近日,一條關(guān)于華為麒麟芯片的消息,再度激起市場(chǎng)對(duì)芯片架構(gòu)的討論。
消息稱華為最新研發(fā)的麒麟985X,沒(méi)有采用ARM架構(gòu),而是采用了開(kāi)源的RISC-V架構(gòu) ,這無(wú)疑是一個(gè)重大變化。
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如果消息屬實(shí),那將會(huì)對(duì)RISC-V形成強(qiáng)有力的支持,但對(duì)ARM來(lái)說(shuō)則是一個(gè)壞消息。
這意味著曾經(jīng)ARM的忠實(shí)擁護(hù)者高通、華為、三星、聯(lián)發(fā)科均加入了 RISC-V陣營(yíng),加上谷歌、英特爾、阿里巴巴、英偉達(dá)等,RISC-V架構(gòu)已經(jīng)初具規(guī)模。
而造成這種局面的原因,恐怕還在于ARM的過(guò)度強(qiáng)勢(shì)!
ARM成立于1990,它的前身是Acorn公司,由克里斯·庫(kù)里與赫爾曼·豪瑟在英國(guó)劍橋大學(xué)創(chuàng)建,ARM的全稱為Advanced RISC Machine,意為高級(jí)精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)。
1978年12月5日,克里斯·庫(kù)里與赫爾曼·豪瑟共同創(chuàng)辦了一家CPU公司,即劍橋處理器單元。之后改名為Acorn Computer Ltd,即:橡果電腦有限公司。
1981年,英國(guó)計(jì)劃普及電腦,找到了 Acorn 公司,希望他們能夠研發(fā)一款芯片,價(jià)格低、功耗小、性能還要說(shuō)的過(guò)去。
Acorn 找到了英特爾、希望可以得到授權(quán),但遭到了英特爾的拒絕,于是ARM兩位科學(xué)家只能自己研發(fā), 就這樣 Acorn RISC Machine微處理器誕生了,它就是第一代ARM芯片。
RISC就是“精簡(jiǎn)指令集”,而這款芯片也符合功耗小、價(jià)格低的特點(diǎn),非常適合移動(dòng)設(shè)備。
之后ARM2、ARM3相繼誕生,但仍然改善不了ARM公司的財(cái)務(wù)狀況,于是公司決定轉(zhuǎn)型。
1990年,Acorn公司為與Apple公司合作,成立了名為ARM , ARM公司不制造芯片,而是以 IP授權(quán)模式作為公司盈利主要來(lái)源, 這種全新的模式,讓ARM成為了行業(yè)標(biāo)桿,也開(kāi)創(chuàng)了ARM的全新時(shí)代。
1993年,ARM將公司產(chǎn)品授權(quán)給德州儀器,讓ARM名聲大噪,隨后 又迎來(lái)富士通、三星等國(guó)際知名客戶。
1998年,諾基亞擊敗摩托羅拉成為當(dāng)時(shí)全球最大的手機(jī)廠商,這一年發(fā)布了諾基亞6110,這款手機(jī)就使用了ARM授權(quán)的處理器,ARM大獲成功。
1998年4月17日,ARM控股公司在英國(guó)倫敦證交所和美國(guó)納斯達(dá)克同時(shí)上市,上市后蘋果公司逐漸出售掉持有的股份。
2007年,蘋果發(fā)布了第一款iPhone,標(biāo)志著智能手機(jī)的到來(lái), 第一代iPhone也使用了由ARM公司設(shè)計(jì)的芯片,ARM與蘋果繼續(xù)綁定。
2008年,谷歌發(fā)布安卓系統(tǒng),這款系統(tǒng)同樣基于ARM指令集,如今安卓已經(jīng)風(fēng)靡全球,市場(chǎng)份額超過(guò)了80%。
這一年,使用ARM授權(quán)的芯片總出貨量超過(guò)100億顆。
2009年,華為發(fā)布自主研的K3V1手機(jī)處理器, 也是麒麟處理器的第一代,也是 基于ARM11架構(gòu)。 隨后的麒麟系列處理器均采用了ARM架構(gòu)。
2014年年底,高通發(fā)布了驍龍810,CPU使用了ARM的 Cortex-A75架構(gòu),但發(fā)熱嚴(yán)重,被稱為“火龍”。
高通沒(méi)有放棄,而是“魔改”了ARMv8指令集 ,研發(fā)出了Kyro架構(gòu),之后的驍龍系列均采用魔改的ARM架構(gòu),終于打通了市場(chǎng),成為“安卓之光?!?
