美国限制令进一步扩大,下一个被禁芯片关键环节恐是 EDA 工具?

2019-05-23 15:50:21 来源:tuicool
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华为   ARM   EDA

根据英国广播公司(BBC)报道,半导体知识产权龙头英国 Arm 公司的内部文件告知员工,要暂停与华为的所有有效合约、支援和待确定的合约,因为其技术包含美国技术成分,Arm 在中国的子公司 Arm China 并未证实该消息的确实性,但已经在业界引起轩然大波。

 

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Arm 是全球智能 手机 IP 龙头,所有自行设计手机处理器芯片的供应商,无论是华为、紫光展锐、苹果、高通、三星电子等,都需要付费获得 Arm 授权来基于其架构设计开发手机芯片,Arm 在手机芯片领域的市占率超过9成,连英特尔的 x86架构在手机市场都完全不是 Arm 的对手。

 


传出 Arm“狠心”终止华为的技术授权之路,等于直接从芯片最源头的 IP 端下手斩断,其严重性不亚于 Google 配合美国商务部“出口管制”禁令,终止对华为手机安卓操作系统更新所带來的冲击。 在手机操作系统端,华为有自研的“鸿蒙”可以成为未來替代安卓系统的一丝希望, 但华为并没有 CPU IP 技术可以支撑手机芯片的开发。

 

这意味着,华为旗下海思的“备胎芯片”计划存在很大的风险与不确定性,因为,现在没有一家手机处理器芯片供应商可以选择不采用 Arm 的 CPU IP 技术,仍继续维持芯片技术的设计开发和竞争力。

 

然而,Arm 终止与华为的业务往来和技术授权这个传言,仍有很大的探讨空间,以及亟待被厘清的界线。

 


(图片来源:Arm)

 

Arm 中断的技术授权是否包含已授权的 IP 技术?

假使 Arm 暂停与华为的技术授权是确实的消息,海思是不能再获得 Arm 未放出的新 IP 技术。

 

那眼前最关键的问题是,过去 Arm 已经与华为签订的授权协议是否仍具效力?换句话说, 海思是否还能继续使用过去已获得 Arm 授权的 IP 技术 ?如果答案是肯定的,那绝对是不幸中的大幸。

 

因为这代表海思正在晶圆代工厂台积电采用最高端的7 nm 工艺生产的新一代处理器“麒麟985”芯片,可以继续制造且如期出货,甚至下一代使用台积电5 nm 技术的工艺,都暂时不会有问题,因为台积电已宣布 5 nm 工艺试产成功,2020年进入量产,而海思一定是新技术的第一批客户,由此推估一直到第一代的 5 nm 技术芯片,海思都可以顺利生产。

 

但如果 Arm 要求停止的技术合作是 Arm 与子公司的所有“有效合约”,包含已经授权的 IP,那恐怕问题会很严重。


这将导致海思很多正在使用 Arm IP 的芯片都无法再出货,甚至可能牵连目前台积电正在生产的新一代“麒麟 985”处理器芯片,但这个部分要等 Arm 官方正式回应,才能做有效判断与厘清。另外,一直以来市场都认为华为买了 Arm V8技术的永久授权,这部分究竟如何定义,也需要进一步厘清。

 


当初未雨绸缪成立的 Arm china 是否能扮演救兵?

2016 年 7 月,日本软银以 243 亿英镑收购 Arm 震撼全球科技产业后,2018 年 5 月 Arm 宣布与中国成立合资公司 Arm China,国内资金与 Arm 持股分别为 51 % 和 49 %,Arm China 除了扮演 IP 授权与技术服务角色之外,也针对中国市场的需求,自主研发基于 Arm 技术的 IP 与标准,之后寻求在国内 IPO 的机会。

 

当时,刚好发生中兴通讯被美国禁运的事件,Arm China 的适时出现也符合“中国芯”的发展方向,可以通过技术授权扶植国内众多的芯片设计公司,Arm China 的角色可以协助整个芯片产业朝技术升级的发展方向前进。

 

不过,据报道,Arm 这次建议暂停技术转移给华为的对象,也包括 Arm 子公司,因此 Arm China 可能也在被禁止技术转移的对象中。

 

下一个可能被禁的芯片关键环节可能是 EDA 工具?

美国限制令一波波扩大,美国商务部将华为列入“实体限制名单”,要求美国企业在未经许可的情况下不准出售相关产品,以及停止手机中的安卓操作系统授权外,5 月 22 日传出被限制的还有 Arm 技术授权,射频芯片供应商 Qorvo 也传出停止向华为发货。

 

另外,传出国际固态技术协会 ( JEDEC ) 也遵从美国商务部的法令,暂停华为参与 JEDEC 的所有活动,直到美国政府将限制令取消为止。

 

一波波的禁令袭来,在芯片最源头的 Arm 都无可避免受到波及之后,还有哪一个关键环节被锁定? 业界认为,芯片开发设计 EDA 工具恐是下一波。

 

全球三大 EDA 工具供应商是 Synopsys 、 Cadence 、 Mentor,其全球市占率 90 % 以上,如果跟 Arm 一样全面宣布停止技术输出,对于国内芯片产业的自主研发也将是不小打击。

 


(图片来源:Arm)

 

Arm 的技术授权是否有替代方案?

