讨论ARM Architectural License之前,可以了解一段Apple作为ARM联合创始股东的历史,1990年左右Apple+Acorn+VLSI公司共同出资组建了ARM,成为原始联创股东组合(ARM前身是Acorn),Apple占股份比例43%左右,并且双方的技术协同很早就发生在苹果Newton PDA产品上(使用ARM芯片),当年乔布斯回归时正值Apple低谷期,于是转卖了ARM原始股份。这份渊源对于理解两者的后续合作关系有帮助。
ARM成立之初的生意是比较经典的出售IP core licenses+Roality%的做法,就是一个Fabless业主购买了ARM的IP cores,之后可以把这部分优质且经过市场考验的成熟电路集成到自己的封装或SoC当中。业主可以修改core的配置,但不能修改core本身的设计和公版指令兼容性。这种模式的技术门槛不高,很多缺乏核心自研能力的Fabless也可以低成本的快速出品。
对于Architectural License许可,不同于IP core的软/硬核授权,它特指的是指令集授权,包含了软硬件之间的功能/地址/秩序的设计和电路实现,允许客户自行定制和实现私有型的指令系统和专精电路构造,为了自己独有的系统、应用和生态做优化;但是Fabless要自己设计电路并按照指令集的规范去实现各个指令的功能,难度很大,所以通常Archi-license授权还要包含官方NRE支持、各种测试程序、检测验证等等工具。那么common sense一点:数亿门电路的设计,谁家能从第一个晶体管开始画起呢?这就是Fabless/IP-house与EDA和Fab之间的商业秩序。ARM Architectural License的规则就是:公版授权是不允许客户自定义改造的,而Archi-License定制版本的改动也必须是ARM出手参与支持修改才作数,换句话说,任何公版IP的核心RTL给你,是一个码也不能改的,要定制/扩充指令也需要ARM支持改造,自己私自的商改和投片就是触发Breach条款,这方面看几份ARM标准的ILA协议(或叫IPL协议)就明白了。所以,假设有人窃取了某个Fabless手中基于架构许可的定制代码,那么也不能投片,除非他有把握再获得ARM的一张架构许可,手中的“藏品”才有可能合法化,前提不在于架构许可的高昂费用,而在于ARM对于申请者的背景调查和戒备;倘若窃取者找到了流片渠道,那么首先提起诉讼的会是ARM,其次是合法业主Fabless,连同流片的Fab也会波及,窃取者会被诉到地狱里。比如业主HS参与设计的扩充指令版本,拿去流片,TSMC一定看到Architectural License才会接单的,也会告知ARM核实许可,ARM团队也要进厂Audit RTL的,他们不放行,甚至连mask也不给做,PDK也未必给,何谈流片呢。架构许可就是HW时常宣传的“买断”,花费应该是10亿RMB起步。【Btw:某明星初创团队,就是要基于一份来自其合作伙伴的窃取的Mali G76/G77的定制版RTL去流片制造GPU,为了使代码合法化,就需要重金与ARM-UK协商授权一套Archi-License,但后者的觉察和情报使其拒绝了这笔交易。】
综上来讲,Archi-license叫做架构许可或是指令集授权也好,是允许芯片厂商自行设计ARM架构的core的semi-custom模式,只要设计出来的core和ARM指令集兼容就可以,这种许可十分昂贵(包含ARM官方的大量NRE和工具),所以目前只有Samsung/Apple/Qcom/HW等几家有实力的大厂才能获得用于自己design造轮子。但差异化在于,相比Qcom和Samsung的芯片需要依赖第三方Android技术,Apple ARM-based芯片的优势就在于拥有整个硬件设备+编译器+软件应用的生态,因而Apple可以参与设计和控制从SoC到外设的所有环节,最终产品的差异化就非常明显了;同时另一个角度也说明购买Archi-license这种指令集授权,本质是购买兼容此指令集(私有定义指令)的软件的运行权,也就是支持系统和软件应用。指令集的价值体现在系统和应用生态上。