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解读ARM授权模式,“断供”对华为影响到底有多大? | 充电

林逸 创业邦 2019-06-08

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当地时间5月22日,BBC报道称获得了ARM的内部通知文件,通知显示:因为包含来自美国的技术,ARM(英国)已经要求员工“停止所有与华为及其子公司正在生效的合约、支持及未决约定”。


随后,ARM公司回应媒体称,不便对BBC报道做出评价,但公司一直遵守美国相关法律和法规。基本等同于默认了文件的真实性。


华为在晚些时候也发表了一份简短声明:


我们重视与合作伙伴的密切关系,但也认识到他们中的一些由于政治动机的决定而承受的压力。我们相信这一令人遗憾的局面能够得到解决,我们的首要任务仍然是继续向全球客户提供世界一流的技术和产品。


至此,ARM暂停与华为的合作,基本已成定局,坊间关注的焦点自然而然地转移到了此次“断供”到底对华为有多大的影响上来。


理解ARM“断供”:两个基础知识


首先,ARM在移动半导体芯片的话语权和地位都是极为重要且不可替代的,任正非在前天接受采访时就非常明确的提及,谷歌方面受到的压力对华为影响比较大,双方也在积极沟通寻求解决方式。而从技术层面来说,ARM的“断供”对华为的影响,在长期看来恐怕比谷歌还要大。


认识这种影响,我们首先要做两个方面的知识储备:


一是ARM是家什么样的公司。


首先,ARM公司是一家来自英国的半导体IP(知识产权)提供商——它不生产芯片,只设计芯片。ARM的所谓“断供”,实际上是“停止授权”。而ARM的知识产权是高通骁龙、苹果A系列处理器,以及全球4G,甚至是未来5G基站的技术底层。


事实上,我们使用的几乎所有智能手机,平板电脑,智能穿戴设备,SSD,数字机顶盒,汽车制动设备、网络路由器,甚至于你们手中的一个简单的HDMI多媒体转接头,里面都可能有ARM处理器的存在。


根据2017年世界大会公布的ARM市场份额数据,ARM架构在智能手机和调制解调器方面占比均超过了99%,而在车载智能硬件和可穿戴设备上的市场份额也分别超过了95%和90%。


ARM在移动互联网时代的影响力是毋庸置疑的。


二是,如果“断供”意味着停止授权,那么ARM的原授权机制是什么样的?


笼统来说,ARM的授权分为三个层级:


  • 使用层级授权

  • 内核层级授权

  • 架构/指令集层级授权


这三个层级的权限是依次上升的。如果用一个比较粗略但是好理解例子来说明这三个层级的权限,大体上我们可以这样理解:


假设我写了一篇文章,我只授权了你转发,不能更改,不能添油加醋,便是使用层级授权;我授权你可以在文章中引用我的文章,便是内核级授权;我授权你可以拿去修改、重组我的文章,形成一篇新的论文,便是架构层级授权。


注意,某一版本的架构层级授权,通常是永久性的。


如果按照用途来划分得更细一点,ARM的授权模式还包括了比如学术授权,是免费面向高校和科研机构的;比如DesignStart,是为了方便半导体企业低成本、低风险、快速了解ARM IP的一种授权模式;这两种模式下设计出来的芯片不能销售,只能用于内部研究。


还有多用途授权终身多用途授权,以时间为授权效力划分,相对来说比较适合大型企业。而单用途授权以用途划分授权效力范围,这种授权模式之下,需要交一笔前期授权费,此后按照每颗芯片收取约2%的版税。这种授权相对来说比较适合创业公司,或者目标明确的特定设计项目。


ARM目前在全球拥有超过1000个授权合作,超过300家合作伙伴,但是敢于购买架构授权的,也只有15家。高通Krait、苹果Swift、Marvell都是典型的用户。


有了这两项知识储备,我们就可以对此次ARM“断供”华为有一个比较清楚的认知了。


影响大小,取决于时间长短


ARM的暂时“断供”到底对华为有多大的影响,还是取决于时间的长短。


ARM如此广泛的适用性,是因为它们都遵循着一个统一的标准,这个标准称作指令集架构,即所谓的ISA(Instruction Set Architecture)。借用一位知名科技博主的说法,在某种程度上我们可以理解为,ISA是一个蓝图,而各家生产出的各种CPU则是通过该蓝图生产出的具体产品。


