都是ARM的“子孙”，自主研发处理器到底需要啥实力？

最近，国产芯片成为了网络热词，在"爱国"的大趋势下，动辄就标榜"自主研发"。从桌面级平台的"龙芯"开始，到后来的服务器平台。

"自主研发"似乎成了一个比"国货"更有价值的词汇，老有一种骗经费的错觉。但看起来又显得有些掉价，甚至是稍显荒唐。怎么说？

今天的冷知识，我们就聊一聊自主研发手机移动处理器。

怎样才算自主研发？
从表面上说，手机处理器分 CPU、GPU、基带三个大部分。当然，主板上还有许多射频芯片、缓存单元等等附件。一般厂商，都会从 CPU 与 GPU 部分开始进入自主研发阶段。

CPU 自主研发：目前市面上基本所有手机的 CPU 都基于 ARM 的底层。

ARM 是一家英国知名的半导体设计公司，世界上 95% 的微处理器都是它们的"子孙"。

苹果、三星、华为、高通、联发科、小米松果都基于 ARM。基于 ARM 也有几个不同的地方，一个是 ARM 提供的指令集，一个是 ARM 提供的微架构。ARM 公司将自己研发的指令集叫做 ARM 指令集，同时它还研发具体的微架构。

举个栗子，经常说的 Cortex-A73、Cortex-A53 都是 ARM 的一种微架构。

目前只有具备独立的微架构研发能力才算得上一家真正自主研发 CPU 的企业。

这里还是直接用例子说明吧：
① 苹果 A 处理器：4 × Cortex-A73 + 4 × Cortex A53 架构。因为直接套用 ARM 指令集以及 Cortex 微架构，所以不属于自主研发。苹果曾经考虑收购 ARM，但最终后者落入了软银之手。

② 高通骁龙处理器：基于 Cortex-A73 改良而成的 Kryo 八核，套用了 Cortex-A73 的指令集，但使用的是自主研发的微架构，我们普遍认定这样才算是自主研发。

高通曾经在骁龙 810 上直接套用了 Cortex-A57 + Cortex-A53 的指令集，然后没调试好，就烧起来了。

说实话，自己做一个微架构一点都不简单，内部要协调各大原件之间的协作才能得到最好的性能。

能够生出协作解决方案，目前算是行业比较高端的能力了，高通与三星均具备这个实力。

GPU 自主研发：手机处理器 GPU 目前也有几种类型，ARM 的公版 Mali 系列、Imagination Technologies 的 PowerVR 系列、高通 Adreno 系列。

以前还有英伟达的 Tegra"核弹"，不过已经退出移动领域了。

到了 2017 年，所有生产并销售处理器的厂商里，大抵只有高通算得上是自研 GPU，其余基本都是直接挪用公版，再修修改改。

ARM 的 Mali GPU 作为公版 GPU，也出现了一些比较特殊的情况：

① 三星 Exynos 处理器走上了"低频多核"的路子；

② 华为、联发科则是"少核高频"的方案；

③ 听说小米的松果处理器也会选择"少核高频"方案。

理论上，GPU 以低频多核心为王，性能比输出最理想。

PowerVR 作为苹果御用 GPU 方案大厂的地位不容忽视，即将推出的 Helio X30 同样用了 PowerVR 的 GPU ，实际运行性能是业界比较期待的。

你以为打造一枚处理器就这么简单吗？并不是唱衰"国货"，而是透过现象看本质。不捧杀，也不否定。小米的松果处理器，距离一枚能堪大任的顶级 CPU 还有多远？想太多了，整块处理器除了 CPU 以及 GPU 之外还有 ISP DSP 信号基带之类的一大堆东西。

以上说的只是一部分很浅显的东西。还是那句话，日子还很长。