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      从近期arm对华“断供”风波,浅谈arm于RISC-V的市场争夺

      作者:ZongYu时间:2022-12-23来源:EEPW收藏

             近几年开始对于我国的半导体行业来说可谓是多事之秋自从19年特朗普对华发起贸易战开始,前有华为中兴等企业被连连制裁,后有先进GPGPU等关键关键高性能硬件被禁运,美方的层层加码,叠加上疫情的影响,也使得我国国内半导体相关产业仿若惊弓之鸟,这几天朋友圈除了晒羊之外,最热闹的还有一类新闻:“消息称阿里遭禁售,拒绝向中企销售先进芯片设计产品”、“巨头确认:无法向中国出口先进芯片架构!”初看标题,再联想到最几个月美方的连连对华禁运,确实十分唬人,很难让人判断真假,真的以为又被迫加长了中国大陆地区服务器架构禁止授权清单,结果打开一看,都是Neoverse V系列不再授权中国大陆地区。Neoverse V系列确实对于来说不能对华出口授权,可是Neoverse V系列就从来没有授权过,既然从来没有授权,那何来的“再”字呢?

      本文引用地址:http://www.badsciencewriting.com/article/202212/442043.htm

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            对于arm的服务器参考平台Neoverse,是分成三个系列的,分别为:V、N和E,面向不同的市场。V系列面向高性能计算,强调浮点计算;N系列面向可扩展服务器,强调整数性能和功效比;E系列面向能效比,类似志强ATOM服务器系列。至于新闻中所提到的V系列都因为其面向高性能计算,所以受《瓦森纳协议》和美国出口管制措施(性能过高),从来都没有向中国大陆授权过,甚至,arm在在国内宣传路线图的时候,会隐藏掉V系列,因此自然不存在什么又突然断供的情况,而国内的各大半导体企业自然也没有设计过任何基于V系列授权的产品,所以还请大家不要以讹传讹,不存在这几天的突发新闻。

      借由本次的谣言风波笔者由此想到,虽说本次“断供”属于是空穴来风,但西方国家近期的种种针对我国半导体产业的打压确实是事实。那么arm有一天真正断供其他Neoverse系列就不是杞人忧天,那么,对于潜在的风险,我们有没有什么后手呢?笔者认为,答案也许是近期大热的架构。

             近期对于arm公司来说过得也是不是很顺利,两月前刚刚传出重大消息,arm全球裁员18%,其中英国总部所在地更是裁员20%,还没能arm缓过气来,美国芯片企业高通的高管Manju Varma突然表示他们早已研发架构,并已出货6.5亿颗芯片。显然一场RISC-V和arm的未来市场争夺之战已经悄然展开。

      RISC-V架构作为一种新兴的架构技术,正在悄悄地被越来越多的国内外厂商采用。对于这样一种诞生于2010年的开源指令集,到底有何优势,能让各大半导体巨头企业纷纷布局呢?首先,RISC-V是完全开源的指令集,对于指令集使用,RISC-V基金会不收取高额的授权费。开源采用宽松的BSD协议,企业完全自由免费使用,同时也容许企业添加自有指令集拓展而不必开放共享以实现差异化发展;其次,RISC-V架构秉承了简单的设计哲学,其基础指令集则只有40多条,加上其他的模块化扩展指令总共几十条指令。 RISC-V的规范文档仅有145页,而“特权架构文档”的篇幅也仅为91页。并且有着优秀的兼容性,开发者能非常方便的移植linux和unix系统到RISC-V平台。

