Computex 2019：Arm物联网聚焦智慧、速度与创新，四大方案亮相

2019年全球ICT产业关键字，聚焦「智慧、速度与创新」。创新技术如人工智慧、延展实境（XR）、区块链、数位分身（DigitalTwin）持续出笼，尤其人工智慧加速晶片及量子电脑的发展，伴随5G商转，势必带动产业跳跃式前进。既然聚焦「虚实整合、运算科技、人机互动」三大主轴，2019年COMPUTEX，全球IP矽智财授权领导厂Arm受邀出席《COMPUTEX论坛》、《InnoVEX论坛》主题演讲。Arm在COMPUTEX揭示全面运算(TotalCompute)主张，为5G时代提供更符合更多使用情境(usecase)的整体运算方案，并展现强大生态系能量。

Arm在COMPUTEX2019有哪些亮点展示？瘾科技带你浏览四大解决方案 亮点一：物联网平台

回应Arm的目标在2035年打造达一兆台连网装置，为了让连网装置深度沟通，Arm针对IoT平台的生态系，近年接续推出「DesignStart」、「Pelion」及「Neoverse」等相关计画。今年COMPUTEX，Arm展示Pelion这项混合环境的端到端联网连接、装置和资料管理平台方案。Pelion特色在于建构3A情境，「任何装置、任何资料、任何云端」（Anvice,Anydata,Anycloud），管理任何种类的连网装置与连接，应付任何内外部不同类型的资料，连接任何公有、私有及混合云端。

换言之，Pelion平台让企业在安全环境下，管理各项物联网装置，无限制连结任何规模的资料。COMPUTEX也展示，Arm收购TreasureData后，借助巨量资料技术能力，Pelion平台对资料流程进行融合，让企业用户以高效、更安全的技术部署、连接和更新连网装置，顺利走入物联网的资料世界。

亮点二：AI机器学习

联网装置与数据资料爆发成长，人工智慧的机器学习应用，逐渐从云端转移至终端。为了把机器学习技术放在边缘装置发挥所长，Arm针对机器学习的晶片应用进而打造全新处理器。延续Arm在CPU具备的可编程优势，以及GPU数据处理压缩能力和高吞吐量的设计特点，将其整合至机器学习晶片设计之中。针对机器学习热潮，Arm推出「ProjectTrillium」机器学习运算平台支持各种AI应用程序，在功能性与可扩展性方面，能实现更快机器学习效率。根据统计，目前ProjectTrillium平台的学习数据吞吐量，比起过去CPU、GPU协同作业的机器学习效率，已经达2~4倍以上，效能也优于传统DSP的可编程逻辑。

换言之，ProjectTrillium是一个异质的ML运算平台，平台架构包括ArmML处理器、开放原始码ArmNN软体框架，目前搭载于超过25亿台Android装置。Arm针对ML处理器进行强化，包括超过两倍能源效率，达到每瓦5兆次运算(TOPs/W)、记忆体压缩技术提升达三倍，以及提升至高达八核心的次世代峰值效能，与每秒最高32兆次运算(TOP/s)。

随着机器学习需求愈来愈高，开发人员更渴望利用系统上专属神经处理器(NPU)的优势。Arm机器学习ML处理器提供同级最优化的能耗效率，并有强大的软体生态系统支援，让整个生态系统的AI效能极大化。

▲Arm示范如何在装置上快速的执行机器学习功能，挑战人的记忆，和装置相比，看谁能先辨出不同的图像。

亮点三：AR/VR装置

前几年开始流行的AR、VR装置，过去最大挑战来自虚拟视觉的稳定度。对此，Arm因应5G科技演进推出多款全新高阶IP套件，其中Mali-D77DPU显示器即是聚焦扩增实境、虚拟实境所需的内容所打造，让虚拟实境更加真实。Mali-D77是Mali-D71显示处理器更新版，最高可对应3K解析度与120fps更新率，虚拟视觉影像得以更稳定呈现。全新的硬体功能，加速头戴式显示器的虚拟实境运算，实现更小、更轻、更舒适的VR装置部署。

▲在COMPUTEX展示OculusQuest的VR头盔，提供高效能、无线，摆脱传统VR装置需要连接线的牵绊，创造VR装置新体验。

当然，使用者对AR、VR装置的期待除了影像稳定，在沉浸式体验方面，还包含更轻量、不受线材影响以及更顺畅的效能。Mali-D77其他功能表现在镜头失真校正（LensDistortionCorrection）、色差校正（ChromaticAberrationCorrection）、非同步时间扭曲（AsynchronousTimewarp），对应更清晰、更真实影像，还能降低配戴者头晕情况。除此之外，Mali-D77显示处理器IP，3K120虚拟实境效能，硬体节省VR作业负载4成以上系统频宽，以及12%功耗表现。Arm表示，为了让VR更为普及，在全球达到数十亿台装置的长期目标，Mali-D77解决现阶段显示技术的挑战，为VR产业迎向下一个新世代。

