從近期arm對華“斷供”風(fēng)波，淺談arm于RISC-V的市場(chǎng)爭奪

       近幾年開(kāi)始對于我國的半導體行業(yè)來(lái)說(shuō)可謂是多事之秋自從19年特朗普對華發(fā)起貿易戰開(kāi)始，前有華為中興等企業(yè)被連連制裁，后有先進(jìn)GPGPU等關(guān)鍵關(guān)鍵高性能硬件被禁運，美方的層層加碼，疊加上疫情的影響，也使得我國國內半導體相關(guān)產(chǎn)業(yè)仿若驚弓之鳥(niǎo)，這幾天朋友圈除了曬羊之外，最熱鬧的還有一類(lèi)新聞：“消息稱(chēng)阿里遭禁售，arm拒絕向中企銷(xiāo)售先進(jìn)芯片設計產(chǎn)品”、“巨頭確認：無(wú)法向中國出口先進(jìn)芯片架構！”初看標題，再聯(lián)想到最幾個(gè)月美方的連連對華禁運，確實(shí)十分唬人，很難讓人判斷真假，真的以為arm又被迫加長(cháng)了中國大陸地區服務(wù)器架構禁止授權清單，結果打開(kāi)一看，都是Neoverse V系列不再授權中國大陸地區。Neoverse V系列確實(shí)對于arm來(lái)說(shuō)不能對華出口授權，可是Neoverse V系列就從來(lái)沒(méi)有授權過(guò)，既然從來(lái)沒(méi)有授權，那何來(lái)的“再”字呢？

      對于arm的服務(wù)器參考平臺Neoverse，是分成三個(gè)系列的，分別為：V、N和E，面向不同的市場(chǎng)。V系列面向高性能計算，強調浮點(diǎn)計算；N系列面向可擴展服務(wù)器，強調整數性能和功效比；E系列面向能效比，類(lèi)似志強ATOM服務(wù)器系列。至于新聞中所提到的V系列都因為其面向高性能計算，所以受《瓦森納協(xié)議》和美國出口管制措施（性能過(guò)高），從來(lái)都沒(méi)有向中國大陸授權過(guò)，甚至，arm在在國內宣傳路線(xiàn)圖的時(shí)候，會(huì )隱藏掉V系列，因此自然不存在什么又突然斷供的情況，而國內的各大半導體企業(yè)自然也沒(méi)有設計過(guò)任何基于V系列授權的產(chǎn)品，所以還請大家不要以訛傳訛，不存在這幾天的突發(fā)新聞。

借由本次的謠言風(fēng)波筆者由此想到，雖說(shuō)本次“斷供”屬于是空穴來(lái)風(fēng)，但西方國家近期的種種針對我國半導體產(chǎn)業(yè)的打壓確實(shí)是事實(shí)。那么arm有一天真正斷供其他Neoverse系列就不是杞人憂(yōu)天，那么，對于潛在的風(fēng)險，我們有沒(méi)有什么后手呢？筆者認為，答案也許是近期大熱的RISC-V架構。

       近期對于arm公司來(lái)說(shuō)過(guò)得也是不是很順利，兩月前剛剛傳出重大消息，arm全球裁員18%，其中英國總部所在地更是裁員20%，還沒(méi)能arm緩過(guò)氣來(lái)，美國芯片企業(yè)高通的高管Manju Varma突然表示他們早已研發(fā)RISC-V架構，并已出貨6.5億顆RISC-V芯片。顯然一場(chǎng)RISC-V和arm的未來(lái)市場(chǎng)爭奪之戰已經(jīng)悄然展開(kāi)。

RISC-V架構作為一種新興的架構技術(shù)，正在悄悄地被越來(lái)越多的國內外廠(chǎng)商采用。對于這樣一種誕生于2010年的開(kāi)源指令集，到底有何優(yōu)勢，能讓各大半導體巨頭企業(yè)紛紛布局呢？首先，RISC-V是完全開(kāi)源的指令集，對于指令集使用，RISC-V基金會(huì )不收取高額的授權費。開(kāi)源采用寬松的BSD協(xié)議，企業(yè)完全自由免費使用，同時(shí)也容許企業(yè)添加自有指令集拓展而不必開(kāi)放共享以實(shí)現差異化發(fā)展；其次，RISC-V架構秉承了簡(jiǎn)單的設計哲學(xué)，其基礎指令集則只有40多條，加上其他的模塊化擴展指令總共幾十條指令。 RISC-V的規范文檔僅有145頁(yè)，而“特權架構文檔”的篇幅也僅為91頁(yè)。并且有著(zhù)優(yōu)秀的兼容性，開(kāi)發(fā)者能非常方便的移植linux和unix系統到RISC-V平臺。

