過(guò)去二十多年,基于Arm架構(gòu)設(shè)計(jì)的芯片推動(dòng)了移動(dòng)革命,并被安裝在我們世界的大多數(shù)已連接設(shè)備中。但是,隨著英偉達(dá)計(jì)劃收購(gòu)這家英國(guó)公司,Arm的中立性將受到質(zhì)疑。作為替代者之一,RISC-V是否做好了準(zhǔn)備?
RISC-V是今年慶祝成立十周年的一種開源處理器體系結(jié)構(gòu),它在全球的開發(fā)人員中越來(lái)越受歡迎。近幾個(gè)月來(lái),有跡象表明RISC-V已準(zhǔn)備好成為主流。
本月(2020年11月),半導(dǎo)體公司SiFive發(fā)布了高性能的RISC-V電路板HiFive Unmatched,它被描述為“沒(méi)有盒子的PC”。甚至BBC Learning也開始采取行動(dòng),與在線學(xué)習(xí)平臺(tái)Tynker合作,為兒童創(chuàng)建了以Who博士為主題的HiFive Inventor編碼套件,該套件被認(rèn)為是[敏感詞]個(gè)基于RISC-V的消費(fèi)產(chǎn)品。
“ RISC-V是開源世界中[敏感詞]個(gè)聲勢(shì)如此浩大的芯片,”硅谷資深技術(shù)專家Mark Himelstein說(shuō),他最近加入了非營(yíng)利RISC-V International組織,擔(dān)任CTO。
因?yàn)樗峁┝遂`活性,定制性以及與世界各地其他人協(xié)作的能力。30年前,制造計(jì)算機(jī)芯片需要一個(gè)30個(gè)人組成的團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)一億美金,工作三年才能完成。 去年,在中國(guó)科學(xué)院,四名本科生在四個(gè)月內(nèi)設(shè)計(jì)并制造了RISC-V芯片,預(yù)算為12,000美元。
“我們已經(jīng)看到軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)的復(fù)興以及技術(shù)的復(fù)興;現(xiàn)有的工具和制造能力非常出色?!?
英偉達(dá)收購(gòu)Arm將帶來(lái)不確定性
芯片市場(chǎng)繼續(xù)由兩種架構(gòu)主導(dǎo)。個(gè)人計(jì)算機(jī)中的x86和移動(dòng)設(shè)備中的Arm。
Arm的許可模式使它向芯片制造商出售IP而自己不生產(chǎn)任何芯片,從而使它成為了芯片市場(chǎng)的“瑞士”,并且與廠商保持中立狀態(tài)在制造商中非常受歡迎。它的設(shè)計(jì)在手機(jī)市場(chǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)汽車等其他增長(zhǎng)領(lǐng)域中占據(jù)了主導(dǎo)地位。
Arm是英國(guó)技術(shù)領(lǐng)域最偉大的成功故事之一,2016年,Arm作價(jià)310億美元出售給了軟銀,現(xiàn)在看起來(lái)又將易手,英偉達(dá)已經(jīng)同意以400億美元的價(jià)格收購(gòu)。
如果這家美國(guó)公司確實(shí)完成了這筆交易(該交易在全球范圍內(nèi)仍有許多監(jiān)管障礙需要清除),則保持中立性可能會(huì)很棘手:“ Nvidia與Arm的幾個(gè)現(xiàn)有客戶在相同的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),”Gartner副總裁Alan Priestley說(shuō)。
他補(bǔ)充說(shuō):“如果Nvidia嘗試進(jìn)行任何形式的整合,都會(huì)令人擔(dān)憂。
諸如蘋果公司之類的一些公司許可使用Arm的技術(shù)并創(chuàng)建自己的芯片。由于Arm在市場(chǎng)上如此普遍,因此諸如Qualcomm和MediaTek之類的其他公司采用標(biāo)準(zhǔn)的Arm IP并將其放入其產(chǎn)品中。
這些公司活躍于Nvidia感興趣的汽車領(lǐng)域以及邊緣和終端領(lǐng)域,并希望增加其應(yīng)用范圍。我們還可以看到Arm芯片越來(lái)越多地用于其他領(lǐng)域,例如數(shù)據(jù)中心?!?
Arm聯(lián)合創(chuàng)始人赫爾曼·豪瑟(Hermann Hauser)創(chuàng)立的深度技術(shù)風(fēng)投基金Amadeus Capital的管理合伙人Alex van Someren將潛在的Nvidia收購(gòu)描述為“真正的失望”,并說(shuō)“ Nvidia并不是Arm的適合買家。如果交易通過(guò),它將具有非凡的市場(chǎng)支配地位?!?
他補(bǔ)充說(shuō):“我想英國(guó)政府將嘗試讓Nvidia提供具有合同約束力的承諾,以保持其許可策略的中立性并允許每個(gè)人都可以使用。實(shí)際上,這是不可執(zhí)行的,也不大可能得到兌現(xiàn),因?yàn)檫@不是Nvidia想要的商業(yè)用途?!?
x86處理器的主導(dǎo)力量英特爾也面臨著不確定的未來(lái)。據(jù)Tech Monitor報(bào)道,它的市場(chǎng)份額已被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手AMD慢慢蠶食,而蘋果公司最近宣布的M1是一款基于Arm的芯片,具有驚人的處理速度,它可以為x86以外的PC帶來(lái)巨大的商機(jī)。
選擇RISC-V?
