面对“铲平”的世界 聆听ARM变与不变的哲学

机器的隆隆声正在“铲平”这个世界，新技术、新方案层出不穷，创业园、新公司如雨后春笋。大公司在巩固优势的同时正不断拓展自己的“蓝海”，小公司也在把握时机以待重新洗牌……如何定位自己的战略，如何制定自己的战术，如何把自己融入一个充满活力的生态系统？虽然所有公司都在考虑这个问题，但并不是所有人都能找到正确的答案——最近信息产业部公布的一则消息表明中国半导体行业的整体情况似乎不容乐观。

据信产部公布的电子信息百强企业2006年前6个月的经营情况显示，电子信息百强企业实现利润总额83.4亿元，同比下降11%，电子百强企业营业收入平均利润率为1.6%，比去年同期的2.3%下降了0.7个百分点。这是电子百强企业平均利润率连续五年半的下降，创下了历史的新低。实际上这已经不是电子信息百强企业第一次利润下滑。去年，电子信息百强利润已经下降到五年来的最低点，而今年更是成为5年半以来的最低记录。“关键原因是中国企业仍然处在整个产业链的低端。”ARM中国总裁谭军表示。

在任何一个国家，半导体的发展都是整个经济发展的龙头，在很多国家半导体行业的发展速度都是本国经济的两倍，尤其在中国，半导体行业的发展速度更是远远超过国民经济的发展。而ARM占整个半导体知识产权市场的26%左右的分额，其发展速度几乎是半导体行业的2倍。聆听来自ARM的声音或许会帮我们尽快打开那扇虚掩的成功之门。

定位不变：ARM为产业链提供平台

“虽然产业链不断变化，但ARM的定位不变，ARM不是一个卖技术的公司，而是一个与中国共同打造产业链的公司，ARM在这个产业链中提供一个平台。”谭军博士强调。正是这一定位，才有今日ARM“铲平”世界的局面。据去年《电子设计技术》调查数据显示，嵌入式开发中集中主流架构市场分布如图1所示。ARM在整个嵌入式市场中占有绝对的优势。

图1 嵌入式开发中主流架构市场分布图

传统的产业链中每个部分只关心自己的下游，比如IP供应商/EDA供应商只关心IC芯片厂商的需求，而芯片厂商只关心OEM的需求，只有OEM才关心消费者的需求。但是这种“串行处理”的模式正在发生变化，因为消费者对产品的功能和性能要求越来越高，而这些要求往往不是IC芯片厂商或者OEM一个环节所能完成的，它需要甚至包括材料/制造厂商、代工、IP供应商、EDA厂商以及IC芯片厂商、OEM厂商整个产业链的合作。同时由于产品对上市时间的要求越来越苛刻，所以传统的“串行处理”也会在信息传递上浪费时间。整个产业链必须在关注下游厂商的同时，充分了解消费者需求，改“串行处理”为“并行处理”，这样才能及时地调整、更好的合作，从而最大程度上加快产品的上市时间。纵观整个产业，传统“产业链”的概念正在向“产业球”转变。

ARM从一开始就把自己定义为一个平台，一个纽带。在其三百七十多家合作伙伴中包括材料厂商、代工、芯片厂商、软件厂商、系统厂商、内容厂商，以及很多标准组织。ARM不仅与他们分享自己的技术和信息，共同应对消费者需求带来的挑战，同时ARM也在商业方面帮他们联姻。“三年半前我们就完成了MP3芯片的定义，但是后来我们找过包括国内、新加坡和欧洲的很多公司，都没有达成最后的合作。”吉芯公司CEO杨心怀先生曾表示。但前不久该公司已和Spansion、方舟科技宣布正式合作，三公司共同开发的MP3/MP4方案已被包括欧美顶级厂商的数十家国内外制造商所采用，目前已经量产出货。据悉这正是谭军博士在背后的撮合。

信条不变：客户成功，我成功

“我们最关心的就是如何帮客户成功，只有客户成功，我们才能成功。”这是谭军博士说的最多的一句话，也是ARM公司不变的信条。这使我不禁想起范老的“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”：做知识产权，必须“先忧”——走在整个半导体行业的最前沿，必须具备了解市场、洞察未来的天眼，同时在充分了解未来的需求和挑战之后还必须提供切实可行的解决方案。因此ARM每年投入研发的资金大概有1亿美元，这对于一个年营业额不足5亿美元的“小”公司实属罕见。而这些信息和方案，一旦被验证正确之后将会和伙伴分享，从而帮助客户创新以领先对手获得成功。在国内，深圳国威和上海杰得是两个典型的例子。

随着PCMCIA机卡分离方案驶入产业化的快车道，深圳国威借助ARM已先对手一步。其自主研发的CAM卡芯片——SM1658是一个典型用于CAM系统的嵌入式微处理器，采用32位的ARM7TDMI作为CPU核心，内部集成了2M位的高速SRAM、SmartCard接口、DVB-CI接口和高速TS传输流处理引擎等模块，只需要很少的外部元器件就可以完成一个高性能CAM的所有功能。同时结合国微提供包括所有底层设备驱动、7816协议栈、DVB-CI协议栈的API库的开发平台和开发环境，该芯片支持中视联、爱迪德、永新同方、算通、天柏、数码视讯、Cryptoworks等条件接收系统，可应用于国内80%左右的地区。这非常有利于推动数字电视的整体转换。

