讓我們換個(gè)地方思考吧，比如說廚房？

　　“ARM、三星、NVIDIA、TSMC，這些廠商都是怎樣的角色？”，“三星的獵戶座和NVIDIA的Tegra 3都號(hào)稱基于ARM的Cortex-A9，同樣出處的它們?yōu)槭裁纯雌饋韰s是完全不同的樣子，性能也表現(xiàn)各異呢？”，“ARM到底是干什么的？三星又是干什么的？它們之間有著什么關(guān)系和聯(lián)系??？”

　　● 您想吃什么口味的披薩呢？

　　平和以及完美的混合造就了披薩的美味，那么菜單的搭配，就是造就這種平和的關(guān)鍵。要讓披薩呈現(xiàn)出完美的味道，一份作為準(zhǔn)備工作的口味菜單是必不可少的。大部分披薩的構(gòu)成食材都很普通，甚至可以說是廉價(jià)，但樸實(shí)也是一種魅力。所以在決定披薩最基本的底料菜單時(shí)，我們只需要實(shí)踐這份樸實(shí)即可。

　　面團(tuán)本身幾乎沒有任何味道，但它卻是承接一切味道的基礎(chǔ)。溫水加黃油和勻的高筋面粉在經(jīng)歷力道均勻的揉打之后內(nèi)勁十足，而溫水中事先兌好的干酵母會(huì)在我們和好面之后接管余下的工作，讓面團(tuán)變得松軟并能夠吸吮和混合材料與奶酪形成的湯汁。三色甜椒不僅能夠帶來維生素和纖維素，更可以中和奶酪的油膩；洋蔥微辣的香氣在加熱后可以令人寧靜愉悅；番茄醬的酸甜不僅清爽而且可以起到開胃的作用；奶酪與蘑菇融化在一起能夠產(chǎn)生十分濃郁的鮮美；當(dāng)然，無肉不歡的我們自然不會(huì)放過培根和香腸，它們?cè)诤姹褐兴l(fā)出的熏味并不華麗，但絕對(duì)是“香氣”中最能給人直接刺激的部分。

　　沒有任何調(diào)料，一切香味都來自于食材本身的味道，只要你能夠把這些味道適當(dāng)?shù)募右曰旌?，令人滿意的享受就會(huì)自然的來到你的面前。大自然在賜予我們美食的同時(shí)，也將普適的概念傳遞給了我們——無論是廚房還是別處，無論我們?cè)谥谱髦裁?，調(diào)和的搭配都是最基本的共通要素。

　　這其中，也包含了看似與飲食毫無干系的半導(dǎo)體芯片。

ARM—配料菜單的書寫者

　　● ARM—配料菜單的書寫者

　　如果將一款移動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)過程看作是烘焙一份披薩，那么其中菜單的書寫者，就是為幾乎所有移動(dòng)智能平臺(tái)芯片廠商提供IP Core的幕后存在——ARM。

　　IP Core可以被直譯成“硬核”，它是構(gòu)成集成電路的最基本組成部分的邏輯描述方式。如果將一些常見的數(shù)字電路轉(zhuǎn)化成功能塊，諸如內(nèi)存控制器、總線接口或者運(yùn)算器單元等設(shè)計(jì)以模塊化的形式來描述，將可以避免工程師重新設(shè)計(jì)許多單元細(xì)節(jié)，減輕重復(fù)勞動(dòng)的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也讓芯片設(shè)計(jì)變得更加高效。

　　IP Core的作用就像最基本的披薩菜單一樣，我們喜歡傳統(tǒng)的淡口味披薩，所以我們的菜單決定了原材料由面粉、菜椒、蘑菇、洋蔥、培根、奶酪、番茄醬和黃油組成，它表征了構(gòu)成一份披薩最基本的用料，而IP Core之于芯片的作用也是如此。移動(dòng)智能平臺(tái)所需SoC芯片架構(gòu)的最基本特征，包括是否亂序，采用雙發(fā)射還是三發(fā)射的指令端，流水線當(dāng)中包含了多少個(gè)AGU，能夠搭配怎樣的內(nèi)存總線，是否具備充分的多核心擴(kuò)展性等等，所有這些都需要ARM來進(jìn)行設(shè)計(jì)和制定，而設(shè)計(jì)的結(jié)果，就是充當(dāng)硬件菜單作用的IP Core。

