國(guó)産Arm陷入“Armv9”尴尬困境,路在何方?

 信創資訊     |      2022-10-09 10:20:26    |      中(zhōng)芯教育

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整個(gè)科技領域,芯片是重中(zhōng)之重。作為芯片中(zhōng)最重要的細分品類CPU(處理器)則是驅動各行業(yè)智能化(huà)(huà)發展的最核心芯片。

圍繞CPU“中(zhōng)國(guó)芯”的故事一(yī)直在上演。經過十多年的筚路藍縷,目前,已經形成了龍芯中(zhōng)科(龍芯)、華為(HW)、飛騰(FT)、海光(guāng)、申威、兆芯這六大國(guó)産CPU公司。其中(zhōng)HW、FT同屬Arm陣營。

2022年,國(guó)內(nèi)芯片領域的Arm戰場正迎來一(yī)場大變局。一(yī)方面,衆多Arm初創企業(yè)湧現,新勢力厮殺慘烈;另一(yī)方面,随著(zhe)新架構Armv9的推出,讓一(yī)些(xiē)國(guó)産Arm廠(chǎng)商陷入了尴尬的境地(dì)(dì)。



危局臨近關鍵時刻,Arm尴尬境地(dì)(dì)之源

CPU一(yī)大核心就(jiù)是技術架構,發展之初,基于不(bù)同場景下(xià)的性能需求,CPU發展出了不(bù)同的兩大架構路X86、Arm。

ARM是英國(guó)的著名移動芯片設計(jì)公司,是移動處理器領域裡的“王者”。ARM 公司本身不(bù)直接進行芯片生(shēng)産,而是靠轉讓授權許可。全世界有幾十家大的CPU公司都(dōu)使用ARM公司的Arm架構的授權。

ARM公司為了客戶能夠持續的購買新的版本,會(huì)迅速讓新的版本成為主流。同時,新技術發展會(huì)帶來新舊(jiù)版本差異較大,甚至互不(bù)兼容。授權企業(yè)如果不(bù)購買新的Arm版本,在舊(jiù)版本上實現新版本相(xiàng)關功能就(jiù)會(huì)造成侵權。

長(cháng)遠(yuǎn)看(kàn),購買Arm授權的企業(yè)會(huì)長(cháng)期被ARM公司牽著(zhe)鼻子走,受限較大。

近幾年,國(guó)內(nèi)湧現的一(yī)批初創CPU企業(yè)中(zhōng),大多是基于Arm架構。國(guó)産老(lǎo)牌的Arm公司HW、FT等也(yě)正是采取這一(yī)授權方式。正是這一(yī)模式,成為眼下(xià)國(guó)産Arm公司陷入尴尬處境的根源。這種尴尬因Armv9的問(wèn)世,浮出水面。

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去年3月,ARM 公司發布了号稱10年以來技術改變最大的架構——Armv9。相(xiàng)比上一(yī)代Armv8架構,v9架構下(xià)的芯片性能将提升30%。這是ARM公司在2011年發布Armv8之後十年來首次推出新的芯片架構。在Armv8到Armv9的10年時間中(zhōng),Arm處理器已經從移動/嵌入式領域擴展到了PC、深度學習(xí)、數據中(zhōng)心等多個(gè)領域,有著(zhe)翻天覆地(dì)(dì)的改變。十年磨一(yī)劍,Armv9架構的到來給用戶和開(kāi)發者帶來了更多的想象。

Armv9架構與v8相(xiàng)比,主要有三部分的升級,分别是內(nèi)存的安全性、AI性能機器學習(xí)和數字信号處理能力的提升。

Armv9去年剛剛發布, 但發展較快(kuài),不(bù)到一(yī)年時間,基于Armv9架構的芯片已不(bù)斷湧現。2021年11月19日,聯發科發布了其首款采用Armv9架構的芯片天玑9000;2021年12月1日,高通發布了其首款采用Armv9架構的芯片骁龍8 Gen 1。

根據ARM公司官網上發布的信息顯示,目前,國(guó)外的谷歌(gē)、英偉達、恩智浦、富士通、紅帽,國(guó)內(nèi)的聯發科、OPPO、VIVO、小米等企業(yè)都(dōu)與ARM v9建立了合作。

如果說(shuō)2021年v8還存在一(yī)定的過渡階段,而到了今年和明(míng)年,随著(zhe)v9的玩(wán)家和應用越來越多,v8的應用将逐漸被淘汰出主流,這讓國(guó)産Arm十分尴尬。



升級OR不(bù)升級?國(guó)産Arm玩(wán)家的兩難尴尬

不(bù)升級,就(jiù)和主流CPU有代差,系統、應用兼容會(huì)出現各種問(wèn)題。雖然可以在老(lǎo)版本上繼續搞自(zì)研分支路線,但需要較長(cháng)的時間,以及另建一(yī)套新的生(shēng)态系統,後續适配兼容性障礙較大。

升級,需要花(huā)費巨資購買授權,但在當前國(guó)際貿易局勢緊張情況下(xià),ARM公司不(bù)一(yī)定會(huì)授權給國(guó)內(nèi)。更不(bù)用說(shuō)HW和FT已經受到了制(zhì)裁,有錢也(yě)拿不(bù)到技術。如果HW、FT在Armv8基礎上去實現Armv9的一(yī)些(xiē)新指令集或功能,就(jiù)會(huì)造成侵權,長(cháng)遠(yuǎn)看(kàn)未來發展受限較大。

所以,對于HW和FT等國(guó)産Arm廠(chǎng)商而言,未來出路大概有以下(xià)幾條:

其一(yī),依然停留在Armv8,立足Armv8,像類似龍芯那樣,搞一(yī)套自(zì)己的東西,但是呼聲大、落地(dì)(dì)少(shǎo),靠情懷和持續投入巨資支撐企業(yè)發展。這條路不(bù)是不(bù)行,但難度很(hěn)大,從中(zhōng)期來看(kàn)很(hěn)難形成氣候,最關鍵的是,應用生(shēng)态兼容适配也(yě)有諸多挑戰。即使這樣,如果國(guó)外想卡脖子,即使購買了v8授權也(yě)依然可能被限制(zhì)使用。

其二,轉向去做(zuò)其他(tā)(tā)開(kāi)源,比如基于精簡指令集(RISC)原則的開(kāi)源指令集架構(ISA)的RISC-V。但這樣一(yī)來,在Arm架構上多年的巨資投入可能就(jiù)打水漂了,而RISC-V目前雖然概念火熱(rè),但商業(yè)模式還尚未清晰,距離(lí)真正的産業(yè)落地(dì)(dì)應用還較遠(yuǎn),且依然會(huì)被卡脖子,例如限制(zhì)國(guó)內(nèi)企業(yè)在國(guó)外開(kāi)源社區獲取文件(jiàn)。

其三,花(huā)錢買Armv9,但v9依然沒有改變授權的緊箍咒模式限制(zhì),被卡脖子的風險依然非常大。即便這次僥幸買到了Arm v9授權,那麼,将來ARM公司發布v10、v11......國(guó)內(nèi)Arm企業(yè)是不(bù)是還要繼續買?

總之,Armv9這一(yī)事件(jiàn)折射出當下(xià)國(guó)內(nèi)Arm廠(chǎng)商依賴境外廠(chǎng)商存在隐患。眼下(xià),他(tā)(tā)們正面臨一(yī)場大考,且看(kàn)HW和FT如何破局?



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