       而反觀(guān)arm這邊，不論是高通還是蘋(píng)果，都同樣嫌棄arm的高昂授權費。蘋(píng)果這邊還好說(shuō)，有著(zhù)強大的獨立定制能力，使用arm架構的A系列和M系列處理器有口皆碑。但是高通這邊就是苦arm久已了，arm的公版核心功耗實(shí)在太高了，近兩代arm的超大核心X1、X2核心都出現功耗過(guò)高的問(wèn)題，加上三星代工技術(shù)的不成熟，直接導致高通的驍龍888、驍龍8 Gen 1發(fā)熱嚴重，讓高通在消費者心中的口碑是一降再降，為此高通就開(kāi)始試圖擺脫arm。為此，高通早就收購了一家初創(chuàng )芯片企業(yè)nuvia，nuvia并未采用arm的公版核心而是獲取arm的授權自研核心架構，如此可以降低授權費，還可以研發(fā)性能強大的芯片。顯然，arm不可能就此坐以待斃，不僅直接起訴了高通，甚至在10月還放出消息，將禁止公版 CPU 使用外部 GPU、NPU 或 ISP，也就是說(shuō)，在未來(lái)只要使用了arm指令集的設計，就必須搭配arm自己的產(chǎn)品（arm GPU/NPU/ISP），這就意味著(zhù)，未來(lái)手機端的SoC設計個(gè)性化定制程度將極大受到限制，單個(gè)計算單元的優(yōu)化會(huì )極大地依賴(lài)arm的設計，這在很大程度上已經(jīng)向著(zhù)x86架構生態(tài)發(fā)展，但是很明顯，第一，市場(chǎng)肯定會(huì )極力阻止出現第二個(gè)Wintel聯(lián)盟；第二，arm目前也沒(méi)有英特爾和微軟的統治能力。亦敵亦友的高通和arm已經(jīng)對簿公堂，一旦arm贏(yíng)得訴訟，那對高通將是不利的，其芯片戰略布局會(huì )因此被打亂，而轉投RISC-V能形成反制?？梢灶A見(jiàn)的是，RISC-V IP廠(chǎng)商可能迅速崛起，這將迅速加快RISC-V的路線(xiàn)圖。

      如今高通進(jìn)一步表態(tài)早已研發(fā)RISC-V架構并已應用于自家的驍龍系列芯片，顯示出arm限制高通采用nuvia核心之后，直接舍棄arm指令集，另起爐灶研發(fā)RISC-V架構，這對arm無(wú)疑是釜底抽薪。高通對于arm來(lái)說(shuō)是至關(guān)主要的企業(yè)，不僅是經(jīng)濟上，還是對于整個(gè)市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，高通一定是一家有著(zhù)重要象征意義的企業(yè)，高通代表著(zhù)arm架構的最高水平之一，在某種程度高通、蘋(píng)果和arm在市場(chǎng)的心中是綁定的，毫不夸張的說(shuō)，一旦高通轉向RISC-V對于arm來(lái)說(shuō)無(wú)疑是巨大的打擊，意味著(zhù)arm的地盤(pán)有崩潰的可能性。轉向RISC-V架構的這個(gè)口子已經(jīng)被高通打開(kāi)，在往后的日子里，高通一定會(huì )持續開(kāi)發(fā)RISC-V芯片處理器，恐怕不需要以后，現在的高通就已經(jīng)開(kāi)始規劃將RISC-V架構技術(shù)用于可穿戴設備、智能汽車(chē)、移動(dòng)設備等終端芯片產(chǎn)品中了，而隨著(zhù)高通正式研發(fā)RISC-V架構芯片，筆者相信蘋(píng)果一定不會(huì )選擇把雞蛋全放在arm這一個(gè)籃子里，也極有可能轉投一部分資源到RISC-V陣營(yíng)。

       相比于高通和蘋(píng)果這兩家國外企業(yè)，我國對于RISC-V的重視很顯然要早得多，我國工程院院士倪光南就說(shuō)過(guò)，國內應該積極抓住時(shí)代機遇，聚焦開(kāi)源RISC-V架構，謀劃芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而自從2019年arm與華為的合作出現障礙之后，中國諸多芯片企業(yè)都已投入RISC-V懷抱，RISC-V當前的19家高級會(huì )員當中有12家是中國芯片企業(yè)，正是在中國芯片的力推下，RISC-V成功占領(lǐng)了物聯(lián)網(wǎng)芯片市場(chǎng)。

        在這方面走在國內前列的是阿里旗下的平頭哥半導體，此前發(fā)布了全球首個(gè)RISC-V高性能芯片開(kāi)發(fā)平臺無(wú)劍600，又在無(wú)劍600平臺上開(kāi)發(fā)出了原型SOC芯片曳影1520。而近期（2022年12月14日）又公布了 RISC-V 架構與安卓體系融合的最新進(jìn)展：基于 SoC 原型曳影 1520，RISC-V 在安卓 12（AOSP）上成功運行多媒體、3D 渲染、AI識物等場(chǎng)景及功能。這也就意味著(zhù)在RISC-V上完全可以運行現有的安卓系統，這對于一個(gè)新興架構的軟件生態(tài)來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是重大利好。

       如果未來(lái)能有更多的國內廠(chǎng)商積極參與開(kāi)發(fā)和使用RISC-V，對于我國的半導體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，會(huì )呈現另一番格局，一個(gè)可控性強，可塑性豐富的市場(chǎng)行業(yè)。對于半導體芯片市場(chǎng)，筆者的態(tài)度是一貫的：多元化的發(fā)展有利于產(chǎn)品創(chuàng )新，有利于技術(shù)升級，更有利于終端消費者。但是，對于已經(jīng)形成壟斷的企業(yè)來(lái)說(shuō)，市場(chǎng)重新煥發(fā)活力，往往是最不愿意看到的情況，那么面對RISC-V的廣闊未來(lái)，arm還坐得住嗎？就目前來(lái)看，arm似乎還是信心滿(mǎn)滿(mǎn)，并且還表態(tài)說(shuō)：有競爭是好事。但是，arm真正的態(tài)度是否與他表現出來(lái)的一樣？筆者不這么認為。

       最后筆者想說(shuō)，芯片的市場(chǎng)一直是開(kāi)放的，選擇怎樣的架構來(lái)實(shí)現產(chǎn)品要依照產(chǎn)品實(shí)際要求而定，適合產(chǎn)品特性的架構才是好的架構，盲目追逐熱點(diǎn)不可取。但是，arm保持中立幾十年，卻在一朝一夕之間改變中立的立場(chǎng)，迫使客戶(hù)只能選擇RISC-V作為替代方案，這也是趨勢下的必然選擇。