RISC-V是2010年從加利福尼亞州加州大學(xué)伯克利分校的并行計(jì)算實(shí)驗(yàn)室誕生的,它是一種模塊化的指令集體系結(jié)構(gòu)(ISA),它使開發(fā)人員可以在核心指令集之上構(gòu)建所需的任何芯片。RISC-V International現(xiàn)在是全球50個(gè)國(guó)家/地區(qū)擁有750名成員的日益增長(zhǎng)的社區(qū)的焦點(diǎn)。
“它是由社區(qū)以與Linux或Apache相同的方式構(gòu)建的,” Himelstein說(shuō)?!叭绻厮莸?990年,人們會(huì)說(shuō)'為什么要使用Linux?',但是現(xiàn)在30年后,如果您不使用Linux,您將寸步難行。
他繼續(xù)說(shuō):“這件事可以持續(xù)50年?!?nbsp;“他們?cè)O(shè)置的方式是有47條指令的基本設(shè)置,您可以在其上添加擴(kuò)展指令。如果沒(méi)有這些標(biāo)準(zhǔn),人們可以自己添加它們,因此阿里巴巴最近創(chuàng)建了一個(gè)針對(duì)云的服務(wù)器?!?
De-Risc是由公司組成的財(cái)團(tuán),其基于涉及軟件和硬件元素的RISC-V體系結(jié)構(gòu),為航天工業(yè)構(gòu)建平臺(tái)技術(shù)。合伙公司之一的fentISS首席執(zhí)行官Paco Gomez說(shuō):“其他財(cái)團(tuán)的合伙人之一Cobham Gaisler擁有開源經(jīng)驗(yàn),而RISC-V對(duì)我們非常有吸引力,因?yàn)樗且环N開放標(biāo)準(zhǔn)?!?
“我們之前曾與Arm合作,但始終擔(dān)心歐洲航天局在許可方面可能會(huì)遇到問(wèn)題,我們認(rèn)為開放標(biāo)準(zhǔn)不會(huì)發(fā)生這種情況?!?,他接著說(shuō)。
FentISS生產(chǎn)XtratuM虛擬機(jī)管理程序,該軟件將構(gòu)成平臺(tái)的一部分(虛擬機(jī)管理程序使您可以使用一臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行多個(gè)不同的虛擬機(jī)),De-Risc希望其系統(tǒng)將準(zhǔn)備在明年某個(gè)時(shí)候獲得歐洲航天局的認(rèn)證。
美國(guó)與中國(guó)的RISC-V角力
芯片一直是中美之間貿(mào)易戰(zhàn)的前線之一。
盡管華盛頓和北京之間的關(guān)系可能會(huì)隨著喬·拜登(Joe Biden)入主白宮而有所改善,但Arm可能通過(guò)英偉達(dá)(Nvidia)的收購(gòu)被囊括入美國(guó)控制,這可能會(huì)刺激中國(guó)開發(fā)更多自己的芯片,而RISC-V架構(gòu)可能會(huì)吸引希望的公司跟隨阿里巴巴的腳步。
Van Someren說(shuō),一旦Arm受英偉達(dá)控制,它將落入美國(guó)外國(guó)投資委員會(huì)(CFIUS)的職權(quán)范圍。這意味著CFIUS將有可能限制在諸如中國(guó)或英國(guó)等國(guó)家/地區(qū)生產(chǎn)的產(chǎn)品中使用Arm設(shè)計(jì)的IP?!?
van Someren說(shuō):“ CFIUS意味著美國(guó)將最終控制Arm設(shè)計(jì)是否可以授權(quán)給客戶?!?nbsp;“這將力量平衡從Arm本身轉(zhuǎn)移到了美國(guó)政府?!?
他繼續(xù)說(shuō)道:“我認(rèn)為RISC-V是一項(xiàng)重要的發(fā)展。關(guān)于微處理器設(shè)計(jì)采用協(xié)作和開源方法的想法確實(shí)是一個(gè)理想的步驟。
RiSC-V可能需要十年時(shí)間才能外市場(chǎng)上給Arm帶來(lái)真正艱難的挑戰(zhàn),這[敏感詞]有可能發(fā)生。因?yàn)樗情_放的并且所有人都可以看到的,這與現(xiàn)代IT開發(fā)在軟件和硬件中通常如何工作的主題密切相關(guān)?!?
Gartner的Priestley不太相信RISC-V架構(gòu)可以推倒Arm和Intel,并表示需要大量資金來(lái)構(gòu)建能夠真正匹配Arm強(qiáng)大A核設(shè)計(jì)的處理器。
他說(shuō):“您可以構(gòu)建一個(gè)RISC-V處理器來(lái)與Arm核競(jìng)爭(zhēng),但您必須為此投入大量資金,這將需要一家擁有出色架構(gòu)設(shè)計(jì)能力的公司?!?nbsp;“并不是說(shuō)無(wú)法完成,但目前尚不存在。
“如果像高通這樣的人不喜歡Nvidia收購(gòu)Arm的方式,它可能會(huì)這樣做,但是要看到這筆交易對(duì)市場(chǎng)的影響還需要很多年?!?
他認(rèn)為,RISC-V更有可能“停留在低端市場(chǎng)”,并用于為低端微控制器構(gòu)建簡(jiǎn)單的單核操作。
Himelstein則對(duì)此感到樂(lè)觀。
他說(shuō):“對(duì)于CIO和從事IT工作的人來(lái)說(shuō),這是令人興奮的,因?yàn)槲覀冋J(rèn)為擁有多種架構(gòu)既有利于業(yè)務(wù),又有利于技術(shù)。您不必?fù)碛幸坏肚械慕鉀Q方案。
“擁有第三種選擇可以反映全球開源方式的發(fā)展趨勢(shì),這有利于定價(jià),并為您作為客戶或?qū)嵤┱咛峁┝碎_拓新市場(chǎng)并應(yīng)對(duì)不同工作量的機(jī)會(huì)?!?
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