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國產Arm陷入“Armv9”尷尬困境,路在何方?

2022-10-08由 老胡說科技 發表于 林業

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國產Arm陷入“Armv9”尷尬困境,路在何方?

整個科技領域,晶片是重中之重。作為晶片中最重要的細分品類CPU(處理器)則是驅動各行業智慧化發展的最核心晶片。

圍繞CPU“中國芯”的故事一直在上演。經過十多年的篳路藍縷,目前,已經形成了龍芯中科(龍芯)、華為(HW)、飛騰(FT)、海光、申威、兆芯這六大國產CPU公司。其中HW、FT同屬Arm陣營。

2022年,國內晶片領域的Arm戰場正迎來一場大變局。一方面,眾多Arm初創企業湧現,新勢力廝殺慘烈;另一方面,隨著新架構Armv9的推出,讓一些國產Arm廠商陷入了尷尬的境地。

1、危局臨近關鍵時刻,Arm尷尬境地之源

CPU一大核心就是技術架構,發展之初,基於不同場景下的效能需求,CPU發展出了不同的兩大架構路X86、Arm。

ARM是英國的著名移動晶片設計公司,是移動處理器領域裡的“王者”。ARM 公司本身不直接進行晶片生產,而是靠轉讓授權許可。全世界有幾十家大的CPU公司都使用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,會迅速讓新的版本成為主流。同時,新技術發展會帶來新舊版本差異較大,甚至互不相容。授權企業如果不購買新的Arm版本,在舊版本上實現新版本相關功能就會造成侵權。

長遠看,購買Arm授權的企業會長期被ARM公司牽著鼻子走,受限較大。

近幾年,國內湧現的一批初創CPU企業中,大多是基於Arm架構。國產老牌的Arm公司HW、FT等也正是採取這一授權方式。正是這一模式,成為眼下國產Arm公司陷入尷尬處境的根源。這種尷尬因Armv9的問世,浮出水面。

國產Arm陷入“Armv9”尷尬困境,路在何方?

去年3月,ARM 公司釋出了號稱10年以來技術改變最大的架構——Armv9。相比上一代Armv8架構,v9架構下的晶片效能將提升30%。這是ARM公司在2011年釋出Armv8之後十年來首次推出新的晶片架構。在Armv8到Armv9的10年時間中,Arm處理器已經從移動/嵌入式領域擴充套件到了PC、深度學習、資料中心等多個領域,有著翻天覆地的改變。十年磨一劍,Armv9架構的到來給使用者和開發者帶來了更多的想象。

Armv9架構與v8相比,主要有三部分的升級,分別是記憶體的安全性、AI效能機器學習和數字訊號處理能力的提升。

Armv9去年剛剛釋出, 但發展較快,不到一年時間,基於Armv9架構的晶片已不斷湧現。2021年11月19日,聯發科釋出了其首款採用Armv9架構的晶片天璣9000;2021年12月1日,高通釋出了其首款採用Armv9架構的晶片驍龍8 Gen 1。

根據ARM公司官網上釋出的資訊顯示,目前,國外的谷歌、英偉達、恩智浦、富士通、紅帽,國內的聯發科、OPPO、VIVO、小米等企業都與ARM v9建立了合作。

如果說2021年v8還存在一定的過渡階段,而到了今年和明年,隨著v9的玩家和應用越來越多,v8的應用將逐漸被淘汰出主流,這讓國產Arm十分尷尬。

2、升級OR不升級?國產Arm玩家的兩難尷尬

不升級,就和主流CPU有代差,系統、應用相容會出現各種問題。雖然可以在老版本上繼續搞自研分支路線,但需要較長的時間,以及另建一套新的生態系統,後續適配相容性障礙較大。

升級,需要花費巨資購買授權,但在當前國際貿易局勢緊張情況下,ARM公司不一定會授權給國內。更不用說HW和FT已經受到了制裁,有錢也拿不到技術。如果HW、FT在Armv8基礎上去實現Armv9的一些新指令集或功能,就會造成侵權,長遠看未來發展受限較大。

所以,對於HW和FT等國產Arm廠商而言,未來出路大概有以下幾條:

其一,依然停留在Armv8,立足Armv8,像類似龍芯那樣,搞一套自己的東西,但是呼聲大、落地少,靠情懷和持續投入巨資支撐企業發展。這條路不是不行,但難度很大,從中期來看很難形成氣候,最關鍵的是,應用生態相容適配也有諸多挑戰。即使這樣,如果國外想卡脖子,即使購買了v8授權也依然可能被限制使用。

其二,轉向去做其他開源,比如基於精簡指令集(RISC)原則的開源指令集架構(ISA)的RISC-V。但這樣一來,在Arm架構上多年的巨資投入可能就打水漂了,而RISC-V目前雖然概念火熱,但商業模式還尚未清晰,距離真正的產業落地應用還較遠,且依然會被卡脖子,例如限制國內企業在國外開源社群獲取檔案。

其三,花錢買Armv9,但v9依然沒有改變授權的緊箍咒模式限制,被卡脖子的風險依然非常大。即便這次僥倖買到了Arm v9授權,那麼,將來ARM公司釋出v10、v11……國內Arm企業是不是還要繼續買?

總之,Armv9這一事件折射出當下國內Arm廠商依賴境外廠商存在隱患。眼下,他們正面臨一場大考,且看HW和FT如何破局?