华为迎来喜讯,ARM宣布:新一代V9芯片架构,不含美国技术

华为迎来喜讯,ARM宣布:新一代V9芯片架构,不含美国技术,第1张

ARM正式宣布了,历经十年的时间,规模最大的一次技术改革Armv9 架构诞生了,值得注意的是,Arm 确定其 Armv9 架构不受美国限制, 因为不含美国技术!

对于这个消息也在半导体行业中引来了极大的反响,ARM的架构到底有多大的影响力。要知道想要生产芯片,芯片架构是必经之路,而在芯片架构方面,ARM具备了垄断性的优势。

去年一个收购计划,成为了人们热议的话题,英伟达想要以400亿收购ARM,之后有不少的人对于此次的收购事件表示反对,假设英伟达收购了ARM,那么垄断的局面将出现。

我国的工程院士倪光南,硅谷巨头等等都纷纷表示,一定要阻止这次的收购计划。可想而知,ARM在半导体领域中具备了一定的作用。全球有不少的企业都是采用ARM的芯片架构,ARM架构适用的领域非常的广泛,将用户很多的电子产品,比方说笔记本、平板、手机、服务器等等。

ARM因为在这个领域具备了领先的地位,因此一直以来都不缺客户,曾经的华为也是ARM的客户,华为购买了ARM V8架构的永久使用权,而在规则之后,华为也受到了一定的局限。

如今ARM正式宣布了,不仅仅发表了新一代的V9芯片架构,并且还是不含美国技术。这也意味着ARM在出货上并不会受到美国方面的干扰。

在去年的时候,规则已经正式下发了,也让华为面临“缺芯”,虽然目前的库存量还足够支撑华为,但是解决芯片问题势在必行。自研芯片已经成为了未来的发展战略。

要知道芯片从设计到研发需要很多的技术和设备,对于华为来说在芯片领域有一定的建树,比方说华为海思就是一家优秀的芯片设计公司,但是想要实现完全自主研发的,还需要在很多技术上完成突破。

如果说因为受到规则的影响,ARM的架构也无法提供给华为,那么距离华为芯片自主研发的距离将又远了一步。而随着ARM的发声也表示华为海思与ARM的合作性非常大。

对于ARM公司来说,自然是希望自己的产品能够占据庞大的市场份额,这样公司的整体营收才会高。而华为是一家 科技 公司,所占的市场份额也是非常大的,如此大体量的企业,ARM自然也是想要寻求合作的。

正如之前的台积电,华为是台积电的第二大客户,每年都为台积电贡献了不少的营收。而双方的合作也是非常的融洽,而正是因为规则方面的问题,也让台积电失去了第二大客户。

而ARM表示,新一代的芯片架构,不含美国技术,这就说明了,彼此的合作将不会受到约束。 据悉,ARM的新一代的V9芯片架构在性能上有极大的提高,将上涨30%,这也表明了手机芯片的性能之后也将呈现上涨的趋势。

华为迎来了一大喜讯,在芯片架构上将不受约束力。虽然说我们对于芯片未来的规划是完成自主研发,实现国产芯片。但是我国对于芯片的需求量是庞大的,如果说完全依靠自己在技术上取得突破,那么肯定是需要一定的时间。

因此ARM表明,新一代的V9芯片架构不含美国技术对于华为来说是一大喜讯,自主研发芯片又近了一步。当然这不代表,在未来我们将依赖ARM的芯片,从芯片的事情上,人们更清楚认知到核心技术掌握在手上具备多么重要的作用。

如今已经有越来越多的人加入到自研芯片的阵营中去,这对于我国芯片想要实现自研化,将起到了有力的助推。我们也相信完全自主研发并不会太久。

众所周知,对于如今的绝大多数的智能手机、平板电脑,以及部分笔记本电脑产品来说,ARM可以说是“一切的源头”。高通与三星的SoC近年来一直使用着ARM公版的CPU设计,而被公认“翻身”了的联发科,则靠的是ARM公版的CPU与GPU架构,甚至就连一向标榜“自研”的苹果,实际上也离不开ARM的基础指令集授权。

正因如此,当ARM方面在2022年6月28日晚间,毫无预兆地突然发布了全新一代的架构方案后,自然也值得我们去进行进一步的分析。

性能概况:大核更强、中核更省,GPU加入硬件光追

开门见山,我们先直接为大家带来ARM这一代新架构的性能相关信息。并且非常令人感叹的是,ARM此次在公布新老架构性能对比数据时居然不再“玩巧”,事实上,他们给出了可能是史上最详细的性能对比参数。

