Arm 公司被稱為「晶片界的瑞士」,因其商業模式具有中立性,授權開放,對客戶一視同仁;技術基礎性強、應用廣,架構是晶片產品基礎,覆蓋多領域;且技術研發與商業營運穩定可靠,持續為行業提供技術支撐,如同瑞士在多方面的特質。
但Arm 公司最近動作頻頻, 「晶片界的瑞士」正面面臨從新定位。
1、ARM 公司成立於那一年?其前身有什麼重要經歷?
ARM 公司的前身成立於1978 年,當時稱為CPU 公司,後在1979 年更名為Acorn Computer Ltd。 1990 年專門成立了名為ARM 的合資公司,蘋果、VLSI 和Acorn 分別入股。
2、ARM 公司在發展歷程有那些重要的合作與事件?
1991 年將產品授權給英國GEC Plessey 半導體公司,1993 年與德州儀器合作帶來突破,諾基亞6110 成為第一部採用ARM 處理器的GSM 手機,2007 年iPhone 使用ARM 設計的晶片,2016 年被軟銀集團以243 億英鎊收購。
3、ARM 公司的主要股東有那些?
1990 年成立時,蘋果投了150 萬英鎊,晶片廠商VLSI 投了25 萬英鎊,Acorn 以150 萬英鎊的智慧財產權和12 名工程師入股。 2016 年後,ARM 成為軟銀集團旗下的全資子公司。
4、ARM 公司的商業模式是什麼?
ARM 公司主要做晶片設計領域的IP 授權,透過授權指令集架構、微處理器等IP 獲取收入,收入包括前期授權費和根據晶片售價按比例抽取的版稅。
5、ARM 有那幾種授權方式?
有處理器授權,合作廠商不能改變原有設計但可調整頻率、功耗等;POP 授權,是處理器授權的高級形式,ARM 出售最佳化後的處理器;架構授權,合作廠商可依需求設計處理器。
6.ARM 架構中的「RISC」 是什麼意思?有什麼特點?
「RISC」 是精簡指令集電腦(Reduced Instruction Set Computer)的縮寫。特點是指令簡單,每條指令直接指定CPU 要執行的動作,並通過精簡指令種類、格式和簡化定址方式,達到省電高效的效果。
7.ARM 架構經歷了那些主要版本?各有什麼特點?
從ARMv1 逐步演進至ARMv9。 ARMv7 推出Cortex-A、Cortex-R 和Cortex-M 三大處理器系列,支援多核心架構;ARMv8 引入64 位元運算支援和更多虛擬化及安全功能;ARMv9 增強了AI、機器學習能力,引入機密計算架構等。
8.Cortex 處理器系列有那幾類?分別適用於什麼場景?
分為Cortex -A、Cortex -R 及Cortex -M 三大類。 Cortex -A 適用於消費性電子等高效能裝置;Cortex -R 用於汽車電子控制等即時控制系統;Cortex -M 適用於物聯網等微控製器應用。
9.ARM 指令集分為那幾類?各自的特點和應用場景是什麼?
分為ARM 指令和Thumb 指令。 ARM 指令32 位元長度,適合高效能運算;Thumb 指令16 位元長度,適用於對成本和功耗要求嚴格的裝置,可降低功耗、提高程式碼密度。
10、ARM 架構中的關鍵技術有那些?
包括多核心技術,提升平行處理能力;低功耗設計,如動態功耗管理、電源門控技術等;虛擬化技術,支援多作業系統和虛擬機器運行;還有可擴展性和相容性設計。
11、ARM 架構在那些領域得到了廣泛應用?
廣泛應用於行動裝置、嵌入式系統、物聯網、雲端運算和資料中心、汽車電子等領域,如智慧手機、平板電腦、智慧電視、汽車ECU、自動駕駛系統等。
12、ARM 架構在行動裝置市場佔據主導地位的原因是什麼?
因其低功耗設計能滿足移動裝置續航需求,RISC 架構高效且成本低,授權模式開放吸引眾多廠商合作,形成了龐大的生態系統。
13、ARM 架構在資料中心領域有怎樣的發展?
ARM 推出了Neoverse 架構,被廣泛應用於雲端伺服器等,提供多核心平行性和高能源效率設計,在處理AI 等任務時表現出色,正逐步提升在資料中心的市場份額。
14.ARM 架構與其他架構(如x86)相比,有什麼優勢與劣勢?
優點在於低功耗、成本低、適合併行處理和移動裝置等場景;劣勢是在傳統桌上型電腦和伺服器的複雜計算效能上,曾長期弱於x86 架構。
15.列舉幾個基於ARM 架構的知名產品。
蘋果的iPhone、iPad 使用的A 系列晶片,華為的麒麟系列處理器,高通的驍龍系列處理器,亞馬遜AWS 的Graviton 處理器等。
16、ARM 併購案有那些重要事件?對產業有什麼影響?
2016 年被軟銀收購,2020 年輝達宣佈計畫收購ARM。若輝達收購成功可能會補強CPU 短板,但以中國為代表的市場可能面臨被壟斷的風險。
最終,Arm 於美國當地時間2023 年9 月14 日上市
17、ARM 公司對中國半導體產業有什麼影響?
中國的華為、紫光展銳等企業基於ARM 架構開發了多款處理器產品,但也存在風險,如面臨授權受限等問題,促使中國企業重視IP 核子等底層技術的研發。
18.中國企業在ARM 相關領域有那些發展與挑戰?
發展上,華為等企業基於ARM 架構取得了一定成果;挑戰是核心IP 仍依賴授權,面臨技術封鎖風險,在底層架構和IP 研發上需要突破。
19、ARM 公司未來的發展趨勢是什麼?
隨著物聯網發展,將在行動終端、ICT 基礎設施、汽車、嵌入式等更多場景拓展,繼續發揮低功耗、並行處理效率高等優勢,在伺服器晶片等領域與x86 競爭。
20、ARM 的發展對整個半導體產業有什麼意義?
推動了半導體產業的創新和發展,打破了英特爾的壟斷格局,促進了晶片設計產業的分工細化,帶動了低功耗、高效能晶片技術的進步,為物聯網等新興產業提供了基礎支援。
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