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Arm为何一定要置RISC-V架构于死地?

2019/10/10
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阅读需 23 分钟
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“授权可用”是 X86 架构和 ARM 架构的共同点,也是英特尔和 Arm 公司的护城河。然而,随着 RISC-V 的崛起,Arm 开始坐不住了,因为开源的 RISC-V 抢夺的就是 Arm 的市场。

RISC-V 架构和 ARM 架构其实是宿命之战。ARM 架构过去被称作进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine),都是 RISC(Reduced Instruction Set Computing ,精简指令集),市场重叠度甚至可以达到 100%。

作为精简指令集,RISC-V 架构和 ARM 架构都必将盯着现有的可携带市场以及未来的智能物联网市场。现在是 RISC-V 蚕食 ARM 架构的市场,原因在于 ARM 架构拥有良好的生态系统。然而,在未来这样的优势又能够持续多久呢?

所以,Arm 开始着急了。留给 RISC-V 架构的前路要么是取代 ARM 架构成为精简指令集的新王,要么被 ARM 架构彻底边缘化,现有“打官腔”说的“良好共存”想来是万万不会成行的。

Arm 自然也不想被温水煮青蛙,每年进步一点点的 RISC-V 架构现在已经取得了不俗的成绩。

RISC-V 联盟在官网上这样讲到,RISC-V 是一种开放式 ISA(指令集体系结构),为处理器体系结构的创新开创了新纪元。RISC-V 基金会由 325 多家成员公司组成。这是该技术的主要优势。

图片来源于 RISC-V 官网

开源的优势让 RISC-V 架构吸引了一众有影响力的公司。

RISC-V 联盟白金会员(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图一(图片来源于 RISC-V 官网)

 

 
RISC-V 联盟金、银和审计员图二(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图三(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图四(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图五(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图六(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图七(图片来源于 RISC-V 官网)

RISC-V 联盟金、银和审计员图八(图片来源于 RISC-V 官网)

我们可以看到,白金会员里面不乏阿里巴巴、三星、美光和谷歌等实力超群的高科技公司,而金、银和审计员队列中也有台积电华为英飞凌这样在各自领域占据主导地位的大企业。现在这些企业还都是 ARM 架构的受益者。

当然,这些巨头公司加入 RISC-V 联盟并非是提前站位然后静观其变,而是投入精力在推动 RISC-V 走向成熟。

在 RISC-V 生态中,既有晶心科技、Si-Five 这样的公司为其打造内核,夯实底层结构,也有阿里巴巴、兆易创新和华米科技这样的公司在不断地推出基于 RISC-V 架构打造的性能领先的处理器产品。

2018 年 9 月 17 日,华米科技正式发布全球智能可穿戴领域第一颗人工智能芯片——“黄山 1 号”。 “黄山 1 号”是全球首款集成 AI 神经网络模块的可穿戴处理器,也是全球首款 RISC-V 开源指令集可穿戴处理器,拥有 AI 驱动、闪电性能、苗条功耗三大特点,应用了 Always on 技术,区别于传统 AI,实现了 AI 从云到端的前移,实时计算无需传输。2019 年 6 月 11 日,华米科技在 2019 夏季新品发布会上发布了 AMAZFIT 智能手表 2 及 AMAZFIT 米动健康手表。AMAZFIT 米动健康手表正是基于“黄山 1 号”芯片打造。

2019 年 7 月 25 日,玄铁 910 正式发布,这是平头哥半导体成立之后的第一款产品。玄铁 910 基于 RISC-V 的处理器 IP 核,开发者可以免费下载 FPGA 代码,开展芯片原型设计架构创新。

2019 年 8 月 22 日,业界领先的半导体供应商兆易创新 GigaDevice 正式发布基于 RISC-V 内核的 GD32V 系列 32 位通用 MCU 产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造 RISC-V 开发生态。

上述的每一款芯片都极具代表性,而发布时间较为密集,这对于 Arm 而言已经不是敲醒警钟了,而是警笛长鸣。诚然,就算有了更多的内核以及最新的产品面世,RISC-V 架构相较于 ARM 架构而言还是很稚嫩,毕竟生态系统相差甚远。

中国工程院院士倪光南曾表示,任何一种新兴事物的发展,生态系统的建设是关键。Arm 也正是利用这一点在攻击 RISC-V 架构。但晶心科技总经理林志明认为,“这只是给攻击者自己壮胆用的,并没有对 RISC-V 产生真正的打压,并且,现在攻击开源生态,本身就不会得到任何好处,反倒会产生反作用力。”

令 Arm 感到恐慌的还有 RISC-V 未来的潜力,尤其是在智能物联网领域的潜力。在边缘设备的芯片中很多都是以神经网络(NN)硬件进行机器学习,这样就有需求为神经网络配置硬件加速器,RISC-V CPU 中的 ALU(算数逻辑单元) 就可以满足这样的需求。而智能物联网大趋势同样是 ARM 架构的当下和未来。

在打造 RISC-V 架构生态系统的过程中,我们可以很明显地感受到一股来自于东方的“神秘力量”,也就是中国芯片公司对于 RISC-V 架构的推崇和拥护。中国有着巨大的芯片需求,同时中国芯片厂商自己也有需求做大做强,RISC-V 架构虽然“军阀割据”但尚未有“一朝天子”,这对于国产芯片厂商而言是莫大的机会。

面对重重危机,Arm 已经开始吹响狙击的号角。北京时间 2019 年 10 月 9 日凌晨,Arm 宣布在部分 CPU 内核引入自定义指令功能,即客户能够编写自己的定制指令来加速其特定用例、嵌入式和物联网应用程序。这意味着,从 2020 年开始,使用 Cortex-M33 内核及之后的 Cortex-M CPU 内核系列的所有 Arm 客户都可以免费使用自定义指令功能。

回顾 RISC-V 那句话,开源是 RISC-V 架构最大的竞争力,现在 Arm 打算让其优势不再。当 Arm 决定主动出击,此时的 RISC-V 架构也已经是离弦之箭,进了这“八角笼”只会有一个胜者站着出来。

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ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。

ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。收起

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与非网副主编,网名:吴生,电子信息工程专业出身。在知识理论的探寻之路深耕躬行,力求用客观公正的数据给出产品、技术和产业最精准的描述。