亮点四：车用

Arm在今年COMPUTEX展示的第四个亮点，聚焦在汽车应用。Arm在车用方面扮演重要角色，因其牵涉稳定与安全，尤其ADAS与自动驾驶需要顾虑的层级更是重要。对此，Arm针对车载安全推出ArmSafetyReady计画，同时也包括针对自驾车的7nm制程最佳化处理器架构Cortex-A76AE，借由整合Split-Lock提供车载所需的安全性。

换言之，ArmSafetyready车用安全计画涵盖Arm既有、新型与未来的全方位车载计画，从系统性流程到研发，且通过ISO26262与IEC61508标准，一站式提供软体、元件、工具、认证及标准等资源，确保加入此计画的合作伙伴其SoC与系统，皆达到最高安全层级。

今年COMPUTEX也展示基于Arm的DMS（DriverMonitoringSystem）驾驶监控系统产品。DMS是采用ArmCortex-A7所支援的深度学习NN模型，由TEEAILab所开发。这套DMS系统展示在CortexA7上运行AI/ML以实现驱动程序状态监视功能。例如针对驾驶员闭眼、打哈欠侧视、俯视、打电话和吸烟等行为进行迅速检测，并发出音频以提醒驾驶。Arm在智慧驾驶领域，也展开AutomotiveEnhancedforFunctionalSafety计画，将推出首款多情绪执行处理器，以强化新世代安全驾驶体验。

▲COMPUTEX展会上也展示Arm在智慧驾驶领域的成果(图右)，情绪执行处理器问世将有助驾驶安全。

聚焦未来世界，打造创新体验

Arm在COMPUTEX2019展会中，展现新世代运算领域的创新技术与相关应用。除了上述相关亮点，也聚焦面向未来2030年的使用情境。Arm拥有全面软体开发框架，包含ArmIP、ArmNN、ArmComputeLibrary及ArmDevelopmentStudios，透过生态系统合作帮助开发人员更快采用、更快上市，透过机器学习软体优化，有效扩展硬体效能。

想像未来的世界，5G传输、机器学习、终端运算可能已经成为我们生活的日常，而产业之间将呈现万物联网的庞大生态系。对此，Arm将持续展现其领先技术优势，携手物联网超级战队掌握下一波科技浪潮。

兆易创新（GigaDevice）发布了据称是世界上首款基于RISC-V的通用微控制器(MCU)， RISC-V是一款面向物联网(IoT)市场的设备。

兆易创新总部位于北京，是国内规模较大的非易失性存储器(NVM)制造商之一。兆易创新同样声称其新推出的GD32V RISC-V微控制器与基于Arm的经典GD32系列单片机“完全兼容”。

兆易创新高管强调，该公司仍是Arm的战略合作伙伴。添加RISC-V行就是为了提供选项。

几个月前，当特朗普开始对包括Arm知识产权在内的西方技术实施出口管制时，中国电子企业加强了对开源RISC-V的共同关注。然而，RISC-V是一种开源技术，不受类似的限制;对于中国制造商来说，它代表着一种易于获得的选择，可以控制自己的技术命运。

中国制造商使用RISC-V的其他例子包括华米 科技 的AI芯片黄山一号、C-Sky Microsystems的RISC-V第三代指令系统架构处理器CK902和RiVAI AI芯片Pygmy。有别人。

RISC-V为用户提供了非凡的空间。中国工程院院士倪广南在兆易创新的发布会上说:“RISC-V基于标准松散BSD (Berkeley Software Distribution)许可。用户可以自由使用design CPU，也可以开发和添加自己的CPU。他们可以扩展指令集，选择公开发布、商业化销售，或者用其他许可协议替换它，或者使用完全封闭的源代码。”

RISC-V提供了灵活性，但随之而来的不可避免的问题是缺乏一个支持生态系统。RISC-V的生态系统相当有限，特别是与基于广泛可用的Arm和X86架构的MCUs相比。这是否会阻碍RISC-V的进一步发展
中国认为，在解决物联网(本质上是一组新兴的嵌入式市场)问题时，缺乏RISC-V生态系统不是一个大问题。物联网市场仍处于发展阶段，碎片化，客户需求多样化。没有一家公司是固定的，所以生态系统支持不是一个问题。在物联网应用方面，与英特尔和Arm相比，RISC-V在移动、台式机和服务器等更成熟的市场上的劣势要小得多。

中国嵌入式软件协会副会长何晓青在会上表示:“在生态环境中，最难做的事情是移动市场，其次是台式机和服务器。物联网生态系统要简单得多。”

新莱 科技 首席执行官胡振波对此表示赞同。“服务器和台式机的软件生态系统是不可逾越的，但在嵌入式领域，软件生态系统并不像人们想象的那么糟糕，”他说。

兆易创新MCUs的第一行将被命名为GD32VF103。这一行的目标是“主流开发需求”。在介绍中，该公司列出了14款103配置。每一个都是建立在大黄蜂108MHz核心设计与原子核系统技术合作。