在日新月异、精彩纷呈的多媒体应用中上海杰得公司借助ARM内核设计的Z228多媒体应用处理器收到业界广泛的关注和青睐。该处理器内含266MHz的ARM926EJ处理器内核，集成了一个支持MPEG-4格式的视频硬件全双工编解码器，并具有丰富的硬件接口，能方便地连接无线基带芯片、存储器、扩展卡、电脑主机和其它功能模块，以构建个性化解决方案。可应用于智能手机、可视电话、视频监控、PMP、智能学习机等各个领域，并于2006年3月一次量产成功。前不久艾默生网络能源公司宣布将采用杰得 Z228 多媒体应用处理器的解决方案，为客户提供基于网络化的监控解决方案和技术服务。

当然在客户成功之后，ARM也获得了丰厚的回报，据该公司2006年第三季度财务报告显示该季度营业收入达到6,480万英镑，以美元结算营业收入达到1.207亿美元，比去年同期分别增长了14%和20%，延续了第二季度的强劲增长势头。

随需而变：产品细分类 服务全方位

IP核提供商站在整个产业链的最前端，是整个产业链的哨兵，任何的风吹草动必须明察秋毫，并提炼出正确的信息，制订出相应的策略。因此这就要求IP核提供商无论是在产品开发上还是在服务内容上都要不断创新。“创新不是发明，创新是提供消费者满足的服务。因此ARM一直在产品研发和服务内容不断创新，从而帮客户应对面临的新挑战，进而满足消费者不断变化的需求。”谭军博士表示。

几年前无论是嵌入式应用、便携式设备、企业应用、家庭应用都对功能性能要求不高，ARM当时通过一款CPU核来支持所有这些应用。但是随着产业的逐渐成熟，不仅出现了很多新的应用，而且同一种应用的需求也不同以往，比如数字电视以前主要侧重于性能的要求，但是现在，随着对版权保护的重视，终端厂商需要关注安全性，同时还需增加Java技术以满足人们对数字电视的交互性需求。为此ARM推出了不同的产品线针对不同应用。ARM CPU路线图如图2所示。

图2 ARM CPU路线图

目前ARM有2/3的应用是移动领域，1/3的应用为非移动领域，但“这一趋势在未来几年将发生改变。这主要来源于嵌入式应用的高速增长。”谭博士表示。由于嵌入式领域非常关注成本，所以在很多应用中传统上一直由廉价的单片机占领，但是针对高性能、低成本嵌入式应用的ARM Cortex-M3正改变着这一现状。Cortex-M3采用的V7指令集, 相比通用的8位单片机内核性能提高15倍以上，在相同的芯片面积上功耗效率提高了95%，从而非常有利于将更多功能整合在更小的芯片尺寸中，而价格则和8位内核在同一价位上。

同时，随着数字娱乐和移动通信技术的迅速融合对系统性能和安全提出了全新的要求，并且需要以有限的价格和功耗实现。ARM还推出了Cortex-A8处理器，这将给消费和低功耗移动产品带来重大变革。Cortex-A8处理器是第一款基于下一代ARMv7架构的应用处理器，使用了能够带来更高性能、功耗效率和代码密度的Thumb-2技术，并首次采用了强大的NEON信号处理扩展集，以加快H.264和MP3等媒体编解码的速度。Cortex-A8解决方案还包括Jazelle-RCT Java加速技术，对实时(JIT)和动态调适编译(DAC)提供最优化，同时减少内存占用空间高达三倍。此外，新处理器还配置了用于安全交易和数字版权管理的TrustZone技术以及实现低功耗管理的IEM功能。从而为低价格、高容量的便携式产品带来了台式机级别的性能。

“即便是同一个CPU，我们也可以根据不同应用为客户提供特定化方案。”谭军博士表示。这一优势来自于两年前收购的Artisan公司。因为随着工艺尺寸的缩小，客户在对IP内核能否与实际的硅片更紧密地关联上非常重视，而传统上，ARM公司一直专注于满足架构设计师的需求，只是通过提供微处理器内核，以使他们的设计差异化。相比之下，Artisan公司的长处是对物理层的理解，以及开发可确保RTL转化为对应硅的物理单元库，在同一工艺下，客户可以通过选择不同的物理库来优化自己产品对性能或者功耗的侧重。而且ARM前不久还收购了一家基于硅绝缘体(SOI)技术的物理IP提供商Soisic SA。该公司为无厂ASIC设计公司提供了将它们基于CMOS的设计移植到SOI工艺一条清晰的道路，以实现芯片更佳的性能和更低的功耗。

此外，在SoC研发中，嵌入式软件所占的地位也越来越重要。通过图3 的SoC芯片完整设计链我们可以看出，嵌入式软件在体现产品差异化的同时，还充当了用户和硬件之间的桥梁，是决定产品成败的关键。但是日益复杂的系统软件也给公司以及工程师带了家的挑战。主要体现在开发工具是否广泛、是否易用、是否具有广泛的支持；同时是否具有流畅的学习曲线：是否具有丰富的图书/资料、相关培训以及丰富的原形板；此外还有可以利用的公共资源：是否具备包括硬件、软件在内的丰富的第三方合作伙伴；是否有包括操作系统、中间件、应用软件在内的广泛的软件支持，以及来自网站和杂志等媒体的大量相关信息的提供。“看看我们三百七十多家合作伙伴、ARM培训机构的火爆，以及相关书籍的畅销，你会发现ARM在三个方面已做好了充分的准备。围绕ARM已经形成一个完善并不断拓展的生态系统。”谭博士表示。

图3 SoC芯片的完整设计链

借鉴成功的智慧

尽管成功不一定能够完全复制，但经验总是可以借鉴，面对这个“铲平”的世界，每天都有新的机会，每天都在创造着新的传奇，聆听ARM合作的智慧、创新的定义，或许可以帮我们降低成功的“功耗”并提高成功的“安全性”。