国产Arm陷入“Armv9”尴尬困境,路在何方?

老胡说科技 2022-10-07

原标题:国产Arm陷入“Armv9”尴尬困境,路在何方?

整个科技领域,芯片是重中之重。作为芯片中最重要的细分品类CPU(处理器)则是驱动各行业智能化发展的最核心芯片。

围绕CPU“中国芯”的故事一直在上演。经过十多年的筚路蓝缕,目前,已经形成了龙芯中科(龙芯)、华为(HW)、飞腾(FT)、海光、申威、兆芯这六大国产CPU公司。其中HW、FT同属Arm阵营。

2022年,国内芯片领域的Arm战场正迎来一场大变局。一方面,众多Arm初创企业涌现,新势力厮杀惨烈;另一方面,随着新架构Armv9的推出,让一些国产Arm厂商陷入了尴尬的境地。

1、危局临近关键时刻,Arm尴尬境地之源

CPU一大核心就是技术架构,发展之初,基于不同场景下的性能需求,CPU发展出了不同的两大架构路X86、Arm。

ARM是英国的著名移动芯片设计公司,是移动处理器领域里的“王者”。ARM 公司本身不直接进行芯片生产,而是靠转让授权许可。全世界有几十家大的CPU公司都使用ARM公司的Arm架构的授权。

ARM公司为了客户能够持续的购买新的版本,会迅速让新的版本成为主流。同时,新技术发展会带来新旧版本差异较大,甚至互不兼容。授权企业如果不购买新的Arm版本,在旧版本上实现新版本相关功能就会造成侵权。

长远看,购买Arm授权的企业会长期被ARM公司牵着鼻子走,受限较大。

近几年,国内涌现的一批初创CPU企业中,大多是基于Arm架构。国产老牌的Arm公司HW、FT等也正是采取这一授权方式。正是这一模式,成为眼下国产Arm公司陷入尴尬处境的根源。这种尴尬因Armv9的问世,浮出水面。

去年3月,ARM 公司发布了号称10年以来技术改变最大的架构——Armv9。相比上一代Armv8架构,v9架构下的芯片性能将提升30%。这是ARM公司在2011年发布Armv8之后十年来首次推出新的芯片架构。在Armv8到Armv9的10年时间中,Arm处理器已经从移动/嵌入式领域扩展到了PC、深度学习、数据中心等多个领域,有着翻天覆地的改变。十年磨一剑,Armv9架构的到来给用户和开发者带来了更多的想象。

Armv9架构与v8相比,主要有三部分的升级,分别是内存的安全性、AI性能机器学习和数字信号处理能力的提升。

Armv9去年刚刚发布, 但发展较快,不到一年时间,基于Armv9架构的芯片已不断涌现。2021年11月19日,联发科发布了其首款采用Armv9架构的芯片天玑9000;2021年12月1日,高通发布了其首款采用Armv9架构的芯片骁龙8 Gen 1。

根据ARM公司官网上发布的信息显示,目前,国外的谷歌、英伟达、恩智浦、富士通、红帽,国内的联发科、OPPO、VIVO、小米等企业都与ARM v9建立了合作。

如果说2021年v8还存在一定的过渡阶段,而到了今年和明年,随着v9的玩家和应用越来越多,v8的应用将逐渐被淘汰出主流,这让国产Arm十分尴尬。

2、升级OR不升级?国产Arm玩家的两难尴尬

不升级,就和主流CPU有代差,系统、应用兼容会出现各种问题。虽然可以在老版本上继续搞自研分支路线,但需要较长的时间,以及另建一套新的生态系统,后续适配兼容性障碍较大。

升级,需要花费巨资购买授权,但在当前国际贸易局势紧张情况下,ARM公司不一定会授权给国内。更不用说HW和FT已经受到了制裁,有钱也拿不到技术。如果HW、FT在Armv8基础上去实现Armv9的一些新指令集或功能,就会造成侵权,长远看未来发展受限较大。

所以,对于HW和FT等国产Arm厂商而言,未来出路大概有以下几条:

其一,依然停留在Armv8,立足Armv8,像类似龙芯那样,搞一套自己的东西,但是呼声大、落地少,靠情怀和持续投入巨资支撑企业发展。这条路不是不行,但难度很大,从中期来看很难形成气候,最关键的是,应用生态兼容适配也有诸多挑战。即使这样,如果国外想卡脖子,即使购买了v8授权也依然可能被限制使用。

其二,转向去做其他开源,比如基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA)的RISC-V。但这样一来,在Arm架构上多年的巨资投入可能就打水漂了,而RISC-V目前虽然概念火热,但商业模式还尚未清晰,距离真正的产业落地应用还较远,且依然会被卡脖子,例如限制国内企业在国外开源社区获取文件。

其三,花钱买Armv9,但v9依然没有改变授权的紧箍咒模式限制,被卡脖子的风险依然非常大。即便这次侥幸买到了Arm v9授权,那么,将来ARM公司发布v10、v11......国内Arm企业是不是还要继续买?

总之,Armv9这一事件折射出当下国内Arm厂商依赖境外厂商存在隐患。眼下,他们正面临一场大考,且看HW和FT如何破局?

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