　　這些特性就像芯片的“味道”一樣，早在其誕生之前便已經(jīng)存在了，而且可以通過適度的搭配“散發(fā)出誘人的香氣”。所以ARM所做的事，就是根據(jù)移動(dòng)領(lǐng)域處理器及芯片的基本特點(diǎn)來完成單元及功能模塊的基本搭配，以菜單的形式將這些搭配書寫出來，并盡可能的貼近人們對(duì)性能和其他特性的需求。

　　在移動(dòng)芯片廠商以及整個(gè)芯片制造的鏈條中，ARM可以說是一切的起點(diǎn)，它就像馬可波羅那位來自那不勒斯的廚師好友一樣，第一個(gè)創(chuàng)造了“披薩”最基本的配方和存在。

“我覺得可以少放點(diǎn)培根，蘑菇才是關(guān)鍵啊”

　　● “我覺得可以少放點(diǎn)培根，蘑菇才是關(guān)鍵啊”

　　每個(gè)人對(duì)于味覺和食性的需求是不同的，比如說奶酪的濃厚香氣在一部分人的味覺體驗(yàn)中就可能會(huì)變成甚至是“酸臭”的感受，肉類的大量出現(xiàn)也會(huì)招致不少女性的厭煩。精心調(diào)酌各種食物的搭配，讓每一種食材的樸素都能得到最佳的展現(xiàn)，這就是烹調(diào)的真諦。

　　北美風(fēng)味，墨西哥風(fēng)味，傳統(tǒng)意式甚至是法風(fēng)素式……披薩在數(shù)百年間演繹出了數(shù)不清的變種。一種和諧的搭配之所以會(huì)演化出豐富多彩的結(jié)果，并且隨著自身的風(fēng)味的變遷從一個(gè)地方性的食物變成了風(fēng)靡世界的美食，這就是一個(gè)微調(diào)味道的傳奇。

藍(lán)紋干酪的濃烈注定了它并不適合所有人

　　還是說奶酪吧，我們?cè)谧铋_始的菜單中決定使用奶酪，但究竟用什么樣的奶酪，用多少奶酪，我們都沒有定論。普羅伏羅奶酪由于采用了煙熏工藝，其味道較之莫扎里拉奶酪更為濃郁，不過煙熏的口味會(huì)與培根形成重疊；比然奶酪雖然咸味與奶香味四溢，但它相對(duì)較好的流動(dòng)性會(huì)影響披薩的口感；藍(lán)紋干酪口感豐盈，可惜其過于濃烈厚重的味道足以“喧賓奪主”……披薩的和諧太過完美，每一種味道都環(huán)環(huán)相扣，即便同樣是奶酪，種類的細(xì)微調(diào)節(jié)選擇都會(huì)給最終的味覺體驗(yàn)帶來不同的結(jié)果。所以無論是誰，想要制作出口味香濃的披薩，精細(xì)的調(diào)整菜單的配置都是必不可少的步驟。

“清心寡欲”的楠爹無欲無求卻又無鮮不歡

　　楠爹是一個(gè)清心寡欲的人，他的口味偏于清淡，不喜歡任何濃烈或者刺激的味道，但惟獨(dú)對(duì)鮮味和口感有著偏執(zhí)的熱愛。為了迎合他的需求，瑞士硬干酪這種咸鮮適中，較不易流動(dòng)并能帶來咀嚼感的奶酪就成了制作中的上選。溶化后的瑞士硬干酪能夠封存食物的味道，這會(huì)加重培根獨(dú)有的煙熏氣息，而這種氣息并不為楠爹所接受，因此適當(dāng)減少了培根的用量，同時(shí)使用更易出湯的草菇和紫甘藍(lán)來提振味覺中鮮味的比例也就成了必要的調(diào)整過程。

