如果您希望可以時(shí)常見(jiàn)面，歡迎標(biāo)星收藏哦~

過(guò)去幾天，圍繞著小米最新的“玄戒O1”芯片有了非常多的討論。除了贊揚(yáng)小米實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)3nm芯片設(shè)計(jì)的新突破后，還有一波人圍繞著小米這顆芯片是否是自研展開(kāi)了激烈討論。

進(jìn)入到近日，因?yàn)锳rm CSS的原因，讓整個(gè)芯片圈（媒體圈）像過(guò)年一樣熱鬧。下面，筆者分享一下對(duì)這顆這顆風(fēng)口浪尖芯片討論的一些了解。

在介紹Arm CSS之前，我們先了解一下Arm的業(yè)務(wù)模式和提供的產(chǎn)品。

作為全球最大的IP公司，Arm在過(guò)去的大部分時(shí)間里都是通過(guò)把自己的產(chǎn)品“授權(quán)”給用戶，收取授權(quán)費(fèi)（license ）和版稅（royalty）作為主要盈利模式的。其中，授權(quán)費(fèi)可以簡(jiǎn)單看作Arm將其設(shè)計(jì)授權(quán)給你所收取的第一筆費(fèi)用，至于授權(quán)的產(chǎn)品可以分為“Architecture license”（如蘋果和高通就是這樣授權(quán)，他們可以在Arm的框架下自定義其產(chǎn)品）和“IP license”（就是把公司設(shè)計(jì)好的Cortex系列處理器授權(quán)給用戶）。至于版稅，則簡(jiǎn)單理解為在你授權(quán)了Arm的產(chǎn)品并設(shè)計(jì)量產(chǎn)芯片后，每賣出一顆芯片，需要支付給Arm的費(fèi)用。

在過(guò)去，這也是Arm主要的營(yíng)收來(lái)源。

雖然，Arm在過(guò)去十幾年里發(fā)展迅猛，Arm芯片也變得無(wú)處不在。但是，和使用Arm芯片的公司比，Arm的營(yíng)收和利潤(rùn)相形見(jiàn)絀。于是，該公司開(kāi)始想法子通過(guò)為客戶提供更多的服務(wù)掙錢。恰逢，在這幾年間，無(wú)論是汽車、手機(jī)還是云廠商，都興起了自研芯片浪潮。不過(guò)，可以肯定的是，這些廠商大多可能對(duì)芯片的積累沒(méi)有聯(lián)發(fā)科、高通等老牌芯片公司高。

這時(shí)候，Arm針對(duì)移動(dòng)市場(chǎng)推出了一個(gè)名為Total Compute Solutions（簡(jiǎn)稱TCS）的解決方案。據(jù)介紹，Total Compute 通過(guò)采用以解決方案為中心的整體 SoC 設(shè)計(jì)方法來(lái)解決這些挑戰(zhàn)，超越單個(gè) IP 元素，從整體設(shè)計(jì)和優(yōu)化系統(tǒng)，從而為移動(dòng)設(shè)備帶來(lái)更豐富、更沉浸式的體驗(yàn)。

但在TCS2023以后，Arm似乎用“終端CSS”（Compute System for client）代替了前者。

按照Arm所說(shuō)，終端 CSS滿足了日益增長(zhǎng)的高效計(jì)算需求。它融合了 Armv9 的優(yōu)勢(shì)，并基于 3nm 工藝節(jié)點(diǎn)，提供經(jīng)過(guò)驗(yàn)證且可量產(chǎn)的全新 Arm CPU 和 GPU 解決方案，助力芯片合作伙伴加快產(chǎn)品上市速度，同時(shí)利用其可擴(kuò)展性構(gòu)建差異化、市場(chǎng)定制的解決方案。

“終端 CSS引入了針對(duì) 3nm 工藝優(yōu)化、可立即投入生產(chǎn)的強(qiáng)化 CPU 和 GPU 核心實(shí)現(xiàn)。這些核心已在多家代工廠供貨，可提供最大的靈活性。CSS for Client 還利用 CSS RTL 改進(jìn)，在 3nm 芯片上提供一流的 PPA。”Arm強(qiáng)調(diào)。