首先,是全新的Cortex-X3大核。在使用了完全相同半导体制程、主频和缓存设计的前提下,Cortex-X3的性能比Cortex-X2可以提升11%。

在使用完全相同半导体制程,但主频和缓存设计按照新老架构的不同典型值做对比时,Cortex-X3的性能比Cortex-X2可提升22%。

如果再考虑到制程方面的因素,比如假设Cortex-X3采用新的台积电3nm工艺情况下,此时对比采用台积电4nm工艺、且主频与缓存采用现有设计的Cortex-X2时,那么新架构的性能领先幅度则会达到25%。

其次,是改进型的Cortex-A715中核,在使用相同半导体制程、相同主频和缓存设计的前提下,新的中核性能相比老设计仅有5%的提升,但请注意,此时的能效会比老架构高出20%。也就是说其实际功耗此时为Cortex-A710的87.5%,在性能略微提升的前提下省电了12.5%,算是比较明显的进步了。

相比于大核与中核的显著改进,新架构里Cortex-A510小核的改进就比较微妙了。一方面,正如其名称所示的那样,此次的新版小核还是叫做“Cortex-A510”,连名字都没变。但另一方面,要说它完全没改又不太对,因为新版的小核功耗比老版本下降了5%,同时更为重要的是,其此次加上了对32位应用的兼容性。

但请注意的是,这个兼容性功能是可选特性,并非标配。选配后是有可能会给性能带来负面影响的,但具体影响有多少,ARM方面并没有明确。

除了新版的CPU,ARM此次也同期发布了换代的GPU方案。这一次,新的GPU设计被分为了三档,分别是“顶配”的Immortalis(不朽)-G715、中配的Mali-G715,以及入门级的Mali-G615。

与本世代的Mali-G710和Mali-G610相比,新架构首先带来了15%的基础效率提升(而且是不考虑制程增益的情况下),其次还支持了VRS可变着色率技术,能够在部分高刷 游戏 中显著降低渲染负载、对于XR应用也有很大的意义。

不仅如此,作为ARM的全新旗舰GPU产品,Immortalis-G715更是首次引入了硬件光线追踪单元。根据ARM方面的说法,硬件光追单元在GPU核心中仅占据了4%的面积,但其相比Mali-G710采用的软件光追设计却能够带来300%以上的性能提升。考虑到真正支持Mali-G710光追效果的 游戏 至今尚未上市,所以ARM的这番表述属实是“背刺”自己了。

架构分析:大核更大、中核做减法,小核原地踏步

讲完了新架构的性能参数变化,接下来我们就进入按惯例的架构分析环节,来看看ARM到底是如何实现这些改进的。

首先是全新的大核Cortex-X3,它的改动无疑是此次新架构中最大的。其包括了比前代大10倍的L0 BTB(分支目标缓冲区)和大50%的L1 BTB,这意味着大幅提高的分支预测性能。根据官方的说法,Cortex-X3的分支预测延迟降低了12.2%,预测错误率降低了6%,同时减少了3%的前段停顿。由于分支预测性能大为提升,因此Cortex-X3的mop(微 *** 作)缓存现在可以做得更小,同时流水线长度也进一步下降。

这还没完,与Cortex-X2相比,Cortex-X3的指令缓存提取宽度现在从5增加到了6、算术逻辑单元从4个增加到了6个,同时乱序窗口也进一步增大。而在后端部分,新架构的加载/存储宽度也增加了50%,并增多了数据预取引擎的数量。

更强的分支预测性能,更宽的执行窗口、更短的流水线级别,更快的存取速度,有没有觉得很眼熟?没错,这个改进方向,其实就是多年前已被Intel从奔腾4到酷睿的革新时,所证明的有效路径,只不过ARM如今将其在RISC处理器上“复刻”了一遍。

相比于Cortex-X3的锐意进取,Cortex-A715与(新版)Cortex-A510的改变就相对没有那么大了。其中,Cortex-A715的改进主要来自于放弃对32位指令集的支持,从而大幅简化了指令解码器的设计,空出更多的晶体管位置来提高了缓存大小。而Cortex-A510的变化则更是语焉不详,现在只知道它具备了可选的32位支持、同时功耗略微下降而已。