这14款机型的主要区别在于不同的闪存容量，以及4种不同的包选项。据该公司称，这些产品都已大规模生产和销售。

兆易创新相信它已经建立了“与RISC-V的桥梁”——为那些一直使用基于arm的MCUs进行设计的公司提供了一条快速切换到基于RISC-V的替代品的途径。该公司表示，两个产品系列之间的“完全兼容性”应确保代码的可重用性，“使跨核心MCU的选择和设计”非常方便。兆易创新表示:“这是我们非常领先的、史无前例的创新。”

兆易创新发布的数据显示，GD32VF103系列单片机在最高频率下的DMIPS为153，在CoreMark基准测试中得分为360分，该公司声称比基于GD32 arm的核心快15%，同时消耗了一半的功耗。
兆易创新相信，它在内存技术方面的专长是一个关键的区别。兆易创新EVP和MCU事业部总经理邓宇举了一个例子:“德州仪器从Arm收购了Luminary，但德州仪器的收购并不成功。Luminary没有Flash基因，所以有些产品会有程序问题。但我们有Flash的经验。我们可以确保此类问题不会发生。”

兆易创新保证，GD32VF103的产品开发速度相当快。市场营销总监金光义表示:“用户可以使用手头的开发工具来实现RISC-V。”

这些工具包括基本IDE(集成开发环境)、调试工具、嵌入式 *** 作系统和云解决方案。当然，也有开发板，包括功能齐全的评估板，针对学习板、电机控制开发板、触摸屏开发板、RC电机驱动板等具体场景的入门级指导。

“我们正在与许多供应商合作，包括软件、中间件、集成开发环境、调试下载工具和终端解决方案的供应商。”金说:“仅仅依靠我们的芯片是不够的。它还需要上游和下游。此外，我们提供一个开放的平台，我们有更多的第三方合作伙伴。我们准备开发一个完整的生态系统。

“我们也是第一个。你可以使用RISC-V通用单片机从头开始解决任何问题。

兆易创新已经出货超过3亿MCU，而且出货速度正在加快;从2亿到3亿的时间比之前的1亿到2亿要短。这些数字包括早期基于arm的mcu。

该公司预计明年将达到4亿美元，并在中国市场占据10%的份额。“RISC-V将推动我们的货运。尽管我们仍需关注市场的实际表现，但我们认为这一出货量是可以预期的。”
通过增加RISC-V版本的Arm MCUs，同时保持与Arm的战略合作伙伴关系，并继续销售基于Arm的MCUs, 兆易创新相信它可以摆脱客户的一站式购物。

“终端客户可以实现不同的形式、不同的应用程序、不同的架构和不同的产品。我们已经有了Arm架构产品;RISC-V是分化的补充。“我们是业内第一家进入RISC-V轨道，为客户提供差异化产品的公司。”

该产品线的下一步是增加对无线的支持。“我们希望加入MCU的连接功能，eRF，将在明年发布第一个加入WiFi连接的产品，”Jin说。

GD32VF103系列已经有了实际应用。例如，在GEZ单片机的微热打印机解决方案中，单片机是GD32VF103C8。该方案可应用于销售点(POS)打印机、税控打印机、自动柜员机等嵌入式微型打印机设备。它在展览会上印刷钞票。
另一个例子是基于GD32VF103C8的USB多点触控设备。以下触摸屏采集触摸信息，通过I2C将其传输给主控芯片GD32VF103C8实现触摸 *** 作，同时可识别1-5个触点。有许多特定的应用程序，包括大屏幕交互显示器、交互 游戏 、智能家居等等。

上面的示例是来自IC Superman的空气净化器解决方案，其中GD32VF103C8负责控制负离子、臭氧和电机等外围 *** 作。

低成本芯片来了，英国芯片设计公司Arm制造出了名为PlasticARM的新型塑料芯片原型。在过去的20年中，存储器、传感器、电池、发光二极管等都出现了低成本的柔性解决方案。而这款柔性芯片的出现，使得低价柔性化微处理器成为了可能。

结合它的实用性，可以将之打印在弯曲的表面上而不被降解，这一新成果可极大推动智能设备、物联网等应用领域的发展。然而，PlasticARM其实并不大可能取代传统的硅基芯片，因为这种塑料微芯片还存在一定缺陷，它们在能源消耗、密度和性能方面效率还太低。但是，这款芯片可以真正地让饮料瓶、食品包装、服装、绷带、可穿戴设备等日常用品实现智能化。所以，有企业可以用它构建一个低成本、可弯曲的智能集成系统，迎来“万物互联”时代。

Arm目前两款架构设计已经确定与亚马逊、AlifSemiconductor、恒玄科技(Bestechnic)、赛普拉斯半导体、Dolby、Google、恩智浦、三星、意法半导体在内业者合作，预期将可应用在各类整合声控智慧助理服务的喇叭、耳机，或是其他整合人工智慧技术边缘运算模式的嵌入式设备使用。

继去年针对主流装置上的人工智慧运算需求提出Ethos-N57及Ethos-N37两款NPU设计，Arm稍早除了宣布推出新款嵌入式处理器Cortex-M55，同时也宣布推出新款Ethos-U55NPU，借此让更多物联网装置也能借由人工智慧技术加速运算模式。

