移动互联网处理器之战：ARM对英特尔

　（中国软件网讯）2011年11月，ARM公司发布了新一代处理器架构ARMv8的部分技术细节。这是ARM公司的首款支持64位指令集的处理器架构。ARM的64位指令集架构秘密开发已经有多年，ARM也是现有主流处理器架构中最晚涉足64位的厂商，通过64位指令集的发布，ARM向全世界吹响了进军高性能处理器市场的号角，ARM不再是一家只以功耗和成本见长的处理器厂商，它也要走向高性能，与现有的处理器霸主英特尔一较短长了。

ARM一直是一家对市场非常敏感与灵活，而在技术方面不被业界推崇的厂家，其原因就是它的指令集在一开始设计的时候不够完美，后来通过不断的版本升级，虽然提高了很多，但仍旧不如它的竞争对手MIPS的指令集那么简洁和整齐，而且它至今才发布64位的指令集，而MIPS早在上世纪90年代初就推出了64位的MIPS R4000处理器，应用在高端服务器与图形工作站上。作为ARM现在的主要对手MIPS是RISC处理器的鼻祖，在处理器的发展史上曾经风光一时，但是由于在高端处理器市场上被英特尔击败，于是转向嵌入式处理器市场，凭借它的高性能的内核，在网络通信设备、家庭数字娱乐设备市场曾经占有绝对的优势地位。但是由于管理层对移动市场的忽视，使得以手机为代表的移动市场成为ARM处理器的天下，而由于移动市场在这几年的暴发性增长，ARM的营收和利润都大幅度增加，使得它的实力经过10年的发展已经大大超越了MIPS，不但是整个移动市场的统治者，在单片机市场份额也越来越高，有点赢家通吃的味道。而通过Cortex A9和A15内核的发布，MIPS原来占有优势的网络通信设备与家庭数字娱乐设备市场也开始受到ARM的强烈竞争，市场份额受到极大的影响。事实上MIPS现在与ARM已经不是一个数量级上的对手，ARM已经是事实上的嵌入式与移动市场的霸主。从这两家处理器厂商的竞争结果来看，原来技术方面占有绝对优势的MIPS输给了技术上不那么完美，但是对市场的反应和对整个生态系统的推动都更强的ARM。这种情况在整个科技行业一再重复，技术上不那么领先的以太网成为网络世界事实上的标准并且不断拓展疆域，现在已经进入电信市场的主干网络，想当年红极一时的ATM技术被市场无情地抛弃了。

英特尔在处理器市场的成功也是这种情况的另一个典型案例。英特尔虽然现在是全球的处理器霸主，但是在计算机市场早期，它的X86处理器产品并没有任何技术优势，摩托罗拉、IBM、Sun、HP、DEC甚至MIPS的RISC处理器在技术和性能上都要超过它。但是因为英特尔是专门的处理器厂商，它的专注是系统厂商无法比拟的，同时它的处理器供货给所有的计算机整机厂商，其出货量也是系统厂商无法比拟的，于是它能够把研发成本大幅度摊薄，经过上世纪90年代的激烈大战，终于站稳脚跟，并且开始进军原来被64位RISC处理器所把持的服务器和工作站市场。原来它是希望通过与HP的合作共同开发纯64位的安腾处理器来进军高端服务器市场，可是由于开发工作的延误和业界对HP的戒心，安腾处理器至今都不太成功，但是安腾处理器树立了英特尔高端的技术形象，使得它不再是一家纯桌面处理器厂商，而有能力进入最高端的服务器市场。但是现有英特尔在处理器市场的成功更多来自它的X86 64位至强处理器，这是一款从32位X86指令集扩展到64位的处理器，与原有的X86处理器的软件兼容。正是由于这种软件的兼容性和大批量设计生产的巨大成本优势，使得英特尔在服务器市场的市场份额越来越大，由此彻底击败了封闭的64位RISC处理器，完成了x86处理器从低端向中高端的反攻。据IDC数据统计，1996年时，RISC架构服务器和大型机在服务器市场上的占有率高达70%左右，其年收入则高达490亿美元。当时刚刚兴起不久的x86架构服务器市场份额仅有30%，收入也不过140亿美元。而时间走到2010年时，仅英特尔架构的服务器(即基于至强处理器的服务器)就已占据了近60%的市场份额，拥有300亿美元的营收，而RISC架构服务器和大型主机的市场份额已降至30%以下，营收则为150亿美元。英特尔凭借自己的开放和软件兼容策略，终于完成了在桌面和服务器处理器市场的霸业，现在只剩下IBM的Power处理器与甲骨文(通过收购Sun)的SPARC处理器仍旧在服务器市场与英特尔竞争。