与CPU部分(特别是大核心)的改动相比,ARM此次的新GPU变化显得就不是那么显著了。一方面,无论是Immortalis-G715、Mali-G715,还是Mali-G615,它们其实都是共享的相同架构设计(只是Immortalis-G715内部多了硬件光追电路),主要区别还是在于核心数量上做了明确限制。

另一方面,与现有的Mali-G710相比,新款GPU在基础架构上将FMA乘加单元的数量翻了一倍,设计了用于抗锯齿的新型FP16计算单元。同时根据ARM方面的说法,新的GPU“在重负载场景下”的三角形生成率为现有的3倍,纹理映射速度是现有的2倍。不过,暂时还并不清楚这个倍数是来自底层架构的改进,还是来自于核心数量或频率的提升,因此仅仅做个参考就好。真正的GPU性能提升幅度,还得等到实际产品上市后才能有定论。

市场分析:ARM笔记本或将兴起,入门手机也有望翻身

值得一提的是,在发布新一代产品线的同时,ARM还给自家的软硬件方案起了一个新的名字,叫做“Arm Total Compute Solutions(直译为ARM整体计算解决方案)2022”,缩写为ARM TCS22。同时,ARM方面也将去年发布的上代架构随之“整合”为ARM TCS21,并同时预告了明年(TCS23)和后年(TCS24)的产品命名。

这意味着什么呢?从这个举动中,我们至少可以挖掘出两条信息点。一是ARM似乎并不打算用新架构完全取代上一代的产品线,Cortex-X2、A710和A510得到“重命名”或意味着它们的授权还将继续。

但更进一步来说,ARM从TCS21到TCS22的变化,以及目前官方已经“剧透”的TCS23和TCS24不难发现,一方面ARM在TCS22(也就是这一代的新架构上)删除了中核(Cortex-A715)对32位计算的支持,同时为“新版的”Cortex-A510小核增加了“可选的”32位计算功能。

另一方面,在TCS23和TCS24的预告图里可以清楚地看到,接下来的两年里,ARM每年都会更新大核与中核设计,但小核却只会在2023年迎来一次换代,2024年则是不更新、直接沿用。

与此同时,在此次TCS22官方“样板设计”中,ARM不仅将新架构支持的最大核心数量从8核扩展到了12核,而且还给出了多个以大核、中核为主的组合方案,甚至出现了完全不采用A510小核,仅由大核与中核构成的“超高性能设计”。

这或许意味着,ARM“仗着”新架构,特别是大核(Cortex-X3)、中核(Cortex-A715)性能与能效比的显著改善,明显在有意将其往更高的市场定位上推。或许,未来我们就会看到更多基于ARM新架构的笔记本电脑SoC方案了。

其实回溯 历史 不难发现,此前的Cortex-A53架构用了四年(2014-2017)才换代,而Cortex-A55架构更是“坚挺”了至少五年(2018-2022)之久。相比之下,去年的“初版”Cortex-A510架构因为完全不兼容32位代码,其实并不适合入门级设备与其他低功耗设备使用。

如此一来,今年的“新版”Cortex-A510实际上才是ARM v9指令集下,第一款真正可以用于入门级设备的低功耗CPU架构设计。而最快到明年,它就将会被更新的架构所取代。

换句话来说,面对如今智能手机市场高端产品大放光彩、而入门级设备却销量萎缩的局面,ARM一方面通过新的大核、中核为新旗舰注入了体验继续进步的动力,另一方面也史无前例地针对低端市场进行了“补救”。

或许在不久后,我们就会看到基于(新版)Cortex-A510架构,体验明显更加靠谱的入门级主控,或是性能与能效比都大幅进步,总算能与苹果掰掰手腕的Android智能手表平台了。

高通担忧ARM芯片架构被垄断,华为不怕、淡定另有YQ…从媒体消息得知2020年9月13日,美国芯片巨头英伟达要用400亿美元购买英国ARM,将成为最大的半导体芯片并购案。但是折腾了半年之久都没有新的进展。能否成功并购ARM需要有中国、欧盟、美国、英国的一致同意呢?

