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    2012-2-14 13:38
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    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。
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    2011-10-29 08:09
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    第一层芯片的内核,这里主要指的是处理器芯片。 各个公司的介绍在分析下面。   我们好好的分析一下,ARM MIPS和Intel的竞争策略,ARM和MIPS都是通过授权RISC技术芯片占领市场,可以理解为ARM和MIPS是一个阵营对抗Intel。主要分为两个大的阶段,传统的PC时代(80年代到2008年),互联时代(21世纪开始到2010年智能机,平板的崛起)。    一:传统的PC时代 原先大众关心的焦点是速度,Intel无疑占据了主导。Intel从自制晶圆、自主开发、生产、封装、测试,完整的产业链,造就速度的极致,也造就自己的领先和市场的霸主。我们不仅会问,为什么我们会忍受了这么久的统治,心甘情愿的一次又一次购买Intel的产品,为什么没有其他的芯片公司对Intel形成强有力的挑战?   80年代,计算机开始慢慢普及,从商务应用到家庭PC,到个人笔记本的流行。在这个过程中,有个脉络很重要,就是学习的过程。从硬件到软件,到后来的网络,全世界都处于不停的普及学习过程,大家对PC审美的要求没有那么高。主要的焦点都是学习,学习如何组装电脑,学习如何安装程序,如何使用程序,如何连上网络,如何使用网络等等。   由于需求的不断发展,就对硬件速度的要求摆在了第一位,因为大家无法忍受等待的时间,就有了一次又一次的升级,软件的,硬件的。就这样Intel配合着我们,我们也被动的在Intel的安排下,相互升级。为了工作,为了生活,为了不被时代抛弃,大家都在疯狂的学习中。Intel凭借速度的升级把几乎所有的对手都赶出了这个领域,只留下AMD(就是为了让人感觉市场上价格可以有比较而留个对手)。当然这里面也有微软的事情,微软在操作系统章节中详细表述。   笔者认为:Intel满足了我们在PC时代学习的需求,也促使了IT技术的大发展。   二:互联时代 速度不是第一位的,能耗才是第一位的。ARM运营模式就是负责最核心的cpu 的设计,半导体厂商在这个上面进行产品设计。arm追求的是运行的效率,速度和能耗,成本。arm团结了几百家的半导体厂商,形成了强大的半导体生态圈,所以芯片遍地开花,将封闭设计的Intel公司置于“人民战争”的汪洋大海。所以ARM就顺理成章的成了移动互联领军人物。   选择ARM背后的逻辑是我们已经无法满足只在家里上网,只使用一种设备上网,阅读等。我们需要的是随时随地的上网浏览或者阅读,就需要长时间的待机时间,更加时尚的设计,更小更轻的产品,适合多种的场合,用来打发那么多的碎片化时间。 (关于碎片化时间,笔者闲扯几句。碎片化时间就是等地铁公交,坐大巴火车,飞机,电梯,走路,等朋友见面,等开会,开会开小差,上课,上班等。 说实话,也不知道从什么时间开始大家的时间突然多了起来,只是多的都是这些短暂的时间。然而回头看看我们在家里的时间,和亲人相聚的时间,似乎少了。我想这就是时代发展的代价,经济发展带来的速度提升,同时也多了压力,造就了浮躁的心态。大家都无法忍受哪怕片刻的安宁,片刻的无聊,需要有个东西来转移自己的注意,似乎这样我们就安静下来。)   笔者认为:ARM满足了我们在互联时代时尚和打发无聊时间的需求,这次促使的我想是上层的产业转移。这个在软件内容板块再叙。   在焦点转移的时代,ARM上演了一出经典的农村包围城市的胜利,Intel会如何应对,我们拭目以待。在CPU内核这个领域的竞争,对于我们中国的IC设计应该是好事。可惜这个领域,估计短期之内,不会有我们国人什么事情。   ------------------------------------------- ARM ARM是专门从事基于RISC 技术芯片设计开发的公司,出售芯片设计技术的授权。主要的竞争对手是Intel。 20世纪90年代,由于资金短缺,ARM决定不制造芯片,只将芯片的设计方案授权(licensing)给其他公司。