相较去年配合Cortex-A、Mali架构设计打造的Ethos-N57及Ethos-N37两款NPU，此次宣布推出的Ethos-U55则是搭配新款嵌入式处理器Cortex-M55，让更多物联网装置也能采用人工智慧技术方式进行加速运算。

依照Arm说明，在这两项技术授权架构组合之下，将让现有嵌入式装置发挥高达480倍的机器学习效率，同时也预期可在2021年陆续应用在各类嵌入式装置，并且实现原本仅先应用在手机等装置中，结合人工智慧技术的边缘运算效果。

此次提出的Cortex-M55，自然是针对嵌入式装置所提出全新处理器架构设计，在搭配此次同步推出的Ethos-U55NPU即可发挥装置端的人工智慧运算效果，无需像以往必须借由整合额外的DSP元件才能实现人工智慧运算模式，同时也能进一步缩减物联网装置机身尺寸，并且降低整体运算功耗。

而Arm此次也借由Cortex-M55与Ethos-U55，进一步与Google合作，使其可相容Google提出的TensorFlowLite运算框架，借此串接更多基于TensorFlowLite运算框架的人工智慧运算技术。

另外，在Cortex-M55设计中更采Armv81-M指令集，并且针对机器学习需求整合「Helium」向量加速运算设计(正式名称为MVE(M-ProfileVectorExtension))。

相比前一款Cortex-M处理器搭配DSP元件可提升15倍机器学习运算效能，同时也比现有嵌入式装置借由DSP元件运算模式带来5倍运算效能提升比例。

至于在Ethos-U55NPU设计中，除了是Arm第一款针对嵌入式装置打造的NPU，而采32核至256核数量的MAC运算引擎部分，则是在强调低功耗使用特性之余，更提供可扩充设计。

除了搭配Cortex-M55发挥最佳化运算效果，Ethos-U55NPU也能配合现有Cortex-M33、Cortex-M7等处理器设计使用。

在效能表现部分，以Cortex-M7为基准的话，Cortex-M55运算效率约提升6倍，Cortex-M55搭配Ethos-U55NPU的组合更可发挥50倍运算效率，而Cortex-M55相比Cortex-M7约可减少7倍电力损耗，额外搭配Ethos-U55NPU更能减少25倍电力损耗，同时此次提出架构设计也均符合Arm平台安全架构PSA，以及Corstone参考设计，另外也能搭配ArmTrustZone安全技术使用。

目前两款架构设计已经确定与亚马逊、AlifSemiconductor、恒玄科技(Bestechnic)、赛普拉斯半导体、Dolby、Google、恩智浦、三星、意法半导体在内业者合作，预期将可应用在各类整合声控智慧助理服务的喇叭、耳机，或是其他整合人工智慧技术边缘运算模式的嵌入式设备使用。

TaggedAI,ARM,Cortex-M55,Ethos,Ethos-U55,IoT,NPU,人工智慧,物联网

新兴的物联网（IoT）行业是产品和服务相互补充的集合体，其可实现多个行业的效率和成本优化。虽然它没有垂直定向的价值链，但其横跨了多个行业和市场，如工业自动化、 汽车 、医疗、环境监测等等，在这些行业中的用例也非常多样化。在应用程序的前端也就是终端节点或传感器，它们监视环境条件并将数据传递到链中。这些终端节点将分散在各个行业中。设计处理器的架构基本上是arm等主流独占市场，RISC-V的份额非常少，因此在正常情况下，市场很少去分析相关领域概况。但由于华为事件不断延烧之下，中美贸易战和全球国际环境大变革已经开始， 科技 届已经开始重新审视这两者的关系了。

定制处理器的崛起

记得很早之前有过讨论：未来处理器的战争，COTS（商用现成品或技术）处理器不适合构建这些终端节点，因为后者是特定于应用程序的。而公司一般倾向于定制处理器，因为它可以提供仅组装所需部件的灵活性。这些部件包括模拟传感器，DSP或专有IP等。此外，定制处理器可以显著降低BoM成本和芯片尺寸，从而最大限度地降低功耗。它还有有助于公司将其产品与竞争对手的产品区分开来。总的来说，物联网行业的低入门成本和普遍性将鼓励许多初创公司和小公司为冷门应用程序构建产品。另外，通过定制处理器，这些公司也可以进一步优化成本。

错误的摩尔法则

物联网设备的激增除了可以给定制处理器带来巨大推动之外，另一个影响因素是摩尔定律的可疑存在。五十多年来，摩尔定律一直都是一种自我应验的预言。无论市场是否需要高性能处理器，半导体公司都在努力使这项法则成为事实。所以，始终都有创新者和早期采用者迫切希望使用基于领先流程节点的产品。然而，大众市场需要时间才能对准这些新产品。摩尔法则凭借高性能，低功耗和降低成本来确保技术发挥主导作用。

然而，目前这项法则保证的经济平衡正在失败。 领先的工艺节点设计变得复杂，商业化的前置时间很长，因此成本的平衡并不能成立。对成本优化的追求迫使行业寻找替代方案，因为缩小的节点不再具有经济效益。其实，定制处理器就是答案，因为它可以显着降低BoM成本。数十亿个终端节点不需要领先进程节点，有成熟节点上的自定义处理器就足够了。