如果蓝图都不能用了,那么基于蓝图所生产的产品自然也就面临“停产”。但好在,事情还远没有发展到这么严重的地步。


华为自主研发的麒麟数字系列处理器,同样是建立在Arm的指令集架构之上的。但值得注意的是,华为已经在2013年获得了目前最新版本Arm指令集架构ARMv8的永久授权,换言之,基于旧蓝图的研发和成型产品,都不受到此次断供的影响。


而目前,“新蓝图”的发布并没有具体时间表,业界预期新的ARM指令集架构发布时间会在2020或2021年,也即1-2年之后。这给华为留下了一定的缓冲时间。


这并不一意味着ARM的暂停授权对华为没有影响,因为涉及到的技术是相当多而繁杂的,一些基于现有架构的更新优化,和深层次协作,都有可能会受到影响。但至少在一年之内,华为所受到的核心层面的影响暂时都是有限而可控的。


ARM基础架构的更新频率并不算高,但目前的最新版本ARMv8发布于2011年,距离目前已经8年之久。这种更新频率一定程度上保证了ARM整体生态的秩序,维护了软硬件生态的良好兼容,但也意味着,每一次新版本的发布,都有可能会出现性能上较大幅度的提升。


ARMv9的正式发布时间预计将在2020到2021年,而ARM和被授权对象签订合同的用时一贯需要相当繁杂的工作保证,类似架构层级的最高层级授权模式,签约谈判耗时可能长至长至两到三年。


随着时间的推移,华为对形势的控制力会逐渐下降。ARM的“断供”影响会越来越大。即使重新恢复签约合作,对华为处理器的技术升级和研发节奏,都会是一个不小的拖延长期层面上降低华为未来的处理器产品以及智能手机的市场竞争力,甚至是华为在5G芯片领域的领先优势,都有可能会受到重大的影响。


写在最后


任正非前天接受采访时,曾经呼吁将企业与政客分开来看。他说:“美国是法制国家,美国企业不能不遵守法律,实体经济要遵守法律。媒体也不要老骂美国企业,大家多为美国企业说话,要骂就骂美国政客。”


但ARM并不是美国企业,而是一家英国企业,但却在今天做出了暂停授权的决定。


我们知道,全球企业都和美国本土的研发中心产生交叉授权,鉴于全球授权体系的高度复杂性,对于这次“断供”,是来自于美国政府的直接施压,还是完全来自于ARM自己对美国禁令的解释,我们不得而知。


来自IHS Markit的分析师Lee Ratliff评论称:“如果这种解释是正确的,那将会影响到世界上每一家半导体公司对待华为的态度。”更有甚者表示,反全球化的特朗普,正在用全球化的手段达成其贸易战的目的。


研究机构CCS Insight的副总裁、半导体行业分析师Geoff Blaber称:“ARM是华为智能手机芯片设计的基础,因此这对华为来说是一个不可逾越的障碍。”


但邦哥,想起了ARM的历史。


ARM 的前身叫Acorn,这家公司设计芯片的路途,同样是来自于一场“逼上梁山”的经历。Acorn创立于1978年,公司位于英格兰的剑桥,一开始是做计算机的,曾经被称为美国的苹果公司。


起初,Acorn公司打算使用摩托罗拉公司的16位芯片,但是发现这种芯片太慢也太贵。一台售价500英镑的机器,不可能使用100英镑的CPU。随后,Acorn转而向Intel公司寻求80286芯片的授权,但是遭到拒绝,于是只能硬着头皮自己研发。


最初设计出来的CPU性能被Intel按在地上摩擦,但却也确立了功耗极低的优势,在移动互联网爆发阶段,这种低功耗特点帮助ARM迅速成为了Intel的噩梦。


2010年的时候,苹果曾经试图用85亿美元收购ARM。ARM的时任CEO拒绝了苹果,他说:买家展开收购的唯一理由是消灭竞争对手,我们保持独立会更有价值。


2016,年软银花了309亿美元,收购了ARM。


ARM的暂停授权将要持续到什么时间,我们不得而知。华为面临的挑战是严峻的,但科技禁令对于任何一方企业来说,都是注定两败俱伤的战争。美国禁令ARM对华为的“断供”,有可能毁掉华为,也并非没有可能成就华为。


但问题是,ARM会断供到那个时候么?


要知道,也许ARMv9发布之前,2020年,美国大选,就要来了。


资料来源:科技博客《ARM介绍》系列,ARM官网及其他公开资料。




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