由此可見(jiàn)，終端CSS的引入，讓Arm在此前的授權(quán)模式以外，提供了一種新的模式選擇。

在過(guò)去，處理器IP授權(quán)模式的被許可人被授予使用 Arm 處理器設(shè)計(jì)（即處理器的 RTL 級(jí)設(shè)計(jì)，所謂軟核）的權(quán)利。

從Ansys的一篇科普文中可以看到，所謂寄存器傳輸級(jí)（RTL）設(shè)計(jì)，是數(shù)字電路設(shè)計(jì)流程中的一個(gè)重要步驟。在指定電路的物理布局之前，它在抽象級(jí)定義和優(yōu)化數(shù)字設(shè)計(jì)的邏輯功能。作為集成電路設(shè)計(jì)周期的關(guān)鍵部分，它使工程師能夠在寄存器、運(yùn)算符和數(shù)據(jù)流階段優(yōu)化其設(shè)計(jì)，然后再開(kāi)始考慮物理組件的實(shí)現(xiàn)及其連接方式。

在現(xiàn)代芯片的設(shè)計(jì)流程中，涉及獲取器件所需操作的規(guī)范，并將其轉(zhuǎn)化為封裝半導(dǎo)體芯片。RTL設(shè)計(jì)提供的抽象級(jí)別使工程師能夠?qū)Ｗ⒂谙到y(tǒng)的更高級(jí)別功能，而無(wú)需考慮如何實(shí)際實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。而在完全驗(yàn)證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，RTL綜合可用于將RTL設(shè)計(jì)的HDL代碼表示轉(zhuǎn)換為門級(jí)網(wǎng)表。這是在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具中，將最終原理圖轉(zhuǎn)換為物理布局的工具的前端。

如上所述，終端CSS的出現(xiàn)，讓Arm的客戶可以獲得經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后的設(shè)計(jì)（硬核），降低了芯片的流片風(fēng)險(xiǎn)。特別是其將CPU、GPU和子系統(tǒng)集成到一起以SoC的模式交付，并提供定制能力以后，Arm加速了芯片的量產(chǎn)流程。

我們必須承認(rèn)，Arm CSS的面世，顛覆了過(guò)去的芯片合作模式。

以前，芯片公司憑借對(duì)前后端設(shè)計(jì)的了解，授權(quán)了Arm的軟核，設(shè)計(jì)出符合OEM需求的產(chǎn)品。但現(xiàn)在，CSS出現(xiàn)以后，Arm 似乎正在繞開(kāi)芯片公司，直接向 OEM 廠商推銷其多核處理器設(shè)計(jì)。例如亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù) (Graviton)、微軟 (Cobalt 100) 和谷歌 (Axion)，正是通過(guò)這種合作模式，推出其自研芯片。

從芯片設(shè)計(jì)層面看，這其實(shí)是大有裨益的。因?yàn)樵谶^(guò)去，芯片公司拿到的是不同的軟核（甚至來(lái)自不同供應(yīng)商），然后將其拼成一顆SoC，當(dāng)中對(duì)技術(shù)的要求非常高，風(fēng)險(xiǎn)也非常大，芯片老法師高通也曾失手，獲得了“火龍”的稱號(hào)。

所以，SoC并不好干的。

因此，在CSS面世之前的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，市場(chǎng)上就有相應(yīng)的芯片設(shè)計(jì)服務(wù)公司提供相應(yīng)的服務(wù)。博通、GUC、 Faraday、芯原、索喜、燦芯和ASR也都在干這個(gè)活。他們對(duì)SoC也有獨(dú)到的見(jiàn)解。以ASR為例，這家公司其實(shí)是一家設(shè)計(jì)自主品牌芯片的Fabless，但因?yàn)樗麄儓F(tuán)隊(duì)對(duì)SoC的了解，市場(chǎng)又有需求，讓他們?cè)谶^(guò)去兩年里在這個(gè)市場(chǎng)爆火。很多我們熟悉的芯片新貴，也都是使用設(shè)計(jì)服務(wù)。例如谷歌的TPU，就是在博通的協(xié)助下完成的。