ARM的对策

ARM是智能手机处理器市场的垄断者。 在嵌入式和物联网领域，目前并没有主导架构，ARM已经准备好填补这一空白，因为它拥有强大的CPU和IP，可以提供各种功能，性能和价格选择。借助独特的授权商业模式，特别是在Cortex-M0的DesignStart许可，ARM以低成本实现了定制处理器设计，风险更低。该计划对初创公司和小公司非常有用，因为他们可以以低许可成本获得经过验证的架构和IP，并与广泛的IP生态系统，软件支持和硅合作伙伴相结合，可以大大缩短产品推向市场的时间。

那我们如何进一步优化定制处理器的成本呢？

RISC-V

开源软件（OSS）在软件行业的民主化中发挥了至关重要的作用。OSS中最受欢迎的一个例子是一个Linux *** 作系统。OSS以较低的应用成本实现创新和差异化。这使得小公司和初创企业可以基于OSS（如Linux）构建产品。大型开发人员社区支持软件开发，因此不存在供应商锁定或专有技术过时的风险。社区的集体努力确保了一个庞大的生态系统，同时使所有用户受益。Linux已经在嵌入式，PC等各种应用程序中获得了巨大的影响力。随着越来越多的用户开始使用Linux，添加了更多功能和实用程序，网络效应也可以得到很好的利用。

RISC-V将开源运动扩展到CPU ISA。它是一个开源的ISA，免许可证和免版税。也正是由于RISC-V没有任何许可，因此ISA可用于构建定制处理器，且许可成本为零。RISC-V正在逐步建立一个生态系统。在2017年嵌入式电子与工业电脑应用展中，RISC-V通过FPGA解决方案，安全IP，调试基础设施等展示了其庞大的生态系统。

很少有ARM客户已经开始使用RISC-V来设计自定义处理器。现在，SoC设计公司可以以较低成本开发定制处理器，而无需支付许可费用。通过一些NRE投资，这些公司可以开发SoC并在晶圆厂制造。因此，处理器的价格也将低于基于ARM IP的价格。从表面上看，一个理想的候选者很有可能会成为物联网行业的主导ISA。凭借着定制处理器和零许可成本，RISC-V就很像是那个胜利者。

关于RISC-V “免费” 的探讨

Linux在数十亿的产品部署方面非常成功。虽然，在将Linux用于商业产品方面需要相当大的努力和专业知识，但这些好处会远远超过工时。Linux可以提供非常好的灵活性，同时庞大的社区为 *** 作系统提供了良好的生态系统，并为周边设备、第三方软件等提供了广泛的支持。

然而，由于软件和硬件之间的基本差异，开源概念与芯片设计还是有很大的差别。 与需要时间和精力来开发的软件不同，硬件涉及有形组件，需要有人来付费；其次，在测试完硬件、仿真器之后，你还可以多次对软件进行返工。花费相当少的成本，就可以减少时间和精力。但是，硬件中的错误也可能会让你损失一百万美元！处理器的多次迭代可以大幅度地降低成本。总的来说，硬件设计比软件开发更复杂。

让我们来考虑一下开源RISC-V的情况。在SoC中，CPU IP只是其中的一部分; 还需要许多其他物理IP和周边设备。因此，围绕CPU IP需要庞大的IP和EDA生态系统。但你只能在没有许可凭证的情况下获得CPU IP；可是周围的生态系统已经消失了。IP供应商应该看到一个可行的商业案例，以在其产品组合中添加对RISC-V的支持。假设有一个强大的社区支持RISC-V，它提供了构建SoC所需的所有IP和工具。但问题仍然是建立自定义SoC的公司是否会冒使用社区支持的ISA的风险？一旦失败可能导致多个流片，这会增加巨大的成本。总的来说，设计SoC很复杂，需要在实施、物理设计、包装等多个领域具有良好的专业知识。

使用ARM ISA，上面提到的大多数问题都得到了缓解。你可以访问经过验证的IP，强大的生态系统（软件，云服务，安全解决方案，芯片供应商，晶圆厂）和承诺支持，而不是开源ISA提供的社区支持。这样就会大大降低设计复杂性，不过还是需要一些专业的SoC设计来构建定制处理器。

谁将构建基于RISC-V的SoC？

开源的想法具有扰乱性质，因为它为预算有限的公司提供了一个公平竞争的平台，可以与大公司竞争。尽管开源ISA的概念具有革命性，但它可能不会对芯片设计的民主化产生破坏性影响。

