半導(dǎo)體行業(yè)有幾類企業(yè),分別是IP供應(yīng)商、IC設(shè)計商(Fabless)、晶圓制造廠(Foundry)和封測廠,還有一種是以英特爾為代表的IDM模式企業(yè)。IDM模式即包攬IC 設(shè)計、IC 制造、封裝測試等各環(huán)節(jié),除了因英特爾還有三星、東芝等;Fabless和Foundry是大家最熟悉也是曝光率最高的,例如,高通、聯(lián)發(fā)科以及海思等芯片商就是Fabless,這些企業(yè)只負(fù)責(zé)IC設(shè)計,芯片設(shè)計好之后就交給Foundry代工,最具代表性的純代工廠就是臺積電、聯(lián)電和GlobalFoundry,F(xiàn)oundry生產(chǎn)出晶圓后,由封測廠進行封裝測試,各自分工很明確。
然而處于最上游的IP供應(yīng)商身份最為神秘。IP供應(yīng)商是以軟核、硬核等形式為IC設(shè)計公司和晶圓廠提供設(shè)計服務(wù),并且從它們手中收取授權(quán)費以及版權(quán)費,所以IP供應(yīng)商本身沒有產(chǎn)品,一般這類公司的體量都會比較小,資金需求也不高,但是對技術(shù)的要求非常高。
目前,業(yè)界最大的兩大IP供應(yīng)商就是ARM和Imagination,前者幾乎壟斷了移動設(shè)備的CPU,也就是所謂的ARM架構(gòu),近幾年其Mali GPU也在穩(wěn)步提升。所以,在這個時候,全球三大IP供應(yīng)商之一Imagination的處境略顯尷尬,其PowerVR系列GPU遭到了ARM以及高通的圍剿,地位不如以往,而且其實力孱弱的CPU(MIPS)更是被遺忘在角落。
CPU:茍延殘喘的MIPS
首先介紹一下RISC體系結(jié)構(gòu),RISC被稱為精簡指令集系統(tǒng),與其對應(yīng)的是復(fù)雜指令集CISC,RISC指令數(shù)目和尋址方式更短,執(zhí)行效率更高,制造工藝簡單且成本低廉。其最早誕生于80年代的MIPS主機,不過隨后ARM采用的也是這一處理器架構(gòu)。
所以,MIPS架構(gòu)的誕生要比ARM早幾年,起初MIPS和ARM的差距并不大,前者也占據(jù)了RISC架構(gòu)微處理器市場大約30%的份額;不過在移動領(lǐng)域,MIPS開始逐漸掉隊,技術(shù)限制導(dǎo)致其在移動設(shè)備上無法滿足大眾需求,而且學(xué)院派發(fā)展風(fēng)格也使得MIPS的商業(yè)進程遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于ARM,因此,MIPS很快就被被ARM打得潰不成軍。
在MIPS逐漸被遺忘時,英國公司Imagination卻以6000萬美元把MIPS收入囊中,瞬間業(yè)界對MIPS的熱情有高漲起來,畢竟Imagination的移動GPU技術(shù)一騎絕塵,擁有英特爾、蘋果和聯(lián)發(fā)科等多家大客戶,在新主的扶持下,MIPS復(fù)興仍有一線希望。
然而這一夢想很快就化為泡影,到現(xiàn)在,掃遍整個智能手機市場,我們也找不到一款采用MIPS架構(gòu)的手機,Imagination在移動CPU上幾乎為零。Imagination坦言,MIPS想要從ARM手中奪回手機市場已經(jīng)不現(xiàn)實,糟糕的是,手機之外的市場,MIPS的表現(xiàn)也不盡如人意,放眼中國也只有龍芯和君正兩家公司處于MIPS的生態(tài)中。
按照這樣的趨勢,MIPS遲早會銷聲匿跡,甚至有人認(rèn)為MIPS已死。那么MIPS到底是不是扶不起的阿斗,還不能過早下結(jié)論。
就目前來說,Imagination并沒有打算讓MIPS死磕手機市場,更多的是在可穿戴設(shè)備市場以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上攻城略地。從其最新的產(chǎn)品線可以看出MIPS的大致發(fā)展方向。