             而反观arm这边,不论是高通还是苹果,都同样嫌弃arm的高昂授权费。苹果这边还好说,有着强大的独立定制能力,使用arm架构的A系列和M系列处理器有口皆碑。但是高通这边就是苦arm久已了,arm的公版核心功耗实在太高了,近两代arm的超大核心X1、X2核心都出现功耗过高的问题,加上三星代工技术的不成熟,直接导致高通的骁龙888、骁龙8 Gen 1发热严重,让高通在消费者心中的口碑是一降再降,为此高通就开始试图摆脱arm。为此,高通早就收购了一家初创芯片企业nuvia,nuvia并未采用arm的公版核心而是获取arm的授权自研核心架构,如此可以降低授权费,还可以研发性能强大的芯片。显然,arm不可能就此坐以待毙,不仅直接起诉了高通,甚至在10月还放出消息,将禁止公版 CPU 使用外部 GPU、NPU 或 ISP,也就是说,在未来只要使用了arm指令集的设计,就必须搭配arm自己的产品(arm GPU/NPU/ISP),这就意味着,未来手机端的SoC设计个性化定制程度将极大受到限制,单个计算单元的优化会极大地依赖arm的设计,这在很大程度上已经向着x86架构生态发展,但是很明显,第一,市场肯定会极力阻止出现第二个Wintel联盟;第二,arm目前也没有英特尔和微软的统治能力。亦敌亦友的高通和arm已经对簿公堂,一旦arm赢得诉讼,那对高通将是不利的,其芯片战略布局会因此被打乱,而转投RISC-V能形成反制。可以预见的是,RISC-V IP厂商可能迅速崛起,这将迅速加快RISC-V的路线图。

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            如今高通进一步表态早已研发RISC-V架构并已应用于自家的骁龙系列芯片,显示出arm限制高通采用nuvia核心之后,直接舍弃arm指令集,另起炉灶研发RISC-V架构,这对arm无疑是釜底抽薪。高通对于arm来说是至关主要的企业,不仅是经济上,还是对于整个市场来说,高通一定是一家有着重要象征意义的企业,高通代表着arm架构的最高水平之一,在某种程度高通、苹果和arm在市场的心中是绑定的,毫不夸张的说,一旦高通转向RISC-V对于arm来说无疑是巨大的打击,意味着arm的地盘有崩溃的可能性。转向RISC-V架构的这个口子已经被高通打开,在往后的日子里,高通一定会持续开发RISC-V芯片处理器,恐怕不需要以后,现在的高通就已经开始规划将RISC-V架构技术用于可穿戴设备、智能汽车、移动设备等终端芯片产品中了,而随着高通正式研发RISC-V架构芯片,笔者相信苹果一定不会选择把鸡蛋全放在arm这一个篮子里,也极有可能转投一部分资源到RISC-V阵营。

             相比于高通和苹果这两家国外企业,我国对于RISC-V的重视很显然要早得多,我国工程院院士倪光南就说过,国内应该积极抓住时代机遇,聚焦开源RISC-V架构,谋划芯片产业发展。而自从2019年arm与华为的合作出现障碍之后,中国诸多芯片企业都已投入RISC-V怀抱,RISC-V当前的19家高级会员当中有12家是中国芯片企业,正是在中国芯片的力推下,RISC-V成功占领了物联网芯片市场。

              在这方面走在国内前列的是阿里旗下的平头哥半导体,此前发布了全球首个RISC-V高性能芯片开发平台无剑600,又在无剑600平台上开发出了原型SOC芯片曳影1520。而近期(2022年12月14日)又公布了 RISC-V 架构与安卓体系融合的最新进展:基于 SoC 原型曳影 1520,RISC-V 在安卓 12(AOSP)上成功运行多媒体、3D 渲染、AI识物等场景及功能。这也就意味着在RISC-V上完全可以运行现有的安卓系统,这对于一个新兴架构的软件生态来说,无疑是重大利好。

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             如果未来能有更多的国内厂商积极参与开发和使用RISC-V,对于我国的半导体产业来说,会呈现另一番格局,一个可控性强,可塑性丰富的市场行业。对于半导体芯片市场,笔者的态度是一贯的:多元化的发展有利于产品创新,有利于技术升级,更有利于终端消费者。但是,对于已经形成垄断的企业来说,市场重新焕发活力,往往是最不愿意看到的情况,那么面对RISC-V的广阔未来,arm还坐得住吗?就目前来看,arm似乎还是信心满满,并且还表态说:有竞争是好事。但是,arm真正的态度是否与他表现出来的一样?笔者不这么认为。

             最后笔者想说,芯片的市场一直是开放的,选择怎样的架构来实现产品要依照产品实际要求而定,适合产品特性的架构才是好的架构,盲目追逐热点不可取。但是,arm保持中立几十年,却在一朝一夕之间改变中立的立场,迫使客户只能选择RISC-V作为替代方案,这也是趋势下的必然选择。




      关键词: arm RISC-V

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