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嵌入式芯片IP之争:ARM的商业帝国能否被新贵RISC-V撼动?

导读: ARM和RISC-V,一个老牌武林霸主,一个年轻技术新贵,在新的科技浪潮和产业革命面前,他们的角逐,值得想象。

作为嵌入式生态和移动端芯片的武林盟主,ARM公司自1990年成立以来,一直保持低调。然而最近,ARM因为与RISC-V的纠纷让这家IP巨头成为焦点。

事情得从6月份说起,ARM在6月底建立了RISC-BASICS.COM的网站,以“设计系统芯片之前需要考虑的五件事”为主题从成本、生态系统、碎片化风险、安全性和设计保证五个方面说明RISC-V 在这些方面的弊端。7月9日,RISC-V也建立了ARM.BASICS.COM的网站,在ARM列出的五个问题上增加社区支持,“以设计系统芯片之前需要考虑的六件事”为主题对ARM进行了回应。

这一事件迅速成为各大科技论坛和社区的热门讨论内容,一时间,ARM与RISC-V,都被推上风口浪尖。

7月10日,也就是在RISC-V回应网站上线的第二天,ARM关闭了RISC-BASICS.COM的网站,并声明了原因:

“我们最初建立网页的目的是列出围绕RISC-V商业化产品需要考虑的关键因素,旨在为激烈的行业辩论提供信息。遗憾的是,结果与我们的初衷不同,这个页面与ARM的协作文化不一致,所以我们已经将其删除。事实上,我们的许多员工也不喜欢这个网页,立即删除这个网页是因为我们绝不希望给人一种攻击开源的印象,因为我们也是许多不同开源社区的支持者。”

虽然ARM 关闭了网站,但业界有关ARM与RISC-V的讨论却没有减少。

ARM与RISC-V:精简指令集兄弟之争

ARM与RISC-V一样同属于精简指令集。ARM是RISC微处理器的代表作之一,在嵌入式系统设计中被广泛使用,其最大的特点是低功耗。当下全球市场上大部分企业都是选择了基于ARM的芯片架构,可谓无处不在。

而RISC-V是2010年加州大学伯克利分校工程师开发的开源指令集架构,通过将核心指令集以及其他关键IP开源,能够很大程度上改变半导体的设计生态。RISC-V由RISC-V基金会管理,随着包括西部数据、Nvidia、谷歌等硅谷巨头加入RISC-V基金会,免费的、开源的RISC-V正在吸引越来越多的科技公司。

RISC的发展势头让ARM感受到了压力,根据IPnest的调研结论,ARM在2017年的IP授权收入下滑了6.8%。什么原因?IPnest解释了两个可能,一是因为被软银收购之后导致财务报表的改变,另一个是重要的原因是竞争对手的增加,即近年来相当火热的RISC-V。

目前ARM占据了以移动设备为代表的处理器IP的绝大部分市场,而RISC-V则是后起之秀。那么, RISC-V到底凭借什么来挑战ARM的全球霸权地位?

RISC-V最大优势:开源

RISC-V的开源模式是其最大的优势。RISC-V将指令集完全开源,这就使RISC-V不像ARM指令集那样需要付费授权才能使用。任何公司和个人都可以自由使用、修改与定制的模式将会带来很大的成本优势,另外这样的开源举措会大大降低指令集修改和定制的进入门槛,使更多人有机会探索并定制个性化指令集。

RISC-V支持芯片设计公司在核心架构之上添加额外功能。这使得它们可以根据自己的目标来定制芯片。相比之下,ARM指令集不支持这样的修改。

成千上万的开发者正在开发RISC-V开源标准的各个部分,包括添加与物联网、人工智能和信息安全相关的新功能。

凭借开源的优势,RISC-V在技术上确实能够制衡ARM。然而,在嵌入式IP市场,靠技术和开源就一定能够称霸武林吗?答案是否定的。

ARM生态完胜RISC-V

对于仅仅有8年历史的RISC-V来说,生态是它最大的短板。目前RISC-V社区还处于起步阶段,更别说建立完整的生态了,因为生态的建设需要发展,更需要时间。而ARM凭借IP设计师这一角色,早已打造了成熟的生态圈。就中国而言,ARM就拥有超过100多家合作伙伴,华为、飞腾、华芯通都购买了ARM指令集授权,用于开发服务器CPU。其他包括开发多媒体平台的中兴微电子;开发平板电脑芯片全志科技、瑞芯微电子;还有开发手机芯片的海思麒麟、小米松果、展讯通信、大唐联芯等。去年,ARM还发起了人工智能联盟,目前已有超过120家企业加入。

RISC-V基金会,虽然在全球也有100多家知名企业加入,如高通、英伟达、三星、华为海思、联发科、谷歌、IBM等,但比起ARM ,实在是小巫见大巫。特别是在中国,除了华为、中兴两大企业外,只有部分中小型企业与创客群体,远远还没有达到ARM 的庞大规模。

而在中国,ARM 的生态圈还在加速扩张,今年的5月份,ARM在中国成立合资公司,中国资本占比达51%,这被外界看成是ARM坚持在中国的本土化,并宣示其将持续成为中国芯发展中坚力量的决心。

值得一提是,打造ARM生态圈中的重要一环——ARM教育计划从2014年开始启动以来,为促进ARM生态技术的产学研合作,完善ARM的生态体系起到了重要作用。

ARM教育计划分为三个阶段,一是基于ARM技术和应用进行核心课程的开放;二是为高校的课程和相关教育套件进行改写以适应产业发展需求;三是探索科技人才教育事业的发展,为人才培养提供可持续发展模式。

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