如果说PC时代的“生态墙”是由Wintel联盟构筑起的,那么移动时代的这堵“生态墙”就是ARM的RISC指令集架构形成的移动端处理器生态,和Android、iOS操作系统构建起的ARM联盟 。两者屹立两个时代,构成了当下全球半导体产业最底层的两大标准 。
与英特尔的故事有所不同,ARM的故事,在半导体产业独树一帜 。
1981年,一家名为Acorn的计算机公司,想生产一款供英国中小学校使用的电脑,向英特尔求助,希望能购买80286处理器的设计资料和样品,但遭到了拒绝 。
不得已,Acorn选择自研处理器 。Acorn基于当时学界提出的RISC精简指令集概念(英特尔x86使用的是CISC复杂指令集),研发了一颗32位、6M Hz,使用自研指令集的处理器,命名为ARM 。
到1990年,已更名为ARM的新公司开始专注于半导体业务 。但英特尔等厂商已占据了大量市场,直接卖芯片的ARM生意惨淡,被迫踏上一条新路:自己不生产芯片,只将IP核授权给其他公司 。
随后这种IP授权模式成就了ARM,也开辟了半导体产业的一种新模式 。
在产业中细分的芯片制造环节,英特尔是一家“垂直整合”的公司:自己做指令集,自己在指令集上设计IP核,自己进行生产制造 。
而ARM的IP授权模式,再加上台积电的Foundry模式,打破了这种“垂直整合”,ARM和台积电承担了产业链一头一尾的IP研发、制造环节,半导体产业的上下游各自分化成了单独的行业 。
目前,ARM以IP授权模式已在移动端CPU市场占据了95%的市场份额,总共有超过100家公司与ARM签订了技术使用许可协议,Intel、IBM、LG、NEC、SONY等全球知名公司都是ARM的客户,其出货量从2013年的每年100亿台上涨到现在每年200亿台 。
“ARM CPU加英伟达GPU,为AI时代而生的英伟达加移动霸主ARM,如果收购是真的,整个半导体行业不可能不为之一震 。”熊伟铭表示 。
RISC-V新架构,自主可控的希望
在半导体行业,大多数生态壁垒,都由美国构筑,作为英国公司,ARM是“硕果仅存”的“非美国货”之一 。因此当英伟达收购ARM的传闻兴起时,中国风声鹤唳 。
“就当前国际环境下势必会迫使美国进一步加强对ARM的控制,这对于需要ARM授权的国内ARM CPU厂商而言,无疑是一把沉重的枷锁 。”
“华为目前只拥有ARM V8芯片架构的永久授权,如果不再能获得ARM的IP授权,华为就无法获得ARM公司的最新芯片架构授权 。”
但困境中蕴含着希望,不利的局面会倒逼中国全面走向半导体国产开发的道路 。在RISC-V架构下,中国有可能实现芯片的自主可控 。
RISC-V诞生于美国UC Berkeley大学 。2010年的一个学校假期,有感于传统商业闭源指令集在教育上使用时的局限性,大学教授Krste Asanovic、David Patterson连同两个学生创造出了RISC-V指令集的雏形 。
与传统X86、ARM指令集不同的是,RISC-V指令集是开源、可扩展的,这意味着,“谁都可以在此基础上设计自己的芯片,不存在卡脖子的风险,”熊伟铭认为 。
为了保证架构的中立性,今年3月,RISC-V基金会还将总部从美国迁移至中立国瑞士 。
2019年,国内公司对RISC-V也加紧布局,阿里平头哥、芯来和紫光展锐等芯片公司相继推出基于RISC-V的新产品 。
另外一名业内匿名人士对亿欧表示,“此次英伟达收购ARM的传闻无论真假,中国都应该拥抱RISC-V,在未来RISC-V或许可以与X86、ARM三足鼎立 。”
据《RISC-V市场分析:新兴市场》报告,预计到2025年,采用RISC-V架构的芯片数量将增至624亿颗,2018年至2025年复合增长率高达146% 。这些芯片将主要应用在工业市场,PC、消费电子和通讯市场等 。
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