日前,MIPS家族新增了幾位新成員,分別是P6600和M6200/M6250。P6600是一款64位CPU,3發(fā)射寬度、16級流水線、亂序執(zhí)行設(shè)計,算的上一款高端產(chǎn)品,不過面對ARM最新的Cortex-A72還是小巫見大巫,P6600的定位依舊避開了手機市場,主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)以及汽車等領(lǐng)域;M6200/M6250分別是32位的MCU和MPU,可運行實時操作系統(tǒng)以及Linux系統(tǒng),應(yīng)用領(lǐng)域也是工業(yè)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。可見,MIPS的主力CPU都只應(yīng)用于細(xì)分市場,未來也會是這個趨勢。
在移動互聯(lián)網(wǎng)時代打了個敗仗之后,如今的MIPS已經(jīng)沒有實力和ARM一決雌雄,雖然理論上在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域還有一線希望,但是如果讓你來選擇,MIPS和ARM會選哪一個?
GPU:受ARM和高通圍剿的PowerVR
手機GPU相當(dāng)于電腦的顯卡,GPU對視覺體驗以及游戲運行的流暢度都有舉足輕重的作用。
Imagination在收購MIPS之前,就是一家專注GPU技術(shù)授權(quán)的公司,蘋果、聯(lián)發(fā)科、三星等都在使用PowerVR的技術(shù)授權(quán)。其最有代表性的技術(shù)就是,PowerVR GPU能夠保持長時間運行不降頻(如下圖),而且作為移動GPU領(lǐng)域的一員老將,Imagination還率先在GPU上整合了光線追蹤技術(shù)(即在二維屏幕上呈現(xiàn)三維圖像),這一點是其它GPU無法比擬的。
不過,在手機和平板領(lǐng)域,GPU的競爭之慘烈遠(yuǎn)勝于CPU。
前幾年,Imagination的PowewVR還占據(jù)了移動GPU的半壁江山,除去類似高通具備垂直整合能力的廠商,Imagination的授權(quán)IP更是獨占了78.8%的份額,遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩開了ARM(Mali);到2014年,Imagination的市場直線下滑,份額僅為27.9%,落后于ARM的34%,與高通(Adreno)的26.3%相比還有微弱的優(yōu)勢。
2012年移動GPU以及IP供應(yīng)商份額
考慮到蘋果是Imagination的股東,Imagination的PowerVR系列已經(jīng)是iPhone以及iPad的御用GPU。不可否認(rèn),Imagination依靠蘋果的出貨量,PowerVR依然可以穩(wěn)坐移動GPU的前三甲;不過也正是這層關(guān)系也在一定程度上限制了PowerVR的發(fā)展空間,一般情況下,最高端的PowerVR GPU往往會由蘋果獨家首發(fā),其它客戶大概早已心寒,紛紛轉(zhuǎn)向ARM陣營,例如,聯(lián)發(fā)科今年全線產(chǎn)品幾乎都轉(zhuǎn)用Mali GPU了。
Mali是在ARM CPU的光環(huán)下后來居上的,Adreno則是倚仗高通驍龍?zhí)幚砥鞯膲艛嘈詢?yōu)勢,份額一直居高不下。相比這兩大競爭對手,PowerVR無疑是孤軍奮戰(zhàn),如果蘋果有朝一日研發(fā)自主GPU,那Imagination會如何應(yīng)對?
存在即合理,MIPS再不濟也能和英特爾x86一起打破ARM的壟斷,PowerVR再衰退,也是瘦死的駱駝比馬大,依舊能壓制高通蠻橫的擴張。如果說Imagination同時和ARM、高通“樹敵”了,那多少有點“不成功便成仁”的悲壯氣勢。