进入21世纪,手机的快速发展,ARM处理器占领了全球手机市场。2010年达到37亿片。(手机90%,上网本30%,平板90%) 持有ARM 授权:Atmel、Broadcom、Cirrus Logic、Freescale(于2004从摩托罗拉公司独立出来)、Qualcomm、富士通、英特尔(借由和Digital的控诉调停)、IBM,英飞凌科技,任天堂,恩智浦半导体(于2006年从飞利浦独立出来)、OKI电气工业,三星电子,Sharp,STMicroelectronics,德州仪器 和VLSI等。 ARM是苹果、Acorn、VLSI、Technology等的合资英国企业。 MIPS MIPS 是半导体设计IP公司第二和模拟IP公司第一,成立于1984年,总部位于美国加州。和ARM相比,MIPS在数字家庭及网络应用保持领先。 MIPS是设计制造嵌入式32位和64位处理器的厂商。在通用方面,MIPS R系列微处理器用于构建SGI的高性能工作站、服务器和超级计算机系统。在嵌入式方面,MIPS K系列微处理器是仅次于ARM的用得最多的处理器之一(1999年以前MIPS是世界上用得最多的处理器),其应用领域覆盖游戏机、路由器、激光打印机、掌上电脑等各个方面。 MIPS拥有超过250家客户,集中在数字消费、宽带、无线、网络和便携式媒体市场提供动力。(Linksys 的宽带设备、索尼的数字电视和娱乐系统、先锋的 DVD刻录设备、摩托罗拉的数字机顶盒、思科的网络路由器、Microchip 的 32 位微控制器、惠普的激光打印机、龙芯、炬力集成、北京君正) Intel Intel是全球最大的半导体芯片制造商,它成立于1968年,总部位于美国加州。 1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了整个世界。Intel除了授权AMD和Via(后来退出),就没有授权给其他公司,造就了辉煌20多年的Wintel组合。具体Intel的产品在另外章节介绍。     备注: 与ARM相比,MIPS的优势:支持64bit指令和操作,ARM只到32bit;有专门的除法器;内核寄存器多一倍,同样的性能下功耗会比低,同样功耗下性能更高;指令多一点,灵活一点 不足:单内核面对高容量内存时有问题;发展方向是并行线程,类似INTEL的超线程,而ARM是物理多核,物理多核占优;顺序单发射,ARM到了乱序三发射。  
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    2011-10-26 11:39
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    最近nokia的没落,google并购moto,apple的新运营模式,wintel的反击,都是为了在移动互联时代,如何贴近用户,提高客户粘性,占领客户的窗口,最后得到最大的利益。加上下坡的经济背景(美国的占领华尔街,欧债危机,中国高利贷危机和即将来临的房地产风潮),真是印证了一句话,这是一个最坏的时代,也是一个最好的时代。   一直想梳理国外那些优秀公司的成功之处,行业和应用总是相互交叉,有点千头万绪,无从着手。试着整理一下移动互联行业的脉络,如有欠缺之处,请大家斧正,我也好更上一层楼。 先请大家看一下,下面这个移动互联的生态系统图。借助这个图表我们可以很去分析,每个公司竞争力在哪里,涉及的产业链条,每个链条成功的公司,我想大家应该都可以在其中找到自己的位置。    未完待续
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    2011-6-29 11:38
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    MIPS在数字电视,机顶盒市场占有60%的份额,但在消费电子领域还无法与ARM抗衡,MIPS也在积极推广它的方案,昨天参加一个数字论坛,MIPS垂直市场副总裁Amit Dhir介绍了MIPS基于Android系统的平板电脑和智能手机方案。(Amit最近几个月一直在北京,深圳,上海会见客户,还在钻研学习中文。)     持续到2015年,数字电视,平板,手机的增长将一直处于高位。   Amit着重澄清现在市场对MIPS处理器的误解,诸如:“MIPS产品功耗大;Android 只支持一种架构;...” ,Amit表示,MIPS现在的功耗已经可以做到很低了,而且通过测试,在单位功耗的运作下,MIPS产品效率是最高的。