在我看来，小型公司和初创公司不太可能在物联网领域寻求一些利基应用，并投入时间，精力和资金来建立基于社区支持的ISA的定制处理器，因为他们必须验证整个系统是否符合他们的规格。相反，使用获得许可的ISA是一个安全的选择，因为他们可以获得经过验证的系统，并辅以强大的生态系统。SoC的多个流片可能会增加大量成本。成熟的ISA具有一些初始成本，这是一个很好的起点，但这不是一个自由的成熟ISA。SoC设计不是他们的核心内容，因此聘请多元化的芯片设计团队可能不是一个务实的决定。由于ARM在整个行业中的广泛应用，设计部分可以外包给一些小公司，这些公司专门从事基于ARM的SoC设计。 EDA工具和晶圆厂成本很高。EDA供应商和晶圆厂已经支持基于ARM的IP;他们应该也看到了增加对RISC-V的支持的经济效益。在RISC-V达到临界大规模应用之前，它就像一个鸡与蛋的情况。多宿主增加了任何公司的成本，无论是晶圆厂，EDA供应商，设计公司还是应用开发商。低产量业务可以吸引更高的租金。所以在构建基于RISC-V的SoC时，必须考虑所有这些成本开销。

SoC设计中的市场领导者肯定会开发基于RISC-V的SoC，因为它可以通过替代ARM来增加购买力。但是，我相信这些公司不会有兴趣与需要定制处理器的小批量客户合作。由于其巨大的开销，使得销售数百万标准化SoC具有很大的商业意义。

综上所述，在我看来，RISC-V在目前的状态下，不能显著破坏半导体市场结构。 与许可实体相比，开源运动的关键优势之一是通过提供足够好的基础，最大限度地减少进入市场的准入门槛。尽管RISC-V将以低成本提供构建定制SoC的灵活性，但生态系统尚未准备好接受它。整个半导体行业需要同步进行才能使RISC-V成功。

结论

在这种国际大环境下，相信RISC-V会足够聪明，可以预见以上的问题并抓住这个风口，而且许多问题本来已经在内部得到解决。在我看来，RISC-V应该专注于一个部分，如物联网终端节点或其他东西，然后为这个细分市场提供一个引人注目的完整解决方案，以及整体生态系统，而不是专注于整个物联网和嵌入式行业。一旦他们在一个细分市场中实现大规模应用，就更容易传播到其他细分市场，因为新用户有一个很好的案例研究或案例可供选择。

ARM还需要做什么才能被视为嵌入式和物联网领域的领导者？我对此没有任何答案，因为从外部角度来看，ARM现在看起来相当不错，具有庞大的安装基础，未来也有很好的上升趋势。不过将DesignStart许可证扩展到其他Cortex-M IP将是进一步应用的不错选择。然而，主要的核心应该还是OS支持，云服务，安全性，IP，调试工具链，EDA，硅合作伙伴等强大的生态系统。所有这些都在以低成本构建基于定制处理器的产品方面发挥着至关重要的作用。

低成本和定制通常是互斥的。任何针对这两端的ISA都将在物联网行业中发挥主导作用。当然，随着RISC-V基金会成立，已有不少企业与研究机构的加入RISC-V 阵营，探寻未来RISC-V 的可行性。目前参与的企业有IBM、NXP、Western Digita、辉达、高通、三星、Google、特斯拉、华为、阿里巴巴等200 多家，而中美 科技 战也许就是这种模式崛起的催化剂，很多年以后来看， 科技 史上给这个时刻记下重重的一笔。

这是因为核心技术必须要掌控在自己手里，高通依靠ARM是因为从一开始到现在高通都没给自家的芯片做个核心。也就是，高通一直都想依靠ARM，认定非依靠不可。高通虽然也对ARM芯片架构作了魔改，自研的成分跟苹果差不多，程度比其他的芯片设计商都高，却跟苹果一样没有脱离该架构，总体上还在依靠着。

至今，连基于ARM这个核心的自研都没有成为一直依靠该核心芯片设计商的主流吧，核心完全不依靠ARM的商用芯片连一款都设计出来。完全可以说，高通一直是在人家的地基上盖房子，自家的房子因为人家的地基不断增高而增高！

而之所以这样做，是因为看到ARM做现成的核心一直为全球现有芯片架构中水平最高的，而且生态水平也是全球最高的，所以才在全球市场上一直处于垄断地位，高通只能选择、必须依靠，根本就不想做他选，否则就肯定会成为芯片设计的落后者。

高通在依靠了ARM这个最底层的东西之后，高通真的就设计出了具有并保持性能高、功耗低领先优势的芯片，成为了全球为数不多的强大芯片设计商之一，成为了全球太多智能手机品牌的主要依靠。高通的确是花够大的钱买来了授权，的确是给自家芯片装上了别人做的核心，却因此而赚来了更大的钱，是ARM公司赚到的所有授权费+所有版税根本就不可比的。当然，ARM成为全球性能强大芯片共同依靠的核心，高通采取了全球芯片设计强企共同采取的做法，说到底，不过是在按照全球统一的产业分工行事，都甘于、乐于成为产业链条上的一环、供应链条上的一节。

中国企业芯片核心当然不能甘于依靠ARM。毫无疑问，中国企业芯片核心依靠“中国的ARM”是必须的，只有这样才会安全，安全了才能实现持续稳定发展，太多的历史事实表明中国企业绝不能在人家的地基上盖房子。到目前为止，中国芯片设计企业还是在依靠ARM这个曾经的英国核心、现今的日本核心，前后都是由美国盟友的公司掌控。有人说中国几乎所有做芯片设计的企业，包括AI芯片、手机芯片、车载芯片和物联网芯片都可能用到ARM的授权。