我們?yōu)殚臏?zhǔn)備的瑞士硬干酪（為什么不用莫扎里拉呢……）

　　細(xì)微的調(diào)整帶來了新的平衡，雖然我們依舊還是使用了基本菜單中出現(xiàn)的“奶酪+培根+蔬菜+蘑菇”的組合，但瑞士硬干酪、紫甘藍(lán)以及草菇的加入，還有培根用量的削減，讓面前的這張披薩從迎合大眾的公共味道變成了只為楠爹一人獨(dú)奏的優(yōu)美旋律。不僅我們?nèi)绱?，事?shí)上披薩之所以能夠發(fā)展出風(fēng)格迥異但又都美味誘人的變種，都是這些細(xì)微要素調(diào)整以及環(huán)環(huán)相扣之后所放大出來的結(jié)果。

　　如果繼續(xù)我們剛剛的話題的話，那么在一款移動(dòng)芯片的設(shè)計(jì)過程中，又是誰調(diào)整了ARM寫下的菜單，并把它變成了形態(tài)各異卻又能對(duì)應(yīng)整個(gè)移動(dòng)智能平臺(tái)廣闊市場需求的芯片產(chǎn)品群體的呢？

芯片設(shè)計(jì)商——調(diào)和的藝術(shù)

　　● 芯片設(shè)計(jì)商——調(diào)和的藝術(shù)

　　就好像楠爹不喜歡各種更加刺激性的味道一樣，不同的移動(dòng)平臺(tái)產(chǎn)品也會(huì)因?yàn)椴煌瑧?yīng)用人群的需求而產(chǎn)生各種各樣的特質(zhì)。更好的續(xù)航能力、更低的發(fā)熱量亦或者更加強(qiáng)勁的處理能力，這些作為結(jié)果出現(xiàn)的要素都會(huì)導(dǎo)致芯片最終形態(tài)的不同。

　　如果說ARM提供了關(guān)于SoC芯片的IP Core，書寫下了最基本的菜單，那么針對(duì)食客的不同需求以及味道之間彼此影響的規(guī)律對(duì)菜單進(jìn)行調(diào)整的人，就是我們所熟悉的三星、高通以及NVIDIA這樣的芯片供應(yīng)商了。

　　融化的奶酪與培根或者草菇與蔬菜的湯汁，食材和味道之間的關(guān)系是客觀存在的，但要展現(xiàn)這樣的關(guān)系卻需要烹飪者對(duì)食材的屬性和不同食客的不同需求有全面的了解和理解。如果我們?yōu)殚松弦槐P酸辣刺激的墨西哥風(fēng)味披薩餅，不管這搭配多么合理和諧，最終的味道多么完美誘人，我們依舊只能收獲一樣的結(jié)局——楠爹不喜歡。所以針對(duì)不同的食客調(diào)整菜單的細(xì)節(jié)，讓人們渴望得到滿足的部分最終得到滿足，是烹飪者最為基本的任務(wù)。同樣的，這也正是芯片供應(yīng)商的基本任務(wù)。

　　每一家芯片供應(yīng)商對(duì)于邏輯架構(gòu)的理解都是不同的，為了設(shè)計(jì)出與眾不同且能夠滿足對(duì)應(yīng)市場需求的產(chǎn)品，芯片供應(yīng)商在獲得ARM提供的IP Core之后，都會(huì)根據(jù)自己的合作等級(jí)以及實(shí)力對(duì)方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整，這種修改雖然保持了原菜單最基本的特征，但卻因?yàn)榧?xì)節(jié)的不同而產(chǎn)生了完全不一樣的結(jié)果。比如同樣基于Cortex-A9的NVIDIATegra 3和三星獵戶座，或者同樣稱為披薩的法風(fēng)素式披薩和墨西哥披薩。