虽然RISC架构服务器节节败退，但是在关键业务领域，RISC架构服务器的地位还没有被动摇。其在性能、可扩展性和RAS特性等方面还有优势，封闭架构服务器在整个服务器市场中仍然有不小的势力。而云计算的兴起将推动关键业务领域服务器架构的革命，从专有架构走向开放架构的过渡成为服务器市场发展的主旋律。这个时候，不但是X86处理器的机会，对ARM的64位处理器也是个机会。可是ARM的处理器一向以低功耗与低成本闻名，而在性能方面则根本视为不入流，这是ARM最大的挑战——进入自己不熟悉的领域，一切游戏规则都变了，英特尔至今在移动市场仍旧毫无突破性进展，而它投入这个市场有好多年了。好在ARM是一家处理器设计和IP授权公司，它本身不生产和销售任何一块处理器，而是由它的客户来设计和生产具体的处理器产品，这一模式与英特尔集设计、生产和销售为一体的IDM模式截然不同，从本质上讲，ARM提供了一个开发基地，让别人去开发新产品，既分担成本，又分享收益，所以具体的产品竞争实际上是ARM的客户与英特尔竞争。与英特尔的规模相比，ARM只能算是小巫见大巫。ARM全球员工总数只有2000人，去年前9个月实现营收3.54亿英镑(约合5.68亿美元)，税前利润为1.073亿英镑。但ARM处于一个庞大的生态系统的核心地位，而英特尔则是一个独立的王国。这是两大模式的竞争，而不是两家公司的竞争。ARM的生态系统相比英特尔更加开放和多样化，由此造成的竞争也更加激烈，所以ARM处理器的整体毛利肯定要比英特尔低很多，再加上ARM在低功耗方面的先天优势，这两大因素造成了ARM处理对决英特尔的最大利器。美国Calxeda公司近日正式宣布推出了世界首款基于ARM架构的服务器处理器，该处理器在功耗上只有当前最节能服务器处理器的十分之一，因此非常适合于诸如网页托管、“Big Data”应用、数据分析以及流媒体等应用，相信图形处理器巨头英伟达开发的64位ARM处理器也会在2年内发布，这些客户对服务器处理器的技术和市场更加熟悉，由他们来设计和制造相关的处理器，对于ARM进军服务器市场是极大的帮助。由于服务器市场的技术壁垒远比嵌入式系统要高，所以ARM能否在这块市场形成对英特尔的优势，还需要长时间的观察，毕竟英特尔用了差不多20年的时间才形成了现有的技术和软硬件生态系统优势，这种优势不是短期内能够超越的，但是看看当年英特尔的巨大差距，再加上ARM在商业模式上更加开放，我们有理由相信ARM一定能够占据相当的市场份额。

64位ARM处理器除了进入服务器市场以外，也会进入台式机、笔记本电脑市场，这个市场是X86处理器占有绝对统治地位的市场，虽然该市场现在风光不再，市场增长率低于两位数，但这是个巨大的存量市场。虽然ARM在媒体上一再发表言论说对PC市场没有兴趣，但我认为这是广积粮缓称王的策略，在市场环境还不太成熟的时候，高调进军PC市场显然是毫无意义的，但随着微软的Win8开始支持ARM处理器，以及平板电脑的热销，这些都让ARM看到了市场的机会。因为最让ARM担心的还是在PC软件生态系统的弱势，现在由于微软的倒戈和平板热销带来的应用开发热潮以及应用程序Web化带来的跨平台特性，ARM在PC领域的软件生态劣势正在不断减少。英特尔当然也不会坐以待毙，它所推动的超级本，已经获得了大量PC厂商的支持，在最近的CES大展上有大量的超级本面世，如果能够在价格方面达到预期的目标，将会夺回很多被平板电脑抢掉的市场。在更加接近消费电子产品的PC市场，价格和功耗是大家非常关注的问题，这两大指标ARM处理器都有巨大的优势，功耗是技术问题，英特尔还能够解决，但是英特尔的商业模式使它不能忍受低毛利的产品，这样在价格方面它很难与ARM处理器竞争。

目前为止，移动市场仍旧是ARM最稳固的市场，由于移动互联网时代的到来，ARM获得了最大的利益。英特尔望着巨大的移动市场而不得其门而入，它一定会后悔当年卖掉了自己的Xscale处理器部门，当然后悔药是买不到的，现在它开发了针对移动市场的Atom内核，但是由于X86的传统包袱，使得它的功耗表现一直无法满足移动产品的要求，所以一直无法进驻智能手机和平板电脑。本次的CES大展上，英特尔终于正式展出了代号Medfield的32nm工艺Atom Z2460处理器，集成单个Atom核心与512KB 二级缓存，Power VR SGX 540 GPU和双通道LPDDR2内存控制器。这款处理器的性能经过国外媒体的评测，超过了现有的ARM Cortex A9的双核处理器，而且在功耗方面与现有的高端智能手机芯片差不多，甚至待机和浏览网页时的功耗还有优势，充分证明了英特尔在芯片工艺方面的巨大优势。以如此的性能与功耗，肯定可以进入智能手机和平板电脑市场，剩下来的就是整机厂商是否愿意采用了，在发布现场，英特尔宣布了两个合作伙伴联想和摩托罗拉，再加上传说中的LG，阵容也不容小觑。在解决功耗问题以后，就看芯片的价格是否有竞争力了，而这是我对该款芯片最大的担心。至于软件方面的问题，由于谷歌的安卓系统具有跨硬件平台的特性，绝大部分软件可以无缝移植。英特尔通过强大的制造能力对移动市场进行了突袭，让原本还在嘲笑它的ARM阵营顿时哑口无言，也给热闹的移动市场带来了更多的选择，现在x86处理器和MIPS处理器都已经进入移动市场争夺，能否彻底打破ARM的垄断，现在还难以下定论。

移动互联网时代英特尔和ARM不再固守原有的势力范围，开始跨界竞争，本人的观点是认为ARM模式比之英特尔的IDM模式更加具有效率和市场号召力，在市场中会具有更好的竞争力。而英特尔的优势在于对处理器设计和半导体制造工艺的良好把握，它能够设计和制造出杰出的处理器产品，但是能否获得市场认可则有待检验，毕竟技术不能代表一切，非技术因素现在更多地决定市场的成败。