只是，在眼下和今后的一个时期内，中国芯片设计企业不甘于、不乐于依靠ARM架构也没办法，只因为国内配套企业还没有做出可以媲美的中国核心，我们国内芯片业最缺乏的就是底层技术；好在，美国英伟达对ARM的收购告吹，ARM暂时没能成为美国核心。华为倒是特殊，ARM在2019年之后公开表示停止了对华为的相关指令集架构授权，在2021年4月份又表示“全新一代ARM v9 指令集架构不受相关限制的影响”，应该说再被停止授权的隐忧是明显存在的。那么，中国企业转而去依靠开源的芯片核心RISC-V？这个也不是中国核心，且不说其技术的完善和生态的成熟还需要很长时间。

芯片的架构就好比建房子的框架结构，框架是设计房子的关键，造芯片也是类似的道理，设计前就要先选择好架构。目前除了ARM架构，还有X86、RISC-V和MIPS。
四大架构的基本介绍与特点
1、X86主要使用在PC端的CPU，1978年发明，目前是英特尔公司运营，主要应用在Inter、AMD的CPU，它的特点是性能高、速度快、兼容性好。

2、ARM架构是32位指令集，由英国Acorn公司1983年发明，它的特点是成本低、功耗低，被苹果、三星、华为、高通等客户广泛应用在移动通讯和嵌入式系统中。

3、RISC-V架构是开源的指令集，起步比较晚，由RISC-V基金会在2014年发明。它的特点是模块化、简化、可扩展，可以根据场景设计合适的指令集，使用者有三星、英伟达、西部数据等，用在工控，电器，服务器，传感器等产品的CPU。

4、MIPS架构是精简指令集，1971年MIPS公司发明，特点是简洁、优化方便、高扩展性，主要代表的产品是龙芯。
ARM架构在芯片市场占95%的份额，已经形成了完整的生态链
ARM公司在移动芯片市场有95%的份额，通过授权赚取专利费，去年的营收达到16亿美元。采用ARM架构必须授权才可以，目前全球设计的芯片都是按ARM公司的方案，开发的软件也是按照这个方案来设计，所以各种各样的手机都不会有兼容性的问题，经过好多年的积累，已经形成了一套完整的架构体系。
除了ARM架构，还在开发的RISC-V架构有望可以发起挑战，但有很大的难度
除了ARM架构，目前还在开发的RISC-V架构有望展开竞争。因为ARM授权费不断上涨，印度政府大力协助开发RISC-V，我国也在上海将其列入研究的对象，中科院在内的160多家企业加入到科研中。这个开源的指令集受到大家的关注，令ARM公司感到了很大压力。ARM是封闭的指令集，不能随意进行更改，架构不够灵活，而开源的RISC-V设计者可以根据不同的需求自由定制，更改指令集。RISC-V架构是后起之秀，目前还在开发阶段没有正式投入使用，无法建立完善的生态圈，缺乏大型公司的支持，要想与ARM竞争，还有很长的路要走。
目前，常用的处理器架构有ARM、x86、MIPS、RISC-V等，按照指令集分为CISC和RISC两种。不同的架构应用场合不同，下文具体说一说。
1、x86架构
我们使用的电脑以及公司的服务器，大部分采用了x86架构的处理器，以intel和AMD的处理器为主。

x86架构的处理器采用了CISC指令集 （复杂指令集计算机），x86架构的CPU分为x86和x86-64两类，目前主流的是x86-64，即64位的处理器。
2、ARM架构
我们的手机几乎全部使用了ARM架构，采用了RISC指令集（精简指令集） ，ARM的优势在于低功耗，因此非常适合手机等终端使用，x86架构的处理器无法解决低功耗的问题，所以移动终端很少使用x86架构的处理器。
华为麒麟处理器、苹果的A系列处理器、高通骁龙处理器无一例外的采用了ARM架构，此外大部分的工控系统、智能家居的控制系统、家庭的机顶盒等也采用了ARM架构。
随着美国“禁售令”的影响，ARM中断了与华为的业务往来，ARM这家公司走进了人们的视野，ARM公司成立于1991年，是一家英国的公司，后来被日本软银收购。ARM公司只出售IP（技术知识产权），不设计和制造自己的芯片，位于ARM架构的最顶端。 如果ARM不再给华为授权，那么华为的麒麟处理器、凌霄处理器等均会受到一定的影响，无法使用最新的架构。
3、MIPS架构
MIPS架构同样是一种RISC（精简指令集）的处理器架构，1981年由MIPS 科技 公司开发并授权，广泛用于电子产品、网络设备、个人 娱乐 设备等。比如家庭使用的无线路由器如果是MTK芯片，那么大部分是MIPS架构的处理器。
这里说一下我国自主的“龙芯”处理器，中科院计算所购买了MIPS的永久性结构授权，兼容MIPS架构的处理器，也就是可以贴上“兼容MIPS指令集”的商标，所有核心的架构都是自己研发的。
4、RISC-V架构
RISC-V架构是基于精简指令集（RISC）的开源架构，可以自由地用于任何目的，允许任何容人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件，并不需要ARM、MIPS那样需要经过授权，受到各种使用的限制。
相比x86、arm架构，RISC-V比较“年轻”，RISC-V诞生于2010年，由加州大学伯克莱分校发布。
RISC-V架构可以说是解决国产民用处理器困局的终极方案。从长远利益来看，基于各种x86、arm等架构的处理器属于“假自主”，仍然受到intel、arm等授权的限制，比如最近由于“禁售令”影响，arm中断与华为的业务往来，停止相关授权服务，长远来看，对华为的麒麟处理器可能会造成比较大的影响。
目前，国内很多厂商参与了RISC-V生态系统，建立了RISC-V产业联盟，包括了原微电子、紫光展锐、安徽华米等，去年小米发布了基于RISC-V指令集的可穿戴芯片黄山1号。RISC-V是ARM架构最大的威胁，前景虽好，但是毕竟还在起步阶段，随着技术的迭代，相信一定会推动RISC-V建立强大的生态系统。
以上就是目前常见的CPU架构，x86是PC和服务器的主流，ARM是移动设备的主流，RISC-V可能是未来的主流。

