從近期arm對華“斷供”風波，淺談arm于RISC-V的市場爭奪

       近幾年開始對于我國的半導(dǎo)體行業(yè)來說可謂是多事之秋自從19年特朗普對華發(fā)起貿(mào)易戰(zhàn)開始，前有華為中興等企業(yè)被連連制裁，后有先進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(nèi)半導(dǎo)體相關(guān)產(chǎn)業(yè)仿若驚弓之鳥，這幾天朋友圈除了曬羊之外，最熱鬧的還有一類新聞：“消息稱阿里遭禁售，arm拒絕向中企銷售先進芯片設(shè)計產(chǎn)品”、“巨頭確認：無法向中國出口先進芯片架構(gòu)！”初看標題，再聯(lián)想到最幾個月美方的連連對華禁運，確實十分唬人，很難讓人判斷真假，真的以為arm又被迫加長了中國大陸地區(qū)服務(wù)器架構(gòu)禁止授權(quán)清單，結(jié)果打開一看，都是Neoverse V系列不再授權(quán)中國大陸地區(qū)。Neoverse V系列確實對于arm來說不能對華出口授權(quán)，可是Neoverse V系列就從來沒有授權(quán)過，既然從來沒有授權(quán)，那何來的“再”字呢？

      對于arm的服務(wù)器參考平臺Neoverse，是分成三個系列的，分別為：V、N和E，面向不同的市場。V系列面向高性能計算，強調(diào)浮點計算；N系列面向可擴展服務(wù)器，強調(diào)整數(shù)性能和功效比；E系列面向能效比，類似志強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（性能過高），從來都沒有向中國大陸授權(quán)過，甚至，arm在在國內(nèi)宣傳路線圖的時候，會隱藏掉V系列，因此自然不存在什么又突然斷供的情況，而國內(nèi)的各大半導(dǎo)體企業(yè)自然也沒有設(shè)計過任何基于V系列授權(quán)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。

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

       近期對于arm公司來說過得也是不是很順利，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%，還沒能arm緩過氣來，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(gòu)，并已出貨6.5億顆RISC-V芯片。顯然一場RISC-V和arm的未來市場爭奪之戰(zhàn)已經(jīng)悄然展開。

RISC-V架構(gòu)作為一種新興的架構(gòu)技術(shù)，正在悄悄地被越來越多的國內(nèi)外廠商采用。對于這樣一種誕生于2010年的開源指令集，到底有何優(yōu)勢，能讓各大半導(dǎo)體巨頭企業(yè)紛紛布局呢？首先，RISC-V是完全開源的指令集，對于指令集使用，RISC-V基金會不收取高額的授權(quán)費。開源采用寬松的BSD協(xié)議，企業(yè)完全自由免費使用，同時也容許企業(yè)添加自有指令集拓展而不必開放共享以實現(xiàn)差異化發(fā)展；其次，RISC-V架構(gòu)秉承了簡單的設(shè)計哲學，其基礎(chǔ)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(guī)范文檔僅有145頁，而“特權(quán)架構(gòu)文檔”的篇幅也僅為91頁。并且有著優(yōu)秀的兼容性，開發(fā)者能非常方便的移植linux和unix系統(tǒng)到RISC-V平臺。

       而反觀arm這邊，不論是高通還是蘋果，都同樣嫌棄arm的高昂授權(quán)費。蘋果這邊還好說，有著強大的獨立定制能力，使用arm架構(gòu)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的公版核心功耗實在太高了，近兩代arm的超大核心X1、X2核心都出現(xiàn)功耗過高的問題，加上三星代工技術(shù)的不成熟，直接導(dǎo)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(quán)自研核心架構(gòu)，如此可以降低授權(quán)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，在未來只要使用了arm指令集的設(shè)計，就必須搭配arm自己的產(chǎn)品（arm GPU/NPU/ISP），這就意味著，未來手機端的SoC設(shè)計個性化定制程度將極大受到限制，單個計算單元的優(yōu)化會極大地依賴arm的設(shè)計，這在很大程度上已經(jīng)向著x86架構(gòu)生態(tài)發(fā)展，但是很明顯，第一，市場肯定會極力阻止出現(xiàn)第二個Wintel聯(lián)盟；第二，arm目前也沒有英特爾和微軟的統(tǒng)治能力。亦敵亦友的高通和arm已經(jīng)對簿公堂，一旦arm贏得訴訟，那對高通將是不利的，其芯片戰(zhàn)略布局會因此被打亂，而轉(zhuǎn)投RISC-V能形成反制?？梢灶A(yù)見的是，RISC-V IP廠商可能迅速崛起，這將迅速加快RISC-V的路線圖。

      如今高通進一步表態(tài)早已研發(fā)RISC-V架構(gòu)并已應(yīng)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(gòu)，這對arm無疑是釜底抽薪。高通對于arm來說是至關(guān)主要的企業(yè)，不僅是經(jīng)濟上，還是對于整個市場來說，高通一定是一家有著重要象征意義的企業(yè)，高通代表著arm架構(gòu)的最高水平之一，在某種程度高通、蘋果和arm在市場的心中是綁定的，毫不夸張的說，一旦高通轉(zhuǎn)向RISC-V對于arm來說無疑是巨大的打擊，意味著arm的地盤有崩潰的可能性。轉(zhuǎn)向RISC-V架構(gòu)的這個口子已經(jīng)被高通打開，在往后的日子里，高通一定會持續(xù)開發(fā)RISC-V芯片處理器，恐怕不需要以后，現(xiàn)在的高通就已經(jīng)開始規(guī)劃將RISC-V架構(gòu)技術(shù)用于可穿戴設(shè)備、智能汽車、移動設(shè)備等終端芯片產(chǎn)品中了，而隨著高通正式研發(fā)RISC-V架構(gòu)芯片，筆者相信蘋果一定不會選擇把雞蛋全放在arm這一個籃子里，也極有可能轉(zhuǎn)投一部分資源到RISC-V陣營。

       相比于高通和蘋果這兩家國外企業(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過，國內(nèi)應(yīng)該積極抓住時代機遇，聚焦開源RISC-V架構(gòu)，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(xiàn)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。

        在這方面走在國內(nèi)前列的是阿里旗下的平頭哥半導(dǎo)體，此前發(fā)布了全球首個RISC-V高性能芯片開發(fā)平臺無劍600，又在無劍600平臺上開發(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(gòu)與安卓體系融合的最新進展：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識物等場景及功能。這也就意味著在RISC-V上完全可以運行現(xiàn)有的安卓系統(tǒng)，這對于一個新興架構(gòu)的軟件生態(tài)來說，無疑是重大利好。

       如果未來能有更多的國內(nèi)廠商積極參與開發(fā)和使用RISC-V，對于我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來說，會呈現(xiàn)另一番格局，一個可控性強，可塑性豐富的市場行業(yè)。對于半導(dǎo)體芯片市場，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)來說，市場重新煥發(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，arm還坐得住嗎？就目前來看，arm似乎還是信心滿滿，并且還表態(tài)說：有競爭是好事。但是，arm真正的態(tài)度是否與他表現(xiàn)出來的一樣？筆者不這么認為。

       最后筆者想說，芯片的市場一直是開放的，選擇怎樣的架構(gòu)來實現(xiàn)產(chǎn)品要依照產(chǎn)品實際要求而定，適合產(chǎn)品特性的架構(gòu)才是好的架構(gòu)，盲目追逐熱點不可取。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，迫使客戶只能選擇RISC-V作為替代方案，這也是趨勢下的必然選擇。