而且他还透露,在同级别,同类型的产品,他们比ARM功耗还要低20-30%。 做消费类产品,最重要的就是生态系统的构建,做到手机,电视,平板,PC之间的无缝拼接,使这些应用在同一个系统下运作,当然有了好的平台,更需要好的内容,Apps的提供也是至关重要。                                                MIPS在平板,智能手机以及内容开放方案     MIPS产品优势   目前已经有10多家已采用MIPS公司方案,并已量产出货,如君正,炬力...另外在内容开发方面,MIPS也提供开发套件,帮助国内工程师开发更多在MIPS上运行的内容。     Amit还表示,未来2个月将会有更多厂商推出基于MIPS的平板和智能手机。
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    2011-4-6 16:02
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      做硬件工程师也有些年份了,谈谈对硬件技术水平的一管之见。 这里谈的硬件是指电子设计,包括板级设计。 硬件设计跟整机的性能相关,参数指标大都是考核硬件的。 现在产品更新换代很快,吸引人的地方更多的是软件部分,人机界面(HMI)是最吸引眼球的地方,硬件较少提及,一般也就提提MCU的性能(多少核,速度,MIPS等)、AV芯片的性能(多少bit,多高取样频率,THD,Noise,SNR,多少像素)等。应用的硬件设计好像慢慢被边缘化了,在国内公司很多是这样,硬件真的不重要了吗?肯定不是,只是很多人没有关注硬件的性能,而且有限的技术指标不能代表硬件水平,现在的产品公布的指标都比较少,而且很多测试条件是讨好指标的,如测音频信噪比在1kHz加A计权,可以滤掉很多噪声,信噪比看起来不错,这样就更无法判别硬件设计的水平。也跟产品的定位有很大关系,打价格战的产品硬件设计水平普遍不高,用方案公司的方案可以降低对硬件工程师的要求。很多误导的信息是,看整机性能就使用什么芯片,选相机就看多少像素,电视就宣传多少种颜色,这些就是决定的因素吗?举个例子,对于相机,大众最关注的是像素,可是影响成像的还有很多因素,有些傻瓜机比单反的像素高,但成像质量远不如单反,其实,镜头、感光器面积是更关键的因素。 大家在谈论苹果产品的时候,最多的还是谈她的界面和用户的体验,对硬件的分析也就是拆解各功能块器件的选择。在我看来,苹果各方面的工程师都是顶尖的。对硬件来说,虽然iPhone4的天线受到抱怨,当苹果把他们的测试方法和测试环境公开后,无人再质疑了,因为他们足够专业。还有,苹果MAC电脑的显示色彩是令人信服的,是业界的翘楚,广告业的首选,如果没有深厚坚实的硬件基础,光靠软件是调不出来的。苹果电脑不光色彩出众,音视频都很好,比较真实,专业人士都喜欢苹果电脑。然而这些都是硬件水平的体现。声明一下,我不是果粉,还没有用苹果电脑,只是用工程师的眼光看产品。 硬件包含系统规划、电源管理、器件选择、布局布线等等,打个比方,硬件是人的躯体,软件是人的行为表现,人如果没有健壮的躯体,表现是会大打折扣的。如果说CPU是心脏,那电源就好比肝脏,进行解毒和造血,肝脏的重要性不言而喻,电源也一样,需要抵抗和过滤各种干扰,提供干净的能源,系统才能运行得畅顺、稳定而高效。如果说CPU是种子,那电源就是气候和环境,众所周知,不同的气候和环境,相同种子种出的产量是大不一样的,质量也大不一样。桔生淮南则为桔,桔生准北则为枳在这里同样适用。 硬件最终的表现就是EMC水平的表现,这个EMC水平不是指测试出来辐射抗扰的水平,而是工程师掌握的EMC知识水平和应用EMC知识的水平,EMC知识包含硬件的关键知识,硬件的问题大部分可以在EMC知识中找到答案。EMC知识掌握的好,各种器件的知识也会研究得比较透彻,如各种电容的特性、各种电感的特性,线材的特性,板材的特性,芯片特性等等,把合适的器件摆在合适的位置,同样的BOM成本可以做到性能更高。EMC技术领先的是欧美,尤其是美国,把其他地区拉得比较远,看高端仪器可知;日本、韩国、台湾个别企业还可以(但差距还不小)。我们的水平在哪里?自己想想就好。 知识有限,经验有限,一点浅见。  
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