2、人工智能将推动新一轮计算革命,而核心芯片是人工智能时代的战略制高点。在PC时代和移动互联网时代分别处于芯片霸主地位ARM则是最好的选择。众所周知,ARM架构已经应用到全球85%的智能移动设备中,其中有超过95%的智能手机都基于ARM的设计。现在,ARM正在成为智能硬件和物联网设备的标配。今年2月,ARM发布了新处理器架构设计,主要针对5G调制解调器以及大容器存储SoC嵌入式设备,进而将成为未来人工智能AI普及的基础,可大幅降低功耗和成本。ARM公司CEO Simon Segars表示,只有当AI的成本和价格到了普通人能够承担的时候,才真正达到了人们期望的目标。
3、根据ARM公司的财报,在2015年第四季度,ARM共授权了51个芯片许可,主要应用方向为:移动计算、智能汽车、安全系统和物联网。其中,值得一提的是智能汽车方向,包括NVIDIA、高通和日本瑞萨电子(RENSAS)都基于ARM设计开发了面向驾驶辅助系统的超级计算机。“我有两个投资标准:一是技术强大,二是有潜力成为地区市场领导者。企业如果拥有强大的技术,在全球竞争时就会处在有利位置。”显然,软硬未来布局的智能汽车、物联网以及人工智能等领域,拥有垄断地位的ARM是最好的选择。
说到ARM指令集,毫无疑问,该指令集霸占了移动市场的全部份额,目前甚至盯上了X86的市场,包括电脑领域甚至是服务器领域,ARM的优势是低功耗性能,而且成本很低,这是X86无法做到的。
目前苹果已经着手开始了ARM芯片对于英特尔X86处理器的替代,但不同于其他ARM芯片,苹果的A系列处理器虽然也是ARM芯片,但是和ARM的关系很小,自研程度很高,不像安卓手机芯片商需要从ARM那里买核心架构授权,所以苹果根本不怕ARM断供。
安卓芯片商的主要几家,高通,华为,联发科,都是采用的ARM公版架构,就连一直采用自研猫鼬核心的三星也决定要放弃自研,用上公版架构,实际上高通之前也有自研核心,但最后发现还是公版最香,其实现在安卓芯片在CPU部分差别都已不大,主要还是GPU和基带方面。
为什么苹果可以不用买ARM的架构核心,而其他芯片商每年都需要从ARM那里购买最新版的架构,比如目前在使用的A77,那么到了明年就是A78了,首先肯定不是因为没有自研的实力,比如三星就是自研,而且跑分还特别高,但跑分没输过,体验没赢过。
其实根本还是生态问题,生态可以认为就是一个统一的标准,华为,高通,联发科,三星,等等其他芯片商都是安卓系统,安卓系统虽然开放的,但却是受限于谷歌的,为了生态的统一性,为了减少开发人员或者各类工程人员的任务量,那么就需要遵循安卓系统的规则。
如果都去搞自研核心的芯片,那么这样一来谷歌安卓就需要做大量的适配工作,针对不同的芯片进行各种优化,而且不光安卓系统,APP应用开发商也是如此,也必须进行各类适配工作,否则很有可能出现BUG,或者是应用兼容问题。
如此一来安卓的碎片化问题会更严重,系统也会越来越臃肿,这显然不利于后续发展,所以安卓系统直接找ARM合作,最新版本的安卓系统适配最新版本的ARM架构,这样一来安卓的适配工作大大降低,只需要针对ARM的官方架构做适配,其他芯片商也只需要用ARM的公版架构,既保证了安卓多元化的特性,同时省了很多不必要的麻烦。
所以苹果就非常好理解了,苹果自始至终是软硬件一体,拥有更多自主权,而且苹果的A系列处理器每年就一款,手机机型数量也很少,在自己的圈子里,自己想怎么优化怎么优化,而安卓芯片商必须看谷歌的态度,因此苹果的ARM处理器才可以不用受限于ARM,自成一派,包括Mac OS从X86迁移到ARM也会非常容易。