　　除此之外，芯片供應(yīng)商還需要做一個(gè)很關(guān)鍵的決定，那就是芯片所使用的制造工藝。不同的制造工藝就像不同的烹飪手法一樣，只有選擇最合適當(dāng)前菜譜中食材組合的烹飪方式，味覺的華麗才能夠最終被釋放，芯片的性能和特性也才能夠得以正常的呈現(xiàn)出來。

　　披薩還是披薩，但販賣披薩的人已經(jīng)針對(duì)不同的人群以及自己對(duì)味道和烹飪的理解修改了菜單。喜好食素的人可以選擇法風(fēng)素式披薩，偏愛刺激口感的人可以品嘗墨西哥披薩。無論我們身在何處，無論我們有著怎樣的喜好，我們都能在味覺的世界中找到屬于自己的領(lǐng)地，也都可以在移動(dòng)市場上尋覓到適合自己的產(chǎn)品。這一切，都是芯片供應(yīng)商對(duì)ARM菜單修改的結(jié)果。

再好的菜單也要精心的烘焙才能出彩

　　● 再好的菜單也要精心的烘焙才能出彩

　　火是神奇的東西，它能給人們帶來溫暖，也能加熱并讓食物變成可食的，火的存在一直伴隨在烹飪乃至整個(gè)人類文明的發(fā)展史中。甚至可以不夸張的說，正是火在我們食物攝取過程中的出現(xiàn)，才最終造就了人類文明的今天。

　　火與事物的聯(lián)系，大部分都發(fā)生在烹飪的過程中。對(duì)火以及火候的正確應(yīng)用不僅可以讓食物轉(zhuǎn)化到最終可以被食用，還可以激發(fā)出食物本身的各種屬性。正因?yàn)榇耍腼冞^程本身甚至可以被稱作是“火焰的藝術(shù)”。這樣的特點(diǎn)，在披薩的烘焙過程中體現(xiàn)得淋漓盡致。

　　無論傳統(tǒng)的明火還是現(xiàn)代工藝下的電烤，披薩的制作工藝在數(shù)百年間并沒有發(fā)生任何本質(zhì)性的變化，火焰或者電熱管通過熱輻射而非直接接觸，將熱量傳遞到待烤制的披薩餅中，進(jìn)而誘發(fā)一系列神奇的變化，將其上承載的美味逐一釋放出來。這種被稱作烘焙的過程雖然平緩寧靜，但這種寧靜也正好像是對(duì)烹飪者的獎(jiǎng)賞以及對(duì)食客的饋贈(zèng)一般。

　　在熱量的烘焙之下，看似簡單堆疊的披薩食材開始了一連串賞心悅目的合奏。餅胚中的酵母發(fā)酵產(chǎn)生的氣體會(huì)在吸收熱量之后令餅胚膨脹；奶酪在熱量的作用下開始融化；草菇開始用氨基酸來闡釋我們對(duì)鮮美最佳的定義；而甜椒、洋蔥和紫甘藍(lán)則釋放出了帶有蔬菜甜香的湯汁，它們與草菇鮮湯和融化的奶酪一起混合，被帶有黃油香氣并且已經(jīng)充分膨脹的餅胚最大限度的吸吮，并在其中一起演繹出了這一幕味覺交響樂的最高潮。舒緩、和諧、同時(shí)又是那么令人難以抵擋。

電烤爐同樣可以達(dá)到烘焙的目的

　　如果稍加改動(dòng)，比如說增加下烘焙面的溫度，減少面胚中酵母的用量并以黃油敷盤，再去掉大量出湯的紫甘藍(lán)等蔬菜，這首舒緩的味覺交響樂就可以搖身一變，由軟糯轉(zhuǎn)而以香脆來重新闡釋食物帶給我們的歡愉。烹飪者對(duì)于食物的熱情、食客們對(duì)于美味的期盼，所有這些情緒全都在烘焙的過程中的打了紓解和釋放，這就是披薩的神奇，同時(shí)也是火與烹飪的傳奇。