之前提到,现在没有一家手机处理器芯片供应商可以避开 Arm 的 CPU IP 技术做设计和开发,那除了手机芯片之外,国内芯片可以没有 Arm 吗?

 

这几年对“中国芯”的布局进程而言,开源指令是一个非常重要的机会,包括讨论热潮高涨的 RISC - V 开源架构,以及 2018 年底宣布开源的 MIPS 指令集,尤其是 RISC - V 架构被认为在物联网领域是非常有机会与 Arm 、英特尔一较高低的。

 

RISC-V 开源指令始于 2010 年美国加州大学伯克利分校,2015 年 RISC-V 基金会(RISC - V Foundation)成立推广该技术架构,目前 RISC-V 基金会在全球有将近 260 个会员,在中国有 25 个会员。

 

虽然 RISC - V 基金会隶属美方,但 RISC - V 是开源指令,未来美国限制令持续扩大范围,这样的开源架构究竟是否可以置身事外?业界确实有不同看法。

 

以“开源”著称的开源基金会及开源代码托管平台,是否也受美国出口管理条例 ( EAR ) 管制,导致成为下一个被封锁的目标,业界也开始担心,开源架构并非完全无国界,仍是受到美国出口法律和法规所约束。

 

业界表示,每个开源基金会的管理办法都有差异,而基金会旗下的开源项目也有不同的管理办法,例如 Linux 基金会自身的管理办法不受美国出口管制,但 Apache 基金会的管理办法则是明确说明遵循美国出口管制,Mozilla 基金会则是声明遵守美国加州法律。

 

RISC - V 架构在国内芯片界确实掀起一波热潮火红,非常火红,起因于 Arm 在手机芯片领域收取的高授权费用,刚好遇到一个物联网时代的来临, RISC - V 架构开放且简单,非常适合这个领域,其是否会受到美方的约束,还需要进一步观察, 但 RISC - V 架构的开放特性,确实是“中国芯”的一大机会。

 

阿里巴巴在 2018 年 9 月成立全新的半导体公司“平头哥”,就宣布未来全系列产品都会进入 RSIC - V 架构,目前已经推出的处理器 CK902 就是基于 RSIC - V 架构,其他支援 RISC - V 的企业还有芯来科技、晶心科技、澎峰科技等。

 

RISC-V 中国顾问委员会主席方之熙分析,物联网市场特性就是碎片化得很厉害,举例而言,对于智能 空调 和智能开关的要求就差距非常大,而 ARM 因为是靠 IP 赚钱,商业模式是卖它的 IP,授权出来的基本架构设计是固定的,如果要添加新的东西,或是针对某个市场的特殊需求要增加新的指令会很困难,因为 Arm 的 core IP 技术不会放出。

 

如果客户只是想在做一个物联网芯片用在智能空调上面,其实只需要根据空调的一些特点,再加一些特殊的东西进去,但这在 Arm 架构下就很难做到。

 

当然,Arm 在手机芯片领域会成功,归功于强大且完整的上、中、下游的生态系统,这绝对是 RISC - V 的弱项。不过,物联网应用需要的应用程序就那么几种,智能音响上面跑的软件不一定在智能空调上面也需要,因此对于生态系统要求不那么高,不像手机里面的应用程序非常多,生态系统链必须很齐全。

 

方之熙进一步分析,RISC - V 会引发众多热情的另一个原因,是很多大公司本来就需要有一些控制器 ( Controller ),这些公司自己要设计芯片,又要做控制器,上面也要跑一些操作系统等,自己做控制器很划不来,Arm 和 x 86 架构不太适合他们,因此这类需求会转向 RISC - V 架构。

 

整体来看,RISC - V 开源架构要替代 Arm 技术,要非常看产品应用领域,虽然目前仅止于中低阶技术领域的芯片上,但这部分仍非常需要时间去引导和研发,更需要生态链的合作伙伴贡献技术来让 RISC - V 更为完整。


一波波技术禁令瞄准华为而来之际,安卓系统和 Arm 技术授权的禁止,分别瞄准“软硬核心”这 2 大关卡砍下去,对于华为恐怕影响不小。

 

如果华为已经获得授权的 Arm IP 技术仍可使用,那么这 1 ~ 2 年内用于芯片开发需要的 IP 技术多数都已拿到手,设计和生产的问题不大,尽管之后少了来自 Arm 的技术支援多少会有差别,但至少可以撑一阵子。

 

华为这次面临的风暴越来越猛烈,海思总裁何庭波宣示的“芯片备胎”一夜转正计划非常振奋人心,但美方禁令下手的“狠劲”越来越重,没有了设计开发芯片的关键技术,要如何继续打造“备胎”,恐怕是一个非常艰难的问题。

 
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