每一种构架都有在自己的行业里有很大的优势，ARM主要就是在移动终端，最大的就是手机行业。

现在世界上芯片构架技术比较好的有四种，也是主流的构架技术，分别是X86、ARM、RiSC-V和MIPS，而手机行业主要的就是ARM公司。
ARM
ARM架构是一个32位精简指令集处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。它主要从事低费用、低功耗、高性能芯片研发，所以ARM处理器非常适用于移动通讯领域，所以全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例，使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM主要是面向移动、低功耗领域，因此在设计上更偏重节能、能效方面。

在智能手机、智能电视、可穿戴设备、移动基站、企业服务器、医疗器械、智能驾驶以及物联网等其他 科技 领域基本上都适用ARM架构。从 *** 作系统到上层应用软件都是基于arm架构开发的，所以它在移动设备上基本上形成了一个完整的产业链。现在很多的CPU都是基于ARM Cortex A5、A8、A9，A15微架构的。

在手机芯片设计领域，就拿华为来说。华为设计芯片通常先从ARM取得芯片设计构架然后再进行设计，设计完成之后再最终交给台积电进行代工，这才是一个完整芯品的设计流程。就像建造一栋房子，先有基本的构架，然后才有设计师的设计，制造。而且不止华为，例如苹果，三星，英特尔都是基于ARM构架的。
X85
X86主要面对的是计算机行业的。它是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。1978年6月8日，x86架构诞生。它的CPU基本上是1G以上、双核、四核大行其道，通常使用45nm甚至更高级制程的工艺进行生产。X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备进行连接，所以可以使电脑更容易进行性能拓展。

它在近三十年基本上垄断了个人电脑的 *** 作系统行业，同时也拥有着大量的用户。它有着成熟用户应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作，还有许多第三方软件和软件编程工具来帮助用户去使用。

RISC-V

RiSC-V架构是基于精简指令集计算原理建立的开放指令集架构，它在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。这种指令集不会垄断或者盈利，它架构简单，完全开源，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。它可以根据需要，来设计基于它的一些处理器，例如服务器CPU，家用电器cpu，工控cpu和总在传感器中的CPU。

MIPS
MIPS架构是一种采取精简指令集的处理器架构，1981年被开发出来。可以说它是RISC的一个小的分支，但是又不同于RISC。毕竟RISC是开源的，MIPS是在它的基础上发展的比较好，比较成功的。

基于MIPS的MCU的应用涉及了很多的行业之中，在工业、办公自动化、 汽车 、消费电子系统和先进技术中都有很大的应用。
在2007年8月16日，MIPS 科技 宣布，中科院计算机研究所的龙芯中央处理器获得其处理器IP的全部专利和总线、指令集授权。
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真心说CPU架构及微指令集不是十分的难，但是难的是要搞出对应的开发工具性软件否则没用，国内没有公司开发过这类工具性软件，说大家不爱听的话，如果国外全面封锁工具性软件，不要说集成电路产业，就算是机械加工，都没法过日子了，所有的图纸设计软件都是用的国外的，国内没有一家公司在搞，全是拿别人的。

提问的还忘了alpha（已经作古多年的DEC留下的顶尖处理器遗产，当年远远优于x86），中国申威处理器。

16核用于桌面和服务器，260众核（（64+1）4）用于超算，该架构不仅数值计算能力强大（太湖之光），还有着无与伦比的单位算力的低功耗。

IBM的PP和MIPS都具有嵌入式应用的强大优势，而手机AP就是典型的嵌入式应用。

深圳信息价arm版是指深圳信息价科技有限公司开发的一种基于ARM架构的计算机处理器芯片。
1、根据查询相关公开信息显示，深圳信息价arm版可以在低功耗的情况下提供较高的计算性能，适用于一些对计算能力要求较高的场景，例如物联网、智能家居、智能穿戴设备等。深圳信息价科技有限公司是一家专注于ARM芯片研发的企业，其芯片产品广泛应用于物联网、智能穿戴、智能家居、智能医疗、工业控制等领域。

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