　　那么在芯片的制造過程中，又是誰來書寫這樣的傳奇呢？

TSMC——執(zhí)掌“火的藝術(shù)”之人

　　● TSMC——執(zhí)掌“火的藝術(shù)”之人

　　我們已經(jīng)有了決定菜單的人，也有了為應(yīng)對(duì)不同需求而修改并重新定義食材合奏的人，接下來我們將要面對(duì)的，自然就是將這一切付諸實(shí)施的烹飪者了。這個(gè)將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成實(shí)際的人，就是各個(gè)擁有Fab的半導(dǎo)體供應(yīng)商。

　　無論是Fabless還是擁有Fab的芯片供應(yīng)商，在完成了對(duì)ARM IP Core的修改之后都需要將這些調(diào)整后的邏輯設(shè)計(jì)變成真真切切的“芯片”，所以它們接下來要做的事情，就是根據(jù)自己所選Fab公布的EDA規(guī)則（這又是另一種規(guī)則，我們將會(huì)在后續(xù)的文章中對(duì)其進(jìn)行解析），或自行完成或與Fab/第三方合作完成芯片的實(shí)際布局，將邏輯電路轉(zhuǎn)化成實(shí)際的晶體管/半導(dǎo)體集成電路形式。

　　在完成布局之后，就該輪到Fab大顯身手了。以TSMC為例，它需要對(duì)已經(jīng)完成EDA方案的芯片設(shè)計(jì)進(jìn)行第一次實(shí)驗(yàn)性制造，也就是我們常說的Tape out（流片），這一過程就像一位剛剛獲得食譜配方的廚師第一次嘗試烹飪一樣。對(duì)于芯片而言，t這初次的制作過程就好像首次烘焙一張全新菜單及配方的披薩?！笆巢摹钡拇钆涫欠窈侠?，“烘焙”工藝的選擇和控制是否精確到位，都決定了芯片能否擁有良好的表現(xiàn)甚至能否被制造出來。

　　就像烹飪做砸了一樣，流片過程也并不一定都會(huì)100%成功的。在“烤好第一張披薩”之后，TSMC會(huì)像每一位負(fù)責(zé)任的烹飪者一樣與芯片廠商合作進(jìn)行測試、情報(bào)信息的收集以及改進(jìn)方案的確立（試吃、品鑒并針對(duì)性的修改菜單）。是不是熱處理過程溫度過高（烘焙的溫度是否合理）？清洗和摻雜過程是否恰當(dāng)（醬料使用的是否合理）？到底應(yīng)該采用HPM還是HPL工藝（究竟是應(yīng)該使用充分醒發(fā)面還是應(yīng)該使用燙面）？這些問題都將會(huì)影響到芯片的最終表現(xiàn)以及可制造性。進(jìn)一步改進(jìn)工藝和設(shè)計(jì)之后，芯片的烹飪過程會(huì)再次進(jìn)行，Retape out（再次流片）的芯片將會(huì)再次經(jīng)歷前面的一系列過程和調(diào)整。

　　在一次次的修正之后，作為烹飪者的TSMC會(huì)最終找到一種適合這張全新配方披薩的烘焙方式，食材的氣息和內(nèi)涵終將會(huì)得以釋放，TSMC會(huì)以批量化的形式對(duì)這種配方的芯片進(jìn)行流水線式的烘焙。經(jīng)由消費(fèi)，食客們便可以享受滿載著烹飪者情感和自然饋贈(zèng)的完美芯片所帶來的感官享受了。

味道中的乾坤

　　● 味道中的乾坤

　　雖然看上去好像并沒有直接的聯(lián)系，但行文至此，相信很多人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了我們文字間蘊(yùn)藏的玄機(jī)——經(jīng)由披薩的導(dǎo)引，即便我們偷偷的把半導(dǎo)體工業(yè)同烹飪這兩件事混雜在了一起，感官上所能產(chǎn)生的違和感也極為有限了。盡管半導(dǎo)體工業(yè)和廚房中的藝術(shù)是看似遙遠(yuǎn)的兩個(gè)領(lǐng)域，但正如我們?cè)诒疚拈_頭所寫的那樣——大自然在賜予我們美食的同時(shí)，也將普適的和諧傳遞給了我們，無論是廚房還是別處，無論我們?cè)谥谱髦裁矗灰且粋€(gè)需要以和諧的搭配來完成的工作，那么在本質(zhì)上就沒有什么不同。

