“授权可用”是 X86 架构和 ARM 架构的共同点,也是英特尔和 Arm 公司的护城河。然而,随着 RISC-V 的崛起,Arm 开始坐不住了,因为开源的 RISC-V 抢夺的就是 Arm 的市场。
RISC-V 架构和 ARM 架构其实是宿命之战。ARM 架构过去被称作进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine),都是 RISC(Reduced Instruction Set Computing ,精简指令集),市场重叠度甚至可以达到 100%。
作为精简指令集,RISC-V 架构和 ARM 架构都必将盯着现有的可携带市场以及未来的智能物联网市场。现在是 RISC-V 蚕食 ARM 架构的市场,原因在于 ARM 架构拥有良好的生态系统。然而,在未来这样的优势又能够持续多久呢?
所以,Arm 开始着急了。留给 RISC-V 架构的前路要么是取代 ARM 架构成为精简指令集的新王,要么被 ARM 架构彻底边缘化,现有“打官腔”说的“良好共存”想来是万万不会成行的。
Arm 自然也不想被温水煮青蛙,每年进步一点点的 RISC-V 架构现在已经取得了不俗的成绩。
RISC-V 联盟在官网上这样讲到,RISC-V 是一种开放式 ISA(指令集体系结构),为处理器体系结构的创新开创了新纪元。RISC-V 基金会由 325 多家成员公司组成。这是该技术的主要优势。
图片来源于 RISC-V 官网
开源的优势让 RISC-V 架构吸引了一众有影响力的公司。
RISC-V 联盟白金会员(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图一(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图二(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图三(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图四(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图五(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图六(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图七(图片来源于 RISC-V 官网)
RISC-V 联盟金、银和审计员图八(图片来源于 RISC-V 官网)
我们可以看到,白金会员里面不乏阿里巴巴、三星、美光和谷歌等实力超群的高科技公司,而金、银和审计员队列中也有台积电、华为和英飞凌这样在各自领域占据主导地位的大企业。现在这些企业还都是 ARM 架构的受益者。
当然,这些巨头公司加入 RISC-V 联盟并非是提前站位然后静观其变,而是投入精力在推动 RISC-V 走向成熟。
在 RISC-V 生态中,既有晶心科技、Si-Five 这样的公司为其打造内核,夯实底层结构,也有阿里巴巴、兆易创新和华米科技这样的公司在不断地推出基于 RISC-V 架构打造的性能领先的处理器产品。
2018 年 9 月 17 日,华米科技正式发布全球智能可穿戴领域第一颗人工智能芯片——“黄山 1 号”。 “黄山 1 号”是全球首款集成 AI 神经网络模块的可穿戴处理器,也是全球首款 RISC-V 开源指令集可穿戴处理器,拥有 AI 驱动、闪电性能、苗条功耗三大特点,应用了 Always on 技术,区别于传统 AI,实现了 AI 从云到端的前移,实时计算无需传输。2019 年 6 月 11 日,华米科技在 2019 夏季新品发布会上发布了 AMAZFIT 智能手表 2 及 AMAZFIT 米动健康手表。AMAZFIT 米动健康手表正是基于“黄山 1 号”芯片打造。
2019 年 7 月 25 日,玄铁 910 正式发布,这是平头哥半导体成立之后的第一款产品。玄铁 910 基于 RISC-V 的处理器 IP 核,开发者可以免费下载 FPGA 代码,开展芯片原型设计架构创新。
2019 年 8 月 22 日,业界领先的半导体供应商兆易创新 GigaDevice 正式发布基于 RISC-V 内核的 GD32V 系列 32 位通用 MCU 产品,提供从芯片到程序代码库、开发套件、设计方案等完整工具链支持并持续打造 RISC-V 开发生态。
上述的每一款芯片都极具代表性,而发布时间较为密集,这对于 Arm 而言已经不是敲醒警钟了,而是警笛长鸣。诚然,就算有了更多的内核以及最新的产品面世,RISC-V 架构相较于 ARM 架构而言还是很稚嫩,毕竟生态系统相差甚远。
中国工程院院士倪光南曾表示,任何一种新兴事物的发展,生态系统的建设是关键。Arm 也正是利用这一点在攻击 RISC-V 架构。但晶心科技总经理林志明认为,“这只是给攻击者自己壮胆用的,并没有对 RISC-V 产生真正的打压,并且,现在攻击开源生态,本身就不会得到任何好处,反倒会产生反作用力。”
令 Arm 感到恐慌的还有 RISC-V 未来的潜力,尤其是在智能物联网领域的潜力。在边缘设备的芯片中很多都是以神经网络(NN)硬件进行机器学习,这样就有需求为神经网络配置硬件加速器,RISC-V CPU 中的 ALU(算数逻辑单元) 就可以满足这样的需求。而智能物联网大趋势同样是 ARM 架构的当下和未来。
在打造 RISC-V 架构生态系统的过程中,我们可以很明显地感受到一股来自于东方的“神秘力量”,也就是中国芯片公司对于 RISC-V 架构的推崇和拥护。中国有着巨大的芯片需求,同时中国芯片厂商自己也有需求做大做强,RISC-V 架构虽然“军阀割据”但尚未有“一朝天子”,这对于国产芯片厂商而言是莫大的机会。
面对重重危机,Arm 已经开始吹响狙击的号角。北京时间 2019 年 10 月 9 日凌晨,Arm 宣布在部分 CPU 内核引入自定义指令功能,即客户能够编写自己的定制指令来加速其特定用例、嵌入式和物联网应用程序。这意味着,从 2020 年开始,使用 Cortex-M33 内核及之后的 Cortex-M CPU 内核系列的所有 Arm 客户都可以免费使用自定义指令功能。
回顾 RISC-V 那句话,开源是 RISC-V 架构最大的竞争力,现在 Arm 打算让其优势不再。当 Arm 决定主动出击,此时的 RISC-V 架构也已经是离弦之箭,进了这“八角笼”只会有一个胜者站着出来。
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