Arm和高通打架 中國芯片尋找第三道路RISC-V

圖源：東方IC

芯片行業(yè)兩家重量級企業(yè)Arm和高通的法庭訴訟進(jìn)入攻防戰階段，而近期傳出的相關(guān)消息，更有可能對全球芯片行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)極大的影響。

高通在近期提交給法庭的一份證據中提到，Arm在與其他客戶(hù)溝通時(shí)表示，高通所獲授權在2024年到期后不再續簽，這也意味著(zhù)高通將不能再提供Arm架構的芯片。另外，所有獲得Arm授權的半導體制造商將無(wú)法向OEM客戶(hù)提供CPU外的其他SoC組件，包括GPU、NPU等，因為Arm計劃將CPU許可證協(xié)議與這些組件的許可證協(xié)議打包在一起授權。

這場(chǎng)訴訟源于高通2021年收購了芯片設計公司Nuvia，從而將Nuvia的技術(shù)用于研發(fā)PC平臺的新款芯片。Arm表示，在授權Nuvia時(shí)明確告知未經(jīng)Arm允許，不能將基于授權所研發(fā)的成果轉讓或授權給第三方使用。Arm還聲稱(chēng)，在高通收購Nuvia前后的一年多時(shí)間中，多次與高通溝通，但無(wú)法就授權達成協(xié)議，所以Arm已經(jīng)于今年2月終止了Nuvia所獲得的授權，并將高通告上法庭。

作為回應，高通總法律顧問(wèn)Ann Chaplin表示：“Arm忽視了高通擁有廣泛、完善的許可權，涵蓋其定制設計的CPU?！笔聦?shí)上，在收購Nuvia之前，高通的確已經(jīng)推出了基于A(yíng)rm架構的PC平臺芯片。同時(shí)，高通CEO Cristiano Amon也對外表示，公司仍然會(huì )按照計劃在明年提供PC平臺芯片樣品，并尋求商業(yè)化。高通提交的這份證據是第三方轉述，可靠程度要打折扣，至少Arm從來(lái)沒(méi)有在公開(kāi)場(chǎng)合有類(lèi)似的表態(tài)。

Arm現有架構在CPU核心方面有優(yōu)勢，而在其他組件方面性能略有不足，所以芯片廠(chǎng)商和設計公司紛紛采取自研，或是用合作伙伴的架構來(lái)設計SoC組件。比如現階段手機芯片的GPU組件中，高通Adreno GPU是自研的，蘋(píng)果和聯(lián)發(fā)科采用的是Imagination GPU架構，三星采用的是AMD的GPU架構。如果按照Arm的說(shuō)法，意味著(zhù)不同廠(chǎng)商Arm芯片性能、設計差異化將變小。企業(yè)只有兩種選擇，按照Arm要求放棄自研或第三方合作，或者放棄Arm架構。

高通與Arm打得厲害，但筆者的判斷是，最終兩家企業(yè)還是會(huì )相互妥協(xié)達成和解。而最讓業(yè)界擔心的第二條，Arm也不大會(huì )嚴格執行。但這場(chǎng)糾紛對于中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈和中國企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑又是一次警示——盡快在英特爾X86和Arm架構之外，抓緊在第三條、第四條道路的發(fā)展，才能避免將來(lái)被“卡脖子”。

近年來(lái)，中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈在RISC-V架構上持續加大投入和研發(fā)就是第三條道路。

Arm架構和屬于英特爾的X86架構不同，RISC-V是一個(gè)開(kāi)源指令集架構（ISA），其最大特點(diǎn)在于源代碼和文檔免費公開(kāi)。RISC-V指令集可以自由地用于任何目的，任何企業(yè)或個(gè)人設計、制造和銷(xiāo)售RISC-V芯片和相關(guān)軟件，并不需要額外獲得RISC-V架構運營(yíng)管理者——RISC-V國際基金會(huì )的許可。

X86、Arm架構為了兼容之前的產(chǎn)品，指令復雜，開(kāi)發(fā)難度較高。RISC-V作為后來(lái)者，沒(méi)有包袱，指令集非常精簡(jiǎn)，同時(shí)不同組件能以模塊化的方式組織在一起，一套統一的架構就能滿(mǎn)足各種不同的應用場(chǎng)景，非常適合在邊緣計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域得以應用。

目前RISC-V基金會(huì )的會(huì )員中三分之一來(lái)自中國，其中最高級別的會(huì )員中就有中科院（三個(gè)不同下屬研究所）、先進(jìn)計算與關(guān)鍵軟件（信創(chuàng )）海河實(shí)驗室、清華——伯克利深圳研究所等研究機構，以及阿里云、華為、中興、賽昉科技、希姆計算、紫光展銳、成為資本等中國企業(yè)和投資機構。

基于RISC-V架構的各類(lèi)國產(chǎn)芯片，近兩年已經(jīng)問(wèn)世。2019年，阿里旗下平頭哥發(fā)布玄鐵RISC-V系列處理器，并且已經(jīng)部署在其云服務(wù)器上。2021年6月，中科院發(fā)布RISC-V處理器核心——香山，其第一版架構“雁棲湖”已經(jīng)成功流片，第二版“南湖”、第三版“昆明湖”都在研發(fā)中。同年華為發(fā)布的高清電視芯片Hi373V110，CPU采用了海思自研的RISC-V CPU。另外北京君正、兆易創(chuàng )新、華米科技、全志科技、芯來(lái)科技、芯昇科技等研發(fā)企業(yè)也已經(jīng)有各自的突破。

相較于X86主導的PC平臺，Arm主導的移動(dòng)設備平臺，目前RISC-V架構的產(chǎn)品力還很弱。阿里基于自研的RISC-V高性能芯片無(wú)劍600開(kāi)發(fā)平臺，推出了曳影1520 SoC芯片。這款芯片已經(jīng)用在了筆記本電腦上，這也是全球首款首次采用RISC-V架構設計的筆記本，運行的是阿里基于Linux自主研發(fā)的Anolis OS（龍蜥）操作系統。不過(guò)這款筆記本是為RISC-V開(kāi)發(fā)者準備的，消費者用不上。

另外在軟件層面，平頭哥貢獻的RISC-V移植安卓的代碼補丁集合，被安卓AOSP社區收錄進(jìn)系統源代碼，成為全球首批RISC-V兼容安卓的正式補丁。這意味著(zhù)安卓開(kāi)啟了對RISC-V架構的官方原生支持，RISC-V與安卓?jì)纱篌w系的融合駛入快車(chē)道。

中國企業(yè)和研究機構在RISC-V上的投入，已經(jīng)有了初步成果，RISC-V也許會(huì )成為中國芯片自主化的機遇。

源于擔心美國對全球芯片行業(yè)發(fā)展的限制，RISC-V基金會(huì )2019年也從美國搬到了瑞士，未來(lái)仍然有不確定的風(fēng)險。所以中國準備的第四條路——龍芯中科自主研發(fā)的LoongArch架構也要積極發(fā)力，希望國產(chǎn)軟件、操作系統廠(chǎng)商和開(kāi)發(fā)者也一起為LoongArch架構的生態(tài)布局出份力。