到今天,ARM已經(jīng)陸續(xù)推出了9種內(nèi)核版本,幾十種處理器版本,拿下了90%的手機(jī)處理器市場(chǎng),70%的平板電腦處理器市場(chǎng),50%的嵌入式處理器市場(chǎng)。
目前,使用了Arm授權(quán)的芯片累計(jì)出貨量已達(dá) 2500億顆 ,而未來(lái)Armv9 架構(gòu)將裝備在 3000 億顆 芯片中。
然而令人尷尬的是,這2500億顆芯片帶來(lái)的營(yíng)收和利潤(rùn),并沒(méi)有徹底改變ARM,于是ARM的高層和實(shí)控人的心態(tài)逐漸發(fā)生了變化。
ARM還真是奇葩,你說(shuō)它厲害吧,年收入與高通、蘋果差距非常大,你說(shuō)它一般吧,移動(dòng)設(shè)備都離不開(kāi)它。
以2021年為例,使用ARM技術(shù)的蘋果大賺6506億人民幣(凈利潤(rùn)),高通大賺630億人民幣(凈利潤(rùn))。
蘋果是ARM凈利潤(rùn)的92倍,高通是ARM凈利潤(rùn)的9倍。
這種尷尬的局面,讓ARM真的很不爽,公司開(kāi)始謀劃改變授權(quán)模式,而高通的做法無(wú)疑讓這種想法變得更快了。
高通斥資14億美元收購(gòu)了 一家名叫Nuvia的公司 ,隨后就將Nuvia研發(fā)的架構(gòu)應(yīng)用在自己的處理器上,并推向市場(chǎng)。
這種做法看起來(lái)沒(méi)錯(cuò)啊!但很快遭到了ARM的反對(duì)。
ARM的理由是, Nuvia同樣采用了ARM的IP授權(quán),如果高通要使用Nuvia的架構(gòu),需要 “補(bǔ)足差額”。
這里有必要解釋一下。
當(dāng)年ARM在進(jìn)行IP授權(quán)時(shí),考慮到中小企業(yè)的承受能力,做了一些調(diào)整。 授權(quán)價(jià)格會(huì)根據(jù)公司規(guī)模,營(yíng)收、利潤(rùn)等數(shù)據(jù)進(jìn)行上下浮動(dòng)。
這樣的結(jié)果導(dǎo)致蘋果、華為、高通這類大型企業(yè),授權(quán)價(jià)格會(huì)很高,而剛成立的 Nuvia授權(quán)價(jià)格則非常低。
而高通利用這個(gè)“漏洞”,收購(gòu)了 Nuvia公司后, 依然執(zhí)行了Nuvia公司交給ARM的授權(quán)價(jià)格,這無(wú)疑讓ARM損失巨大。
于是ARM對(duì)高通發(fā)起了訴訟, 要求高通停止使用Nuvia的架構(gòu),但高通肯定不答應(yīng)啊,我可是花了14億美元啊,近100億人民幣,憑什么不讓我使用。
就這樣,兩家公司開(kāi)始互撕起來(lái)。于是ARM就表示, 現(xiàn)有的授權(quán)合同到期后,不再續(xù)簽,而是要求所有廠商必須使用ARM整套處理器方案,不能采用第三方GPU、NPU等模塊。
如果按照ARM的新方案,那么蘋果的A系列芯片、高通驍龍、華為麒麟、聯(lián)發(fā)科天璣還有啥區(qū)別呢?
蘋果花高價(jià)修改的CPU、高通的“魔改”、華為的自研GPU、NPU都將毫無(wú)意義。
而iPhone、華為、三星、小米、OPPO、vivo等手機(jī)還有多少區(qū)別?難道旗艦手機(jī)只拼拍照、續(xù)航嗎?
所以處理器大廠、手機(jī)大廠是不會(huì)同意ARM的這番操作的。怎么辦呢?取而代之!
