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凯发k8娱乐官网手机端芯片设计行业学习笔记

浏览: 发布时间:2024-05-08 20:18:11

  这些企业不设计芯片▼■==,而是基于某种CPU指令集▲◆,专注于CPU内核的设计□•●▪,将设计好的CPU内核以知识产权的方式提供给芯片设计企业使用•▷◁。而芯片设计企业则购买知识产权企业的CPU内核■-▲…,并结合其他功能模块□▲▼●,设计最终的SoC芯片产品▪◆□,我国本土优秀的芯片设计商全志科技就属于此类企业▲□。

  CPU内核是某种指令集架构的具体电路实现凯发k8娱乐官网手机端□■。一个指令集架构可以具有不同的实现□•◆△○, 如ARM有ARM9▽-★=●•、 ARM11等多款内核☆▼●, MIPS有4K•▼=▽、24K等多款内核•☆。同一架构的CPU内核执行相同的指令集•○•▪,但各个内核设计不同○△●,因此具有不同的性能▪△△▲▼▷、功耗等指标▷●■▷-◆。CPU内核通常以知识产权授权的方式提供给芯片设计企业使用-◁•▲●。

  CPU指令集是CPU所执行的指令集合◁☆☆▲☆。不同的CPU执行不同的指令集••○,形成了不同的指令集架构▪▷▽▲。通用CPU的指令集架构为X86架构△•★•,Intel▲◆=◇◆…、AMD等公司基于该指令集设计CPU芯片▼▷△,用于计算机和服务器中=-▪■★▼。嵌入式CPU领域中最着名的指令集架构是ARM架构和MIPS架构□▲☆▼=•。

  嵌入式CPU涉及到CPU指令集▪★△☆、CPU内核●•▷、CPU芯片三个层次○★◆◇,其关系如下图所示☆△•:

  CPU芯片产业是集成电路行业中产值最大▽•○○…▲、影响力最广的产业▷…◁,长期以来…▽▪□,其核心技术和产品为欧美▼▷、日韩等发达国家企业所掌控○■□•。由于缺乏自主知识产权=▪▷◁,我国企业在CPU芯片设计◆△◆■▷-、制造等方面与国际领先企业存在较大差距▲▪▷=,导致我国在CPU核心技术及其产品使用中•=,不仅需要支付巨额的知识产权费■■◇-★,更在国家信息安全等领域面临巨大风险◆…。

  国内外大部分芯片设计企业通过购买CPU IP供应商的CPU内核进行SoC芯片设计-◁●○○,这种方式称为内核授权△◁★。一些国际顶级的芯片设计企业通过架构授权获取指令集的使用许可●☆☆○◆★,自己设计CPU内核◆■□▲。例如…◆△☆,高通■★•-、Marvell▼▲▼◇、微软等企业获得了ARM公司的指令集架构授权△▪,Broadcom•▽△、NEC▼•▲•☆•、Toshiba等企业则获得了MIPS公司的指令集架构授权□■…□▷-。我国的龙芯◁○▷☆,北京君正等均获得了MIPS架构授权▼☆。指令集架构授权使得芯片设计企业能够自行设计CPU内核•…◁▪△△,更好地掌控核心技术-☆◁▷,避免内核授权而带来的产品同质化问题••=■,使芯片产品具有更强的竞争力•=•。

  我国集成电路市场需求接近全球1/3•○▽◇▷△,而产值却不足全球7%■△◇,是我国经济严重的短板▪•○▲,每年集成电路有关产品进口额达2000多亿美元…■□。

  用在其它领域的被称为嵌入式CPU-•,比如工业控制-◁☆•▲•、平板电脑•-•=、手机■△▲、智能家电等领域☆-●△◆。用于计算机●•、服务器的CPU称为通用CPU★▼,

  ARM与MIPS孰优孰劣▽◁,这个有很多争议☆■○▷★=。网上也有很多讨论■□◆,有兴趣的可以自行度娘●-•▽。

  英国的ARM公司和美国的MIPS公司是全球最着名的CPU内核知识产权企业•◁▪▲■,这两家企业提供的CPU内核为芯片设计企业广泛使用□…。

  在这种芯片中•▷○=,除了CPU内核外▼◇★…,还集成了某些专用功能电路■•●、存储器接口电路△▪▼•▷▪、各种外围设备接口电路等◆□◆-◇□。业界通常也把这种具有CPU内核■▲◁▲、集成多个功能模块◆…☆=▪-、面向某一领域的高集成度芯片产品称为SoC芯片▲=○•▲-,中文翻译为片上系统或系统级芯片•◇=。

  CPU芯片是产品的最终体现☆▲◆▪▼。一款面向某领域的芯片产品结构通常如下图所示▷□:

  早期的CPU芯片主要由若干家大企业掌握●-○▲,这些企业从事从CPU指令集◇▼…、CPU内核到最终芯片的设计▲=。在随后几十年随着产业分工▽★…•▼、产业模式不断调整•☆●▲▽,发展到本世纪▼◁▲•★,在嵌入式CPU领域形成了专门提供CPU内核的知识产权企业◁•。

  集成电路产业链主要由设计▼◇▪◆○、制造▷▷◇=▪、封装和测试等环节组成◆▼◆。其中设计位于产业链的顶端•==◆●,属于典型的智力密集型行业=☆,具有较高技术含量=◁;制造环节为生产制造晶圆基片▪▪●▪□•,并将设计环节设计好的电路版图蚀刻在晶圆基片上▽…=◁,该环节投资巨大▷□▼○,通常一条晶圆生产线需要投资数亿美元•★▽=☆…;封装及测试为后段加工环节●●▼•▷,资金及技术门槛相对较低▷△▽○。

  多余的鸡汤-▽●◆:投资对人有两个基本要求•■▷△:认真学习和独立思考□◇◆△,学习行业知识▼…★★■☆,研究商业模式○■△◁,分析财务报告▼▽…,样样都不能少□◇▷☆●,学习的过程孤独而枯燥--■▲○•,有时候爱财君也会怀疑•▪=☆◆,究竟哪里来的力量来支撑自己

  不过一个不争的事实就是凯发k8娱乐官网手机端★▪▽▼…○,在移动互联网时代•▲■◆◁,MIPS由于软件生态问题◆▲▽•,在手机▷=□◆▽▽、平板电脑等移动终端的应用领域□◆◆▲,远不及ARM•••◁▽。但是也不能说MIPS彻底没落▪=★,在嵌入式设备和消费电子领域中其依然占有很大的份额△★□□▼。 可以相信这两种架构未来依然会长期并存★■…•○,并且经由优秀的芯片设计商继续将其发扬光大-★。