從這個(gè)角度看，如果小米真在這個(gè)芯片上選擇與Arm進(jìn)行 CSS層面的合作（未經(jīng)證實(shí)，可能性很大），其實(shí)也無(wú)可厚非。何況，如文章開(kāi)頭引用的那篇文章中所說(shuō)，為了提高這顆芯片的主頻，降低功耗，小米玄戒團(tuán)隊(duì)花了很多心思去尋優(yōu)，也與晶圓廠建立了很深入的合作，這都是一些不能忽視的投入。

而且，小米在這顆SoC的ISP和NPU上，也都選擇了自研。

在手機(jī)芯片傳統(tǒng)算力都已過(guò)剩的當(dāng)下，如何打造領(lǐng)先的ISP和NPU方面，是手機(jī)芯片未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵，也是打造差異化的重要來(lái)源。小米基于多年積累在這方面自研，大大提升了這顆芯片的含金量。

當(dāng)然，如果以該芯片是否像高通、高通那樣基于Arm的指令集授權(quán)，自己設(shè)計(jì)出CPU為標(biāo)準(zhǔn)判斷，“玄戒O1”顯然是沒(méi)有達(dá)標(biāo)的。但也如前文所說(shuō)，強(qiáng)如高通，也是在最近幾年收購(gòu)NUVIA，獲得了一大批對(duì)CPU架構(gòu)有深入了解的人之后，才開(kāi)始真正推出自主設(shè)計(jì)的CPU。

此外，基帶方面，從發(fā)布會(huì)看來(lái)，“玄戒O1”似乎是外掛了基帶。但是你看看全球自研手機(jī)芯片巨頭蘋果，花了多少年時(shí)間才搞出C1，我們不能指望小米可以一蹴而就吧？

最后，就是否“自研”這個(gè)話題，我們稍稍討論一下。關(guān)于什么是“自研芯片，其實(shí)這并沒(méi)有很嚴(yán)格的定義。為此，我就這個(gè)問(wèn)題咨詢了ChatGPT，得到了以下回復(fù)。

不得不說(shuō)，ChatGPT是一個(gè)很嚴(yán)格的大模型，按照他說(shuō)，自研需要芯片設(shè)計(jì)公司在架構(gòu)設(shè)計(jì)、指令集選擇、功能模塊定制、性能調(diào)優(yōu)、軟硬件協(xié)同優(yōu)化等方面具有主導(dǎo)權(quán)。綜上所述，你怎么看小米這顆芯片？

當(dāng)然，筆者同時(shí)還有了一個(gè)新的疑問(wèn)，Arm未來(lái)在所謂的“大算力”芯片方面，還會(huì)開(kāi)放處理器IP授權(quán)嗎？

半導(dǎo)體精品公眾號(hào)推薦

專注半導(dǎo)體領(lǐng)域更多原創(chuàng)內(nèi)容

關(guān)注全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)動(dòng)向與趨勢(shì)

*免責(zé)聲明：本文由作者原創(chuàng)。文章內(nèi)容系作者個(gè)人觀點(diǎn)，半導(dǎo)體行業(yè)觀察轉(zhuǎn)載僅為了傳達(dá)一種不同的觀點(diǎn)，不代表半導(dǎo)體行業(yè)觀察對(duì)該觀點(diǎn)贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)觀察。

今天是《半導(dǎo)體行業(yè)觀察》為您分享的第4046期內(nèi)容，歡迎關(guān)注。

『半導(dǎo)體第一垂直媒體』

實(shí)時(shí) 專業(yè) 原創(chuàng) 深度

公眾號(hào)ID：icbank

喜歡我們的內(nèi)容就點(diǎn)“在看”分享給小伙伴哦