国际主流CPU厂商发展战略及对我国的影响

1、CPU企业商业模式与发展战略

　　(1) Intel为代表的IDM模式

　　在国际主流CPU厂商中，Intel仍然在坚持自主设计、自主制造、自主封装和测试、自主销售和推广的传统IDM模式。这种模式的好处是从设计到销售的整个链条由Intel自己控制，在技术上使设计和制造互相融合、互相促进、不断优化，发挥出先进制造工艺的最大潜力。在商业上，由于Intel在桌面通用处理器市场已经形成垄断优势，IDM模式能够将利益最大化。

　　Intel能够继续采用这种模式源于其超强的资金、技术、市场推广实力，以及围绕x86处理器形成的庞大生态系统。Intel每年的研发投入高达100亿美元，在制造工厂上的投入是50亿美元，平均每两年推出一个新的处理器架构，每两年将工艺升级一次，如此高的投入使得其他半导体公司难以仿效这种模式。

　　(2) IP和架构授权的Chipless模式

　　成立于1990年的ARM公司首创了chipless模式，既不设计也不生产芯片，而是向半导体公司提供CPU、物理单元库等IP核，以及培训、设计服务等，用成熟稳定的IP核帮助芯片设计公司缩短产品的研发和生产周期。另一家嵌入式CPU厂商MIPS也是同样的商业模式，但产品线和营业规模比ARM要小得多。

　　Chipless模式能够成功的主要原因是研发新的32位或64位CPU需要巨额投资，如IBM开发Power7的投资达到32亿美元，ARM每年的研发投入也达到1亿美元以上。但市场竞争日趋激烈，产品生命周期不断缩短，IC设计企业一方面无力承担研发CPU的高昂成本，另一方面新CPU的生态系统需要漫长的培育期，风险也非常高。CPU IP核授权模式大大降低了芯片设计企业的研发成本和风险，通过利用商用CPU的成熟生态系统快速进入市场，提高产品竞争力，因此大多数IC设计企业都在采用ARM或MIPS CPU核设计SoC产品。

2、国际范围内架构授权的现状

　　目前，获得ARM架构授权的企业有Qualcomm、Marvell和微软等公司。这些公司获得架构授权的途径和目的各不相同。Qualcomm通过正式的合约获得ARM的架构授权，Marvell从Intel手中购买了Xscale业务部及相应的ARM架构授权，这两家公司设计的芯片向整机和系统厂商销售。微软在2010年10月刚刚获得架构授权，目的是开发支持ARM处理器的Windows操作系统，并针对ARM处理器进行优化。

　　获得MIPS架构授权的国外企业有Broadcom、Cavium、Netlogic、Renesas、PMC-Serria等。国内企事业单位中，龙芯获得32位和64位的架构授权，君正获得32位架构授权，这两家企业是在已经通过正向设计完成CPU的设计后，为避免产业化过程中的专利纠纷向MIPS购买架构授权，二者均具有独立设计CPU的能力。获得MIPS软核授权的国内企业有海尔、中兴、海思、国民技术、炬力等，还有几家未公开。

　　目前，获得Power架构授权的企业有Freescale、Tundra Semiconductor(被IDT收购)、Applied Micro Circuits Corporation(AMCC)、HCL Enterprise、Culturecom、P.A. Semi(被Apple收购)、Xilinx、Microsoft(Xbox360游戏机处理器)、Rapport、Sony(基于Power架构开发PlayStation3游戏机处理器)、Nintendo(任天堂，开发Wii游戏机处理器)、Honeywell、Toshiba和Cray(用于超级计算机)。

　　获得Intel x86指令集架构授权的企业有AMD、VIA等。在PC发展的早期，IBM为了确保稳定的供货来源，要求Intel将x86架构授权给AMD，以此避免受到Intel的钳制，AMD因此获得x86架构授权。VIA通过收购Cyrix和IDT的处理器部门获得开发x86处理器的权利，但Cyrix和IDT并没有购买Intel的x86指令集授权。Intel最初试图通过打官司达到阻止Cyrix开发兼容x86指令集处理器的目的，经过漫长的法律诉讼，Cyrix最终与Intel达成庭外和解，通过专利互换的方式获得开发x86处理器的权利。2005年，北京大学通过AMD的技术转让获得了x86指令集架构授权。

　　通过以上分析可以看出，获得CPU架构授权的方式有多种。向CPU指令集的拥有者购买架构授权是最直接的方式，这种方式的好处是能够避免专利纠纷，但对芯片设计企业的技术实力、资金实力、谈判实力有很高的要求，而且主动权掌握在指令集的拥有者手中。收购已经获得架构授权的企业是另一种方式，但出现的机会是很不确定的，而且还面临国外政府审查等法律障碍。如仿效Cyrix直接设计兼容x86指令集的处理器，虽然可能通过专利交叉授权间接获得CPU架构授权，但必然面临繁琐冗长的法律诉讼，尤其是在其他国家政府频频以知识产权保护为由对我国施压的情况下，这种方式的风险是相当高的。

3、我国CPU企业获得架构授权的现状及可能性分析

　　MIPS对国外企业的架构授权较多，对中国企业进行架构授权在商业上没有多少障碍。龙芯和君正已经正向设计出兼容MIPS指令集的CPU，符合架构授权对技术能力的要求。2009年6月，龙芯购买了MIPS32和MIPS64的架构授权。2011年1月，君正正式购买了MIPS的架构授权。据MIPS透露，还有几家国内企业也在设计兼容MIPS指令集的处理器，但还未公开。

　　2010年9月，苏州国芯取得了IBM的PowerPC架构和指令技术授权，可以开发与PowerPC指令集兼容的处理器。IBM出于扩大Power阵营的目的，有可能通过战略合作、技术转让等形式，将PowerPC架构转让给更多的中国企业。

　　目前，还没有国内企业正式获得ARM架构授权。ARM选择Qualcomm、Marvell和微软做为架构授权对象的目的是借助这些巨头进入更广阔的应用领域。我国芯片设计企业在CPU和SoC设计上缺乏领先的独家技术和足够的市场影响力，处于不对等的不利地位，获得ARM架构授权的难度和代价会非常大。

4、对国产CPU发展的影响

　　购买商用CPU的架构授权是充分利用已有的生态系统，加快发展国产CPU，实现自主可控的有效途径之一。通过“引进，消化，吸收，再创新”，充分利用国外企业已有的技术积累，能够有效缩短与发达国家的技术差距，利用成熟CPU的生态系统加快产品的研发进度，降低风险和成本。但这种方式也不可避免地受到原CPU指令集架构的制约和限制，架构的主导权和发展方向也不在我国企业的掌控当中。如果不能对外进行Sub-License，架构授权的好处仅限于企业内部，对国产CPU的整体发展帮助不大，无法实现替代国外CPU的目标。