图源:东方IC
芯片行业两家重量级企业Arm和高通的法庭诉讼进入攻防战阶段,而近期传出的相关消息,更有可能对全球芯片行业的发展带来极大的影响。
高通在近期提交给法庭的一份证据中提到,Arm在与其他客户沟通时表示,高通所获授权在2024年到期后不再续签,这也意味着高通将不能再提供Arm架构的芯片。另外,所有获得Arm授权的半导体制造商将无法向OEM客户提供CPU外的其他SoC组件,包括GPU、NPU等,因为Arm计划将CPU许可证协议与这些组件的许可证协议打包在一起授权。
这场诉讼源于高通2021年收购了芯片设计公司Nuvia,从而将Nuvia的技术用于研发PC平台的新款芯片。Arm表示,在授权Nuvia时明确告知未经Arm允许,不能将基于授权所研发的成果转让或授权给第三方使用。Arm还声称,在高通收购Nuvia前后的一年多时间中,多次与高通沟通,但无法就授权达成协议,所以Arm已经于今年2月终止了Nuvia所获得的授权,并将高通告上法庭。
作为回应,高通总法律顾问Ann Chaplin表示:“Arm忽视了高通拥有广泛、完善的许可权,涵盖其定制设计的CPU。”事实上,在收购Nuvia之前,高通的确已经推出了基于Arm架构的PC平台芯片。同时,高通CEO Cristiano Amon也对外表示,公司仍然会按照计划在明年提供PC平台芯片样品,并寻求商业化。高通提交的这份证据是第三方转述,可靠程度要打折扣,至少Arm从来没有在公开场合有类似的表态。
Arm现有架构在CPU核心方面有优势,而在其他组件方面性能略有不足,所以芯片厂商和设计公司纷纷采取自研,或是用合作伙伴的架构来设计SoC组件。比如现阶段手机芯片的GPU组件中,高通Adreno GPU是自研的,苹果和联发科采用的是Imagination GPU架构,三星采用的是AMD的GPU架构。如果按照Arm的说法,意味着不同厂商Arm芯片性能、设计差异化将变小。企业只有两种选择,按照Arm要求放弃自研或第三方合作,或者放弃Arm架构。
高通与Arm打得厉害,但笔者的判断是,最终两家企业还是会相互妥协达成和解。而最让业界担心的第二条,Arm也不大会严格执行。但这场纠纷对于中国芯片产业链和中国企业来说,无疑又是一次警示——尽快在英特尔X86和Arm架构之外,抓紧在第三条、第四条道路的发展,才能避免将来被“卡脖子”。
近年来,中国芯片产业链在RISC-V架构上持续加大投入和研发就是第三条道路。
Arm架构和属于英特尔的X86架构不同,RISC-V是一个开源指令集架构(ISA),其最大特点在于源代码和文档免费公开。RISC-V指令集可以自由地用于任何目的,任何企业或个人设计、制造和销售RISC-V芯片和相关软件,并不需要额外获得RISC-V架构运营管理者——RISC-V国际基金会的许可。
X86、Arm架构为了兼容之前的产品,指令复杂,开发难度较高。RISC-V作为后来者,没有包袱,指令集非常精简,同时不同组件能以模块化的方式组织在一起,一套统一的架构就能满足各种不同的应用场景,非常适合在边缘计算、人工智能、物联网领域得以应用。
目前RISC-V基金会的会员中三分之一来自中国,其中最高级别的会员中就有中科院(三个不同下属研究所)、先进计算与关键软件(信创)海河实验室、清华——伯克利深圳研究所等研究机构,以及阿里云、华为、中兴、赛昉科技、希姆计算、紫光展锐、成为资本等中国企业和投资机构。
基于RISC-V架构的各类国产芯片,近两年已经问世。2019年,阿里旗下平头哥发布玄铁RISC-V系列处理器,并且已经部署在其云服务器上。2021年6月,中科院发布RISC-V处理器核心——香山,其第一版架构“雁栖湖”已经成功流片,第二版“南湖”、第三版“昆明湖”都在研发中。同年华为发布的高清电视芯片Hi373V110,CPU采用了海思自研的RISC-V CPU。另外北京君正、兆易创新、华米科技、全志科技、芯来科技、芯昇科技等研发企业也已经有各自的突破。
相较于X86主导的PC平台,Arm主导的移动设备平台,目前RISC-V架构的产品力还很弱。阿里基于自研的RISC-V高性能芯片无剑600开发平台,推出了曳影1520 SoC芯片。这款芯片已经用在了笔记本电脑上,这也是全球首款首次采用RISC-V架构设计的笔记本,运行的是阿里基于Linux自主研发的Anolis OS(龙蜥)操作系统。不过这款笔记本是为RISC-V开发者准备的,消费者用不上。
另外在软件层面,平头哥贡献的RISC-V移植安卓的代码补丁集合,被安卓AOSP社区收录进系统源代码,成为全球首批RISC-V兼容安卓的正式补丁。这意味着安卓开启了对RISC-V架构的官方原生支持,RISC-V与安卓两大体系的融合驶入快车道。
中国企业和研究机构在RISC-V上的投入,已经有了初步成果,RISC-V也许会成为中国芯片自主化的机遇。
源于担心美国对全球芯片行业发展的限制,RISC-V基金会2019年也从美国搬到了瑞士,未来仍然有不确定的风险。所以中国准备的第四条路——龙芯中科自主研发的LoongArch架构也要积极发力,希望国产软件、操作系统厂商和开发者也一起为LoongArch架构的生态布局出份力。