Arm發展史

朱文明
2024-11-26

1978年12月5號劍橋大學物理學博士Hermann Hauser和英國工程師Chris Curry

在英國倫敦成立了Arm的前身CPU公司,這個CPU不是如今中央處理器的意思而是Cambridge Procassor Unit(劍橋處理器單元的縮寫)最開始的訂單是給老虎機公司設計微處理器的賭博機控制器,一年之後收購另一家公司之後改名爲Acorn Computer (橡果計算機公司)Acorn橡果本來意味着從橡果能成長爲參天大樹的寓意。當時管理層還有一個小心思就是希望公司的名字在廣告和電話簿上都領先於蘋果,Acorn 和Apple首字母一樣那第二個字母C在P前面所以Acorn排在蘋果前面所以有了這個改名。

1981年12月Acron研發的BBC micro問世並且主導了當時英國的教育計算機市場暴漲的銷量使Acorn公司的利潤從1979年的3000英鎊直接飆升到了1983年的860萬英鎊同年Acorn在倫敦證券交易所上市,1980年進入了計算機高度發展的時代IBM推出了個人PC爲後來幾十年的個人計算設定了標準,蘋果也在1983年推出了Mac的前產品Apple Lisa而Acorn也敏銳意識到個人計算機革命開始了市場需要更強大的處理器來驅動未來的計算機,此前Acorn產的BBC Micro使用的是1975年推出的8位制6502微處理器當時的美國的英特爾和摩托羅拉以及國家半導體等公司,開始出現了更爲複雜的16位設計但是Acorn管理團隊觀察後發現覺得這些16位處理器性能很一般速度慢並且價格太貴,還有一件事情就是Acorn在讓英特爾提供一個新樣本的時候遭到了英特爾的拒絕這直接激怒了Acorn的管理層,認爲市面上沒有好產品你英特爾還那麼傲慢那我就自研吧。於是Acorn當時立刻決定成立了自己的高級研發實驗室來打造更先進的32位微處理器當時Acorn團隊的高層之一Andy Hopper開始注意到美國高校中對一種新的方法進行研究這種方法稱爲RISC(精簡指令計算機)之後Acorn在1985年設計出了第一代32位微處理器用它做了一臺RISC指令集的處理器全稱爲“Acorn RISC Machine”簡稱ARM這也是後來公司改名爲ARM名字的由來。RISC爲何厲害呢?簡單來說計算機的指令越大就會使微處理器更復雜,執行操作也會更慢而RISC這個新範式則是採用了單週期指令,取代了傳統結構中要使用多週期指令實現的操作總的來說RISC的設計理念使得它在性能功耗和靈活性上具備巨大的優勢。這樣的優勢自ARM從1985年橫空出世之際也許就奠定了它之後幾十年的發展基調還有難以撼動的市場優勢。

1984年歐美市場的家用電腦產業遭遇大蕭條行情加上Acorn一直被產能問題所困擾公司一度想國際化打入美國市場也已失敗告終,1984年下半年公司財報急劇下滑到虧損超過1100萬英鎊股價也一路狂跌。公司在1985年欠下債權人超過3000萬英鎊這個時候公司創始人不得已接收意大利器材公司Olivetti入股以1000萬英鎊的價格買入了一半的股份,幾個月之後Olivetti花了400萬英鎊進一步收購了更多的Acorn的股份將控制權提高到了80%這使得創始人失去了對公司的控制權。但是兩位創始人做的正確的事情是無論公司財政如何的動盪ARM系列的研發始終在進行但是拖後腿的是Olivetti公司在控股Acorn之後和原團隊的關係沒有那麼的融洽即沒有銷售上面產生幫助也沒有重視ARM部門的發展。

1989年ARM團隊完成來了ARM3的開發與當時的競爭對手相比ARM3的成本低廉功耗低的特點也非常領先,而公司另外的一個轉折點是在一年後的1990年ARM從Acorn剝離出來得到了蘋果的救贖,蘋果當時收購了ARM46%的股份之後ARM的發展就是將公司的芯片設計方案授權給Licensing給其它公司由它們自行生產。由此降低了ARM的成本和風險讓ARM站在了整個芯片設計價值鏈的頂端,而下游合作的公司來負責芯片生產和銷售這樣的商業模式讓ARM芯片之後迅速被各大公司採用遍地開花。

簡單介紹一下ARM架構的獨特性ARM架構提供的是“指令集”是軟件和硬件之間的接口也是一套標準規範,可以被想象成是“程序與芯片溝通的橋樑”所有的軟件指令需要根據這套規範翻譯成芯片能懂的語言才能使得CPU和各種硬件運作起來,不同的指令集需要採用不同的電路設計和邏輯實現所以在芯片設計之初就得確認好架構和指令集。ARM的IP授權模式使得ARM從下游合作的芯片設計和開發夥伴比如說高通哪裏收到許可費和版權費後者通過晶圓代工廠生產芯片然後再將這些芯片出售給使用這些芯片來製造服務器和其他計算機的OEM客戶,ARM與終端的OEM客戶除了一些BD銷售和市場營銷上的交集外原本沒有直接交易,ARM的利潤主要取決於被授權廠商賣出芯片的數量;但這個商業模式最近被ARM嘗試挑戰待下次再分解。


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