過去二十多年，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)劃收購這家英國公司，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)人員中越來越受歡迎。近幾個(gè)月來，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)為是第一個(gè)基于RISC-V的消費(fèi)產(chǎn)品。

“ RISC-V是開源世界中第一個(gè)聲勢(shì)如此浩大的芯片，”硅谷資深技術(shù)專家Mark Himelstein說，他最近加入了非營利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Arm將帶來不確定性

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)汽車等其他增長領(lǐng)域中占據(jù)了主導(dǎo)地位。

Arm是英國技術(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)在看起來又將易手，英偉達(dá)已經(jīng)同意以400億美元的價(jià)格收購。

如果這家美國公司確實(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。

他補(bǔ)充說：“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收購描述為“真正的失望”，并說“ Nvidia并不是Arm的適合買家。如果交易通過，它將具有非凡的市場(chǎng)支配地位。”

他補(bǔ)充說：“我想英國政府將嘗試讓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。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)國家/地區(qū)擁有750名成員的日益增長的社區(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。“如果回溯到1990年，人們會(huì)說‘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：“這件事可以持續(xù)50年。” “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：“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。

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。

美國與中國的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可能通過英偉達(dá)（Nvidia）的收購被囊括入美國控制，這可能會(huì)刺激中國開發(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，一旦Arm受英偉達(dá)控制，它將落入美國外國投資委員會(huì)（CFIUS）的職權(quán)范圍。這意味著CFIUS將有可能限制在諸如中國或英國等國家/地區(qū)生產(chǎn)的產(chǎn)品中使用Arm設(shè)計(jì)的IP。”

van Someren說：“ CFIUS意味著美國將最終控制Arm設(shè)計(jì)是否可以授權(quán)給客戶。” “這將力量平衡從Arm本身轉(zhuǎn)移到了美國政府。”

他繼續(xù)說道：“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帶來真正艱難的挑戰(zhàn)，這絕對(duì)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：“您可以構(gòu)建一個(gè)RISC-V處理器來與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。” “并不是說無法完成，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)此感到樂觀。

他說：“對(duì)于CIO和從事IT工作的人來說，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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