英國ARM公司

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ARM ARM ARM

基本信息

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ARM(AdvancedRISCMachines)是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用於多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式套用等。

目錄

概述
ARM公司
ARM授權方

概述

英文全稱:AdvancedRISCMachines

ARM為核心的手機ARM為核心的手機

國家:英國(歐洲)

行業:電子半導體微處理器智慧型手機

總部:英國劍橋

CEO:沃倫·伊斯特

競爭對手:英特爾

市場份額

手機處理器90%的市場份額

上網本處理器30%的市場份額

平板電腦處理器70%的市場份額

ARM公司

ARM公司是蘋果、acorn、VLSI、Technology等公司的合資企業。

ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟體和OEM廠商,每個廠商得到的ARM公司(6張)都是一套獨一無二的ARM相關技術及服務。利用這種合夥關係,ARM很快成為許多全球性RISC標準的締造者。

目前,總共有30家半導體公司與ARM簽訂了硬體技術使用許可協定,其中包括Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、飛利浦和國家半導體這樣的大公司。至於軟體系統的合伙人,則包括微軟、SUN和MRI等一系列知名公司。

1991年ARM公司成立於英國劍橋,主要出售晶片設計技術的授權。目前,採用ARM技術智慧財產權(IP)核的微處理器,即我們通常所說的ARM微處理器,已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網路系統、無線系統等各類產品市場,基於ARM技術的微處理器套用約占據了32位RISC微處理器75%以上的市場份額,ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。

20世紀90年代,ARM公司的業績平平,處理器的出貨量徘徊不前。由於資金短缺,ARM做出了一個意義深遠的決定:自己不制造芯片,只將晶片的設計方案授權(licensing)給其他公司,由它們來生產。正是這個模式,最終使得ARM晶片遍地開花,將封閉設計的Intel公司置於“人民戰爭”的汪洋大海。

進入21世紀之後,由於手機製造行業的快速發展,出貨量呈現爆炸式增長,ARM處理器占領了全球手機市場。2006年,全球ARM晶片出貨量為20億片,2010年預計將達到45億片。

ARM公司是專門從事基於RISC技術晶片設計開發的公司,作為智慧財產權供應商,本身不直接從事晶片生產,靠轉讓設計許可由合作公司生產各具特色的晶片,世界各大半導體生產商從ARM公司購買其設計的ARM微處理器核,根據各自不同的套用領域,加入適當的外圍電路,從而形成自己的ARM微處理器晶片進入市場。目前,全世界有幾十家大的半導體公司都使用ARM公司的授權,因此既使得ARM技術獲得更多的第三方工具、製造、軟體的支持,又使整個系統成本降低,使產品更容易進入市場被消費者所接受,更具有競爭力。

ARM商品模式的強大之處在於它在世界範圍有超過100個的合作夥伴(Partners)。ARM是設計公司,本身不生產晶片。採用轉讓許可證制度,由合作夥伴生產晶片。2007年底,ARM的雇員總數為1728人,持有專利700項(另有900項正在申請批准中),全球分支機構31家,合作夥伴200家,年收入2.6億英鎊。

ARM 授權方

ARM公司本身並不靠自有的設計來製造或出售CPU,而是將處理器架構授權給有興趣的廠家。ARM提供了多樣的授權條款,包括售價與散播性等項目。對於授權方來說,ARM提供了ARM核心的整合硬體敘述,包含完整的軟體開發工具(編譯器、debugger、SDK),以及針對內含ARMCPU矽晶片的銷售權。對於無晶圓廠的授權方來說,其希望能將ARM核心整合到他們自行研發的晶片設計中,通常就僅針對取得一份生產就緒的智財核心技術(IPCore)認證。對這些客戶來說,ARM會釋出所選的ARM核心的閘極電路圖,連同抽象模擬模型和測試程式,以協助設計整合和驗證。需求更多的客戶,包括整合元件製造商(IDM)和晶圓廠家,就選擇可合成的RTL(暫存器轉移層級,如Verilog)形式來取得處理器的智財權(IP)。藉著可整合的RTL,客戶就有能力能進行架構上的最佳化與加強。這個方式能讓設計者完成額外的設計目標(如高震盪頻率、低能量耗損、指令集延伸等)而不會受限於無法更動的電路圖。雖然ARM並不授予受權方再次出售ARM架構本身,但受權方可以任意地出售製品(如晶片元件、評估板、完整系統等)。商用晶圓廠是特殊例子,因為他們不僅授予能出售包含ARM核心的矽晶成品,對其它客戶來講,他們通常也保留重製ARM核心的權利。

就像大多數IP出售方,ARM依照使用價值來決定IP的售價。在架構上而言,更低效能的ARM核心比更高效能的核心擁有較低的授權費。以矽晶片實作而言,一顆可整合的核心要比一顆硬體宏(黑箱)核心要來得貴。更複雜的價位問題來講,持有ARM授權的商用晶圓廠(例如韓國三星和日本富士通)可以提供更低的授權價格給他們的晶圓廠客戶。透過晶圓廠自有的設計技術,客戶可以更低或是免費的ARM預付授權費來取得ARM核心。相較於不具備自有設計技術的專門半導體晶圓廠(如台積電和聯電),富士通/三星對每片晶圓多收取了兩至三倍的費用。對中少量的套用而言,具備設計部門的晶圓廠提供較低的整體價格(透過授權費用的補助)。對於量產而言,由於長期的成本縮減可藉由更低的晶圓價格,減少ARM的NRE成本,使得專門的晶圓廠也成了一個更好的選擇。

許多半導體公司持有ARM授權:Atmel、Broadcom、CirrusLogic、Freescale(於2004從摩托羅拉公司獨立出來)、Qualcomm、富士通、英特爾(藉由和Digital的控訴調停)、IBM,英飛凌科技,任天堂,恩智浦半導體(於2006年從飛利浦獨立出來)、OKI電氣工業,三星電子,Sharp,STMicroelectronics,德州儀器和VLSI等許多這些公司均擁有各個不同形式的ARM授權。雖然ARM的授權項目由保密契約所涵蓋,在智慧財產權工業,ARM是廣為人知最昂貴的CPU核心之一。單一的客戶產品包含一個基本的ARM核心可能就需索取一次高達美金20萬的授權費用。而若是牽涉到大量架構上修改,則費用就可能超過千萬美元。

ARM(AsynchronousResbonseMode:異步回響方式)也是一種非平衡數據鏈路操作方式,與NRM不同的是,ARM下的傳輸過程由從站啟動。從站主動傳送給主站的一個或一組幀中可包含有信息,也可以是僅以控制為目的而發的幀。在這種操作方式下,由從站來控制逾時和重發。該方式對採用輪詢方式的多站鏈路來說是必不可少的。

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