目前华为虽然购买了ARM V8指令集的永久授权,但是只要华为还在用安卓系统那么就必须要用ARM的最新的公版架构,否则就会出现很多各种各样的问题,理论上安卓是很开放的,但想要最好的体验,那么ARM公版架构是最好选择,想要不依赖于ARM的公版架构很简单,有了自己的 *** 作系统就可以了。
有了自己的 *** 作系统,并且形成完美的生态,这样一来也就可以反哺硬件,那么此时甚至可以不用依赖于ARM指令集都可以,甚至可以给别的指令集进行优化适配工作,而华为的鸿蒙其实就是这样的布局,当然肯定也有其他公司也在布局,不过对于国内来说,如果想建立这样的生态, *** 作系统只要一个就可以了,指令集也选定一个进行发展就可以了。
同样国内如果形成这样的生态也是非常有利的,毕竟我们国家有着13亿的人口,打造出一个软件生态,同时再指定一个硬件指令集,形成类似于Windows和X86这样的软硬件结盟,那么很多问题都可以迎刃而解,而这个过程的首要就是打造出有生态优势的 *** 作系统,而未来的物联网就是一个难得的机会。
内容来源于网络!RISC-V正在成为硅谷、中国乃至全球IC设计圈的热门话题,有人将之比作“半导体行业的Linux”。作为嵌入式生态和移动端芯片的武林盟主,ARM公司自1990年成立以来,一直保持低调。然而最近,ARM因为与RISC-V的纠纷让这家IP巨头成为焦点。
昨天凌晨,全球最大芯片架构(IP)供应商Arm在美国加州圣荷塞举办的一年一度的最大技术年会 Arm TechCon大会宣布推出一项全新的功能Arm Custom instructions,允许客户在特定的CPU内核引入自定义指令功能,从而让客户能够编写自己的定制指令来加速特定的用例、嵌入式和物联网应用程序。
此举一出,Arm无疑增强了芯片合作伙伴的灵活性和差异化,以支持机器学习、人工智能、自驾车、5G 与物联网等全新边缘运算的机会,让其在与完全开放的精简指令集架构RISC-V的竞争中把握主动权,在自己未来5年重回上市的道路上注入了强心剂。在很多读者看来,这是Arm在Risc-V的攻势下做得又一个应对。
RISC-V这个2010年由伯克利研究团队基于自身科研项目而设计的一款CPU全新指令集架构,真的有那么可怕吗?
RISC-V架构的设计哲学就是“大道至简”,在IC繁杂的设计工作中,越简单的设计往往是越可靠的,RISC-V架构就是力图通过架构的定义使得硬件的实现足够简单。其特点在于精简、开源开放、模块化及可定制扩展,RISC-V也成为至今为止最具备革命性意义的开放处理器架构。
不得不说,RISC-V已成为当下最受关注的指令集,不止在全球,尤其是中国更是掀起了热潮。具体表现在联盟的成立、国家政策的支持、企业的布局等等。从目前的情况来看,中国可谓是扛起了RISC-V架构的大旗。
目前国内的平头哥、兆易创新、华米、乐鑫、芯来、格兰仕等众多厂商都有推出基于RISC-V架构的芯片,此外华为也在积极的研发基于RISC-V架构的芯片。
不过,需要指出的是,虽然RISC-V来势汹汹,但是其在高性能这块与Arm的Cortex-A系列内核仍有较大差距,其优势更多还是在于免费、低功耗、易扩展等,这也使得目前RISC-V的应用生态主要集中在物联网领域。对于Arm的威胁也主要是在物联网市场。
早在2017年6月20日,Arm宣布其Cortex-M0/M3处理器内核免收授权费用,版权费也很低。在当时Cortex-M0/M3特别受业界欢迎的时候,Arm毅然放弃授权费,其目的就是要达到实现一万亿的出货量,吸引更多从事IoT的厂商采用Arm的这两个内核。
今年7月,Arm又宣布推出全新的灵活接入(Flexible Access)式IP授权方式——Arm Flexible Access。它允许芯片设计师在为最终的选择支付授权费之前,尝试不同的芯片设计。目的是让人们更容易买得起ARM IP,同时也可以使得客户根据需求评估更广泛的产品。