很快,“RISC-V”架構(gòu)就成為了香餑餑,甚至在未來(lái)會(huì)對(duì)ARM構(gòu)成巨大威脅。
RISC-V是一款全新的指令集架構(gòu),創(chuàng)建于2010年,最初由加州大學(xué)伯克利分校的幾名計(jì)算機(jī)教授研發(fā),當(dāng)然也有很多是該大學(xué)以外的志愿者和相關(guān)行業(yè)的工作者。
2015年, 加州大學(xué)伯克利分校成立了非盈利組織RISC-V基金會(huì),該基金會(huì)旨在團(tuán)結(jié)全球力量,打造RISC-V的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)。
RISC-V具有以下幾個(gè)特點(diǎn),也是吸引全球芯片企業(yè)的主要原因:
1、開(kāi)源免費(fèi) ,全球任何企業(yè)、組織或個(gè)人都可以利用 RISC-V開(kāi)發(fā)軟件、硬件,并且使用不受限制;
2、是一款精簡(jiǎn)指令集架構(gòu) , V表示5,即:RISC架構(gòu)已經(jīng)迭代到了第五代;
3、性能強(qiáng)悍 , 研究團(tuán)隊(duì)分析了ARM、MIPS、X86等多種架構(gòu),最終研發(fā)出了這款處理能強(qiáng)悍的架構(gòu);
4、 RISC-V產(chǎn)業(yè)生態(tài)正進(jìn)入快速發(fā)展期 ,適合任何企業(yè)加入;
5、RSIC-V使用范圍廣泛 ,它的目標(biāo)是滿足從微控制器到超級(jí)計(jì)算機(jī)等各種復(fù)雜程度的芯片需求,支持從FPGA、ASIC乃至未來(lái)器件。
6、 RISC-V軟件系統(tǒng)已經(jīng)足夠強(qiáng)大 ,其軟件工具包括GNU編譯器集合(GCC工具鏈、GDB調(diào)試器)、LLVM工具鏈、OVPsim仿真器(以及RISC-V快速處理器模型庫(kù))、Spike仿真器和QEMU模擬器。操作系統(tǒng)包括FreeRTOS、SylixOS、RT-Thread、Linux等。
7、RISC-V基金會(huì)定期負(fù)責(zé)維護(hù)RSIC-V指令集標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)與架構(gòu)文檔 ,每年舉辦各種專題討論會(huì),共同交流、討論未來(lái)。
基于以上7點(diǎn)優(yōu)勢(shì), “RISC-V”注冊(cè)企業(yè)會(huì)員已經(jīng)超過(guò)1000家,個(gè)人會(huì)員也達(dá)到了1000家。 其中就包括了華為、阿里、百度、中興、中科院等中國(guó)企業(yè)和機(jī)構(gòu)。
2022年,全球RISC-V芯片出貨量超100億顆,中國(guó)市場(chǎng)貢獻(xiàn)超過(guò)了50%,也就是50多億顆。
阿里平頭哥推出了基于RISC-V的 玄鐵系列芯片,中科院發(fā)布了 第二代“香山”RISC-V芯片,兆易創(chuàng)新推出了基于RISC-V內(nèi)核的單片機(jī)GD32VF103系列。
如今,華為也被傳研發(fā)基于RISC-V的麒麟985X??梢钥闯鰢?guó)產(chǎn)芯片在RISC-V領(lǐng)域,發(fā)展得如火如荼。
倪光南院士也多次表達(dá)了對(duì)RISC-V架構(gòu)的看好,他表示RISC-V具有模塊化、可擴(kuò)展、易定制的優(yōu)勢(shì),以及不受壟斷制約、供應(yīng)鏈安全容易保障的優(yōu)勢(shì),中國(guó)將成為RISC-V的重要市場(chǎng)。
截至目前, RISC-V基金會(huì)有9名中國(guó)成員,中國(guó)企業(yè)占據(jù)了RISC-V基金會(huì)高級(jí)會(huì)員的80% ,這標(biāo)志著,中國(guó)芯片廠商正以全新的姿態(tài)為全球芯片作出表率。
ARM斷供芯片架構(gòu)的關(guān)鍵時(shí)刻,中國(guó)廠商堅(jiān)定的擁抱 RISC-V架構(gòu),并成為其重要的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造基地,這是對(duì)ARM限制中國(guó)芯片的有力反擊。
未來(lái),國(guó)產(chǎn)芯片將在RISC-V領(lǐng)域大放異彩,掀起更猛烈的逆襲之勢(shì)!
當(dāng)然,也有網(wǎng)友擔(dān)心未來(lái)RISC-V在升級(jí)迭代后,不再開(kāi)源,但那時(shí)中國(guó)芯片廠商已經(jīng)在RISC-V中扮演最重要的角色。
想要在RISC-V架構(gòu)中限制中國(guó),恐怕是做夢(mèng)!
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