“不能在別人的地基上蓋房”,對芯片來說,架構(gòu)就類似于地基。在危機倒逼下的中國芯片產(chǎn)業(yè),正出現(xiàn)新的變化,自主創(chuàng)新的陣營逐漸充實,并加速試水新架構(gòu)。
8月,國內(nèi)首家RISC-V IP供應商芯來科技宣布完成新一輪戰(zhàn)略融資,由小米長江產(chǎn)業(yè)基金領投,緊隨其后,廣東鯤鵬生態(tài)大會在廣州舉行,華為、廣電運通共同研發(fā)的廣電鯤鵬服務器對外發(fā)布,解決了廣州本地沒有服務器制造商的困境。
芯片架構(gòu),即指令集架構(gòu),通俗來說,指令集就像是一整套語言系統(tǒng),CPU能夠讀懂并按照要求運行程序、硬件。截至目前,CPU主要有兩大指令集,復雜指令集(CISC)架構(gòu)x86,精簡指令集(RISC)架構(gòu)陣營有Arm、MIPS和RISC-V。
在服務器x86架構(gòu)一家獨大的當下,Arm、RISC-V正成為國內(nèi)廠商集中突破的“長城口”,被視為換道超車的機會。
三大架構(gòu)三分天下
在6月舉行的2020年全球開發(fā)者大會上,蘋果毅然宣布與合作了15年的老搭檔英特爾“分手”,棄用傳統(tǒng)的英特爾CPU,改用自研的Arm架構(gòu)處理器。
這并非個案。8月,基于Arm架構(gòu)的廣電鯤鵬服務器正式對外發(fā)布,提供安全可靠自主創(chuàng)新的領先計算平臺。
一直以來,全球超過九成服務器芯片市場都建立在英特爾x86架構(gòu)上,其在PC市場一直處于絕對的霸主地位;而在移動互聯(lián)時代,特別是云計算的爆發(fā),需要向功耗低、微服務轉(zhuǎn)變,Arm架構(gòu)很快統(tǒng)領了移動市場的份額,并逐步覬覦PC的份額。
“在PC市場,x86架構(gòu)的市場份額太高了,這不利于供應鏈安全,幾乎所有的IT廠商都在試圖打破一家獨大的格局,包括谷歌、亞馬遜在內(nèi),都在研發(fā)基于Arm架構(gòu)的服務器。”一位集成電路投資人士說,華為布局Arm架構(gòu),踏準了發(fā)展的趨勢,將為全球所有的IT廠商提供一個新的選擇。
對英特爾x86架構(gòu)發(fā)起挑戰(zhàn)的,遠不止于此。如果說Arm架構(gòu)崛起于PC時代走向移動計算時代的轉(zhuǎn)折點,物聯(lián)網(wǎng)時代就是RISC-V成長的土壤。
與Arm同為RISC指令集架構(gòu)的RISC-V,由于是開源的指令集,在此基礎上開發(fā)的CPU和操作系統(tǒng)不容易遭遇“卡脖子”,因此該架構(gòu)被視為可與Arm一較高下。
中國工程院院士倪光南在展望開源芯片前景時也曾對此寄予厚望:“RISC-V很可能發(fā)展成為世界主流CPU之一,在CPU領域形成英特爾x86、Arm、RISC-V三分天下的格局。”
Arm新添疑慮,RISC-V備受關注
芯片架構(gòu)的生存之道一般是“中立策略”,如Arm只授權(quán)芯片設計方案,并不生產(chǎn)或銷售芯片,因而可以將技術賣給其他公司而不存在競爭。
形勢風云變幻,軟銀有意出售持有的Arm股份,而英偉達被傳收購Arm已進入最終談判階段。這引發(fā)了外界對Arm新的擔憂。
與華為前瞻性永久買斷Arm的V8構(gòu)架不同,新勢力則愿意嘗試RISC-V。而RISC-V的中立性,也為其贏得了更多擁躉。2015年,RISC-V基金會成立,其成員包括高通、英偉達、三星和谷歌、阿里、華米等300多家全球企業(yè)。
行業(yè)分析師種丹丹向媒體表示,在復雜國際形勢下,RISC-V基金會已將總部遷往瑞士,體現(xiàn)出中立姿態(tài),在主流指令集x86閉源、Arm授權(quán)費用昂貴的背景下,開源的RISC-V指令集,專攻物聯(lián)網(wǎng)等新興市場,與x86、Arm等生態(tài)形成錯位競爭,是打破當前處理器壟斷局面的潛在力量。
誰能跑出關鍵是生態(tài)構(gòu)建
與蘋果攜完善的生態(tài)遷移Arm不同,國內(nèi)廠商在轉(zhuǎn)換架構(gòu)時,無論是Arm還是RISC-V架構(gòu),都需要穩(wěn)扎穩(wěn)打構(gòu)建新的生態(tài)。
即便是三星,有強大的芯片生產(chǎn)能力,龐大的出貨量提供了廣闊的市場應用,但最終三星仍要使用大量高通芯片,很重要一個原因就在于其芯片Exynos缺乏生態(tài)。
對國內(nèi)芯片龍頭企業(yè)來說,搭建生態(tài)是一個全新的命題。“過去,華為以服務器硬件研發(fā)和生產(chǎn)為長,擅長自己做產(chǎn)品,是產(chǎn)品型企業(yè);現(xiàn)在要轉(zhuǎn)身做生態(tài)型企業(yè),要求把能力共享給合作伙伴,這是一個非常大的轉(zhuǎn)變。”華為鯤鵬計算領域總裁張熙偉在接受南方日報記者專訪時如是說。
張熙偉舉例說,打消合作伙伴的顧慮就非常關鍵,部分合作伙伴能力參差不齊,有時候工程師們也會抱怨,為何不自己做得了。但既然是做生態(tài),就要有所為有所不為,為了打消合作伙伴的疑慮,到2020年6月,伙伴生產(chǎn)的鯤鵬服務器銷量已經(jīng)超過了華為自產(chǎn)的TaiShan服務器。
同樣,RISC-V要成為與Arm比肩甚至替代Arm的架構(gòu),最大的掣肘則是操作系統(tǒng)、算法庫等軟件生態(tài)的支持。相比之下,x86有微軟支持的“Wintel”聯(lián)盟,Arm有安卓支持的“AA”聯(lián)盟,而RISC-V尚未有統(tǒng)一的操作系統(tǒng)。
芯來科技戰(zhàn)略總監(jiān)李玨坦言,RISC-V還處于熱身期,客戶要從原有的生態(tài)切換到RISC-V,需要付出一定的遷移學習成本,這也成為當下RISC-V在普及時遇到的阻力之一,目前,各個RISC-V廠商采取追隨用戶習慣的策略,讓接口、編譯器、操作界面等軟環(huán)境盡量貼近長期使用Arm架構(gòu)用戶的使用習慣。
封面圖片來源:拍信網(wǎng)