　　飲食不僅僅是一個(gè)讓我們補(bǔ)充熱量并維持生存的過程，在于食物的接觸過程中，我們不僅享受了大自然的恩賜，體會(huì)了味道帶給我們的感官愉悅，更能從中體會(huì)到和諧變化的魅力。無論酸甜苦辣還是煎炒烹炸，烹飪這門調(diào)和的藝術(shù)早已經(jīng)在千萬年間將人類與食物、火以及大自然緊密的連接在了一起。我們品嘗美食，享受烹飪的過程，并感悟著從中投射出的各種情感以及規(guī)律的光芒，這才是飲食帶給我們最本質(zhì)的享受。

　　烹飪中透出的規(guī)則不僅讓我們更好地理解了香氣的由來，更可以幫助我們理解許多看似晦澀的專業(yè)制造過程。今天我們所涉及的移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)制造過程中各個(gè)廠商的關(guān)系、聯(lián)系以及基本過程，就是很好的體現(xiàn)。

即便是最新的Tegra 4，也依舊是各種“味覺”和諧搭配的產(chǎn)物

　　無論是制定基本菜單規(guī)則的ARM，按照顧客口味以及自己對(duì)食物的理解修改菜單方案的芯片設(shè)計(jì)商，還是最終把一切抽象的邏輯方案變成可口食物的半導(dǎo)體供應(yīng)商，它們都把自己對(duì)于邏輯芯片實(shí)現(xiàn)過程的理解融入到了自己的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)行為當(dāng)中。對(duì)邏輯結(jié)構(gòu)的正確理解和和諧調(diào)配、針對(duì)需求所做出的適當(dāng)變化以及專注于應(yīng)對(duì)需求和促進(jìn)進(jìn)步的精神，都是這些廠商們乃至整個(gè)半導(dǎo)體業(yè)界賴以生存的根本。當(dāng)然，只需要稍微調(diào)換一下對(duì)象，把它變成“對(duì)食材的正確理解和和諧調(diào)配、對(duì)食客需求的把握和針對(duì)進(jìn)行的烹飪調(diào)整、以及認(rèn)真嚴(yán)肅的對(duì)待食客需求并精進(jìn)烹飪技藝的精神”，烹飪者、飲食和食客的關(guān)系也就同樣的被表現(xiàn)出來了。

這塊由我們親手烘焙的披薩馬上就會(huì)再次登場了

　　一沙一世界，一樹一菩提，我們這個(gè)世界的深邃全部蘊(yùn)藏于一個(gè)個(gè)普通的平凡當(dāng)中。小小的廚房所容納的不僅僅是人們對(duì)味道的情感，更有推動(dòng)整個(gè)世界前進(jìn)的動(dòng)力。要想理解我們的世界，有的時(shí)候只需要細(xì)細(xì)品味一下我們所喜愛的美食即可。正因?yàn)榇?，我們才?guī)劃了《舌尖上的硬件》這樣一個(gè)系列欄目。通過對(duì)美食的品味和體會(huì)，我們可以更好地理解許多硬件相關(guān)的原理、內(nèi)涵甚至是趣聞，我們所需要為此準(zhǔn)備的，其實(shí)僅僅是一顆平和的心而已。

　　在今后的《舌尖上的硬件》欄目中，我們還將會(huì)從更多食物和烹調(diào)的角度出發(fā)，帶給你全然不同的關(guān)于硬件的精彩內(nèi)容。你將會(huì)在這里獲得更多別處無法獲得的精彩，所以敬請(qǐng)拭目以待吧。