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。
“授权可用”是X86架构和ARM架构的共同点,也是英特尔和Arm公司的护城河。然而,随着RISC-V的崛起,Arm开始坐不住了,因为开源的RISC-V抢夺的就是Arm的市场。
RISC-V架构和ARM架构其实是宿命之战。ARM架构过去被称作进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine),都是RISC(Reduced Instruction Set Computing ,精简指令集),市场重叠度甚至可以达到100%。
作为精简指令集,RISC-V架构和ARM架构都必将盯着现有的可携带市场以及未来的智能物联网市场。现在是RISC-V蚕食ARM架构的市场,原因在于ARM架构拥有良好的生态系统。然而,在未来这样的优势又能够持续多久呢?
所以,Arm开始着急了。留给RISC-V架构的前路要么是取代ARM架构成为精简指令集的新王,要么被ARM架构彻底边缘化,现有“打官腔”说的“良好共存”想来是万万不会成行的。
Arm自然也不想被温水煮青蛙,每年进步一点点的RISC-V架构现在已经取得了不俗的成绩。
RISC-V联盟在官网上这样讲到,RISC-V是一种开放式ISA(指令集体系结构),为处理器体系结构的创新开创了新纪元。RISC-V基金会由325多家成员公司组成。这是该技术的主要优势。
开源的优势让RISC-V架构吸引了一众有影响力的公司。
我们可以看到,白金会员里面不乏阿里巴巴、三星、美光和谷歌等实力超群的高 科技 公司,而金、银和审计员队列中也有台积电、华为和英飞凌这样在各自领域占据主导地位的大企业。现在这些企业还都是ARM架构的受益者。
当然,这些巨头公司加入RISC-V联盟并非是提前站位然后静观其变,而是投入精力在推动RISC-V走向成熟。
在RISC-V生态中,既有晶心 科技 、Si-Five这样的公司为其打造内核,夯实底层结构,也有阿里巴巴、兆易创新和华米 科技 这样的公司在不断地推出基于RISC-V架构打造的性能领先的处理器产品。
2018年9月17日,华米 科技 正式发布全球智能可穿戴领域第一颗人工智能芯片——“黄山1号”。 “黄山1号”是全球首款集成AI神经网络模块的可穿戴处理器,也是全球首款RISC-V开源指令集可穿戴处理器,拥有AI驱动、闪电性能、苗条功耗三大特点,应用了Always on技术,区别于传统AI,实现了AI从云到端的前移,实时计算无需传输。2019年6月11日,华米 科技 在2019夏季新品发布会上发布了AMAZFIT智能手表2及AMAZFIT米动 健康 手表。AMAZFIT米动 健康 手表正是基于“黄山1号”芯片打造。
2019年7月25日,玄铁910正式发布,这是平头哥半导体成立之后的第一款产品。玄铁910基于RISC-V的处理器IP核,开发者可以免费下载FPGA代码,开展芯片原型设计架构创新。
2019年8月22日,业界领先的半导体供应商兆易创新GigaDevice正式发布基于RISC-V内核的GD32V系列32位通用MCU产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造RISC-V开发生态。
上述的每一款芯片都极具代表性,而发布时间较为密集,这对于Arm而言已经不是敲醒警钟了,而是警笛长鸣。诚然,就算有了更多的内核以及最新的产品面世,RISC-V架构相较于ARM架构而言还是很稚嫩,毕竟生态系统相差甚远。
中国工程院院士倪光南曾表示,任何一种新兴事物的发展,生态系统的建设是关键。Arm也正是利用这一点在攻击RISC-V架构。但晶心 科技 总经理林志明认为,“这只是给攻击者自己壮胆用的,并没有对RISC-V产生真正的打压,并且,现在攻击开源生态,本身就不会得到任何好处,反倒会产生反作用力。”
令Arm感到恐慌的还有RISC-V未来的潜力,尤其是在智能物联网领域的潜力。在边缘设备的芯片中很多都是以神经网络(NN)硬件进行机器学习,这样就有需求为神经网络配置硬件加速,RISC-V CPU中的ALU(算数逻辑单元) 就可以满足这样的需求。而智能物联网大趋势同样是ARM架构的当下和未来。
在打造RISC-V架构生态系统的过程中,我们可以很明显地感受到一股来自于东方的“神秘力量”,也就是中国芯片公司对于RISC-V架构的推崇和拥护。中国有着巨大的芯片需求,同时中国芯片厂商自己也有需求做大做强,RISC-V架构虽然“军阀割据”但尚未有“一朝天子”,这对于国产芯片厂商而言是莫大的机会。
面对重重危机,Arm已经开始吹响狙击的号角。北京时间2019年10月9日凌晨,Arm宣布在部分CPU内核引入自定义指令功能,即客户能够编写自己的定制指令来加速其特定用例、嵌入式和物联网应用程序。这意味着,从2020年开始,使用Cortex-M33内核及之后的Cortex-M CPU内核系列的所有Arm客户都可以免费使用自定义指令功能。
回顾RISC-V那句话,开源是RISC-V架构最大的竞争力,现在Arm打算让其优势不再。当Arm决定主动出击,此时的RISC-V架构也已经是离弦之箭,进了这“八角笼”只会有一个胜者站着出来。
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。
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