我们先来看看ARM在半导体领域的地位,英国ARM一直专注于芯片领域,重点是ARM架构处理器的设计,然后授权给客户(芯片设计公司或芯片设计制造一体的公司),并附带软件开发工具,客户通过自己专门的芯片设计方案,设计出特色芯片,这种独特的开发模式,使ARM在半导体领域快速赢得客户(干脆这样的芯片架构都称为ARM架构)。

据媒体报道,全球超过95%的智能手机和平板电脑的芯片架构都来自ARM。RAM架构有性能高、成本低、能耗低的特点。形成了ARM架构在移动领域的优势垄断,华为、苹果、高通都是ARM的客户。特别是在中国高端芯片有95%以上都采用ARM架构,占了ARM市场营收的20%,可见中国市场也是ARM的一块大蛋糕。

早在五年前,日本软银花三百多亿美元收购ARM,在收购后ARM并没有给软银孙正义的预期回报,基本就维持在平衡状态,预想中的物联网、人工智能等领域的芯片市场也没有开拓,这样一来软银孙正义投资的三百多亿美元,至少需要60年才能收回,使之处于尴尬的境地。

我们再来看看英伟达在近年来,迅猛发展成为全球市值前三的芯片制造商,主要涉及到 游戏 、数据中心、专业可视化、自动驾驶及OEM业务;他全面加强数据中心业务,数据中心CPU一直是被intel X86指令集占据超过90%的市场;这时候再有ARM架构,就有了CPU、GPU的高速互通能力,把业务全面整合,才能增强业务实力,又同时将在图形处理和人工智能领域的优势与 ARM的底层芯片设计相结合,整合芯片设计与制造,将来潜力不可估量,英伟达在芯片行业的地位也会大大提高。

通过前面讲述了英国ARM和英伟达的情况,我们又来看看世界的芯片巨头。

据媒体消息表明,全球一些顶尖芯片巨头(Alphabet旗下的谷歌、微软公司和高通公司等)由于怕英伟达将来在芯片领域垄断,损害他们的利益。而向美国反垄断监管机构表达反对英伟达公司收购ARM的事情,并一致认为该交易将损害芯片行业领域的竞争。

在近年以来,美国多次升级禁令,从以前的25%美国技术直接升级到禁止华为使用美国软件和技术设计芯片,来掐断华为高端芯片供应链。使华为在芯片制造方面的形势变得严重,华为麒麟芯片的CPU和GPU都采用了ARM架构,又在海外遭受谷歌、高通、intel等所有芯片巨头断供。

Alphabet旗下的谷歌、微软公司和高通公司等芯片巨头看到华为的处境,就想到英伟达收购成功,在手机领域就树立了强大的竟争对手,特别是高通芯片还需要ARM授权,这样一来高通就成了最担心的那位,一旦收购成功,不仅在芯片行业上有强敌,甚至在架构上也被“卡脖子”。

但对于华为来说,不管ARM是否收购成功,对华为也不会有很大的影响了。从最近任正非接受采访时表示:“华为有更多的手段了,即使没有手机业务也能存活。但华为不会放弃终端业务,也不会投资芯片制造业”,华为利用ICT技术的优势,不断加强扩宽5G技术的业务应用,如今华为在手机业务上虽然因芯片受到影响,但不影响华为的存活。

更让大家惊讶的是,即使在美国动用国家力量的多次打压下,华为这三年都保持了业务正增长,也还在继续加大研发投入,不断攻克一个个技术难关。华为在今后将会坚持走全球化道路,把自己数学能力的强项优势,用于发展芯片核心技术,但不会制造芯片。发扬“南泥湾”精神,开展自力更生,艰苦奋斗的自研道路。

从以上情况来看,英伟达是否并购成功,主要取决于相关的国家是否同意。但在并购中产生的影响,对国外芯片巨头影响更大。主要是担心英伟达收购ARM后,会用其垄断的架构打压对手,或是提高芯片设计成本。另一方面,英伟达收购ARM,在芯片行业也将遭到众多竟争对手的反对。尽管英伟达CEO黄仁勋表示英伟达将维持Arm的开放许可模式,不会拒绝任何客户。但是,对华为来说,国外芯片巨头不可怕,怕的是美国连番制裁打压,使其手机业受到影响,这对华为整个运营构不成致命伤,因为即使手机业务完全没了,华为也能存活!

华为快退出手机业务了,肯定淡定。

华为淡定,是华为吃透了架构,华为也在研发架构,龙芯有了自主架构,华为涅槃之后,就会使用自己的架构设计芯片,方舟编译器,系统有了,生态也建成了,还和国内企业合作开发EDA工具,无所畏惧,自然就很淡定。

华为现在的处境,不淡定又能咋地?

提问者很会说反话,不得不佩服你![机智][灵光一闪][抠鼻][酷拽]

因为华为不淡定也改变不了什么,只有自己有才不会看别人脸色行事。

肯定淡定,和华为没关系啊,又不让你用,设计了也没代工的。


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