近日,Arm又发起另一波反击,据Arm中国官方微信报道,Arm首席执行官Simon Segars 在10月9日的Arm TechCon 2019大会中宣布推出Arm Custom Instructions(客制化指令),这是针对Armv8-M架构新增的功能。
2020年上半年开始,客制化指令初期将在Arm Cortex-M33 CPU上实施,并且不会对新的或既有授权厂商收取额外费用,同时让SoC设计人员在没有软件碎片化风险下,得以针对特定嵌入式与IoT应用加入自己的指令。
手机时代已去,物联网俨然已成新角斗场,摩尔定律衰落,以及对边缘计算性能的不断增长的需求,导致了对产品定制和专门化的需求。物联网高度碎片化的市场以及芯片低功耗的要求,RISC-V的搅局让Arm不得不调风转舵,以回击挑战。
Arm在嵌入式装置处理器提供客制化指令集设计,或许也是因应近年来RISC-V开放架构设计处理器越来越受市场关注,甚至欧盟单位更计画借由RISC-V架构设计打造各类处理器产品,借此提升欧洲地区在半导体应用发展竞争力。
稍早于美国圣荷西举办的ArmTechCon2019活动中,Arm除了透露目前全球累积出货量已经超过1500亿组,同时由执行长SimonSegars再次强调计画在2023年前恢复上市,更宣布针对嵌入式装置处理器提供客制化指令集设计,同时也将以全新Mbed作业系统加快与合作伙伴在物联网应用成长,此外更宣布将与通用汽车、Toyota、DENSO、大陆集团、Bosch、恩智浦与NVIDIA在内厂商合作成立自驾车辆运算协会(AVCC),借此推动未来的自动驾驶技术发展。
而针对嵌入式装置处理器设计提供客制化指令集,意味合作伙伴将可在无需额外支付授权费用之下,即可由Arm协助进行客制化修改,借此在市场做出差异化发展,同时也因为是由Arm提供客制化设计服务,因此并不会有软体、指令集相容问题,并且建立在新版Armv8-M指令集架构之后设计,将能使用更多新技术应用。
在此之前,Arm其实已经提供合作伙伴半客制化的处理器设计方案,例如目前Qualm已经借此打造多款半客制化的处理器产品,同时也获得不少市场支持成效,甚至能在每年以更快效率推出新款处理器,并且加入全新技术应用。
不过,此次在嵌入式装置处理器提供客制化指令集设计,或许也是因应近年来RISC-V开放架构设计处理器越来越受市场关注,甚至欧盟单位更计画借由RISC-V架构设计打造各类处理器产品,借此提升欧洲地区在半导体应用发展竞争力。
因此为了维持本身市场优势,Arm也必须持续维持更多发展d性,借此吸引更多合作伙伴持续采用旗下设计方案,避免全面转向采用RISC-V架构设计发展。
除了宣布在嵌入式装置处理器提供客制化指令集设计,Arm在此次活动更宣布透过全新Mbed作业系统加快更多物联网应用成长,并且与亚德诺半导体(AnalogDevices)、赛普拉斯半导体(Cypress)、MaximIntegrated、新唐科技(Nuvoton)、恩智浦(NXP)、瑞萨电子(Renesas)、瑞昱半导体(Realtek)、三星(Samsung)、芯科科技(SiliconLabs),以及u-blox产品工作群在内合作伙伴维持深度整合,确保接下来的物联网应用成长动能。
另外,此次与通用汽车、Toyota、DENSO、大陆集团、Bosch、恩智浦与NVIDIA在内厂商合作成立自驾车辆运算协会,更计画进一步推动未来自驾车应用发展。
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。
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