“国产芯”加速崛起 新架构谁担大任？

fudashuai

　　“不能在别人的地基上盖房”，对芯片来说，架构就类似于地基。在危机倒逼下的中国芯片产业，正出现新的变化，自主创新的阵营逐渐充实，并加速试水新架构。

　　8月，国内首家RISC-V IP供应商芯来科技宣布完成新一轮战略融资，由小米长江产业基金领投，紧随其后，广东鲲鹏生态大会在广州举行，华为、广电运通共同研发的广电鲲鹏服务器对外发布，解决了广州本地没有服务器制造商的困境。

　　芯片架构，即指令集架构，通俗来说，指令集就像是一整套语言系统，CPU能够读懂并按照要求运行程序、硬件。截至目前，CPU主要有两大指令集，复杂指令集（CISC）架构x86，精简指令集（RISC）架构阵营有Arm、MIPS和RISC-V。

　　在服务器x86架构一家独大的当下，Arm、RISC-V正成为国内厂商集中突破的“长城口”，被视为换道超车的机会。

　　三大架构三分天下

　　在6月举行的2020年全球开发者大会上，苹果毅然宣布与合作了15年的老搭档英特尔“分手”，弃用传统的英特尔CPU，改用自研的Arm架构处理器。

　　这并非个案。8月，基于Arm架构的广电鲲鹏服务器正式对外发布，提供安全可靠自主创新的领先计算平台。

　　一直以来，全球超过九成服务器芯片市场都建立在英特尔x86架构上，其在PC市场一直处于绝对的霸主地位；而在移动互联时代，特别是云计算的爆发，需要向功耗低、微服务转变，Arm架构很快统领了移动市场的份额，并逐步觊觎PC的份额。

　　“在PC市场，x86架构的市场份额太高了，这不利于供应链安全，几乎所有的IT厂商都在试图打破一家独大的格局，包括谷歌、亚马逊在内，都在研发基于Arm架构的服务器。”一位集成电路投资人士说，华为布局Arm架构，踏准了发展的趋势，将为全球所有的IT厂商提供一个新的选择。

　　对英特尔x86架构发起挑战的，远不止于此。如果说Arm架构崛起于PC时代走向移动计算时代的转折点，物联网时代就是RISC-V成长的土壤。

　　与Arm同为RISC指令集架构的RISC-V，由于是开源的指令集，在此基础上开发的CPU和操作系统不容易遭遇“卡脖子”，因此该架构被视为可与Arm一较高下。

　　中国工程院院士倪光南在展望开源芯片前景时也曾对此寄予厚望：“RISC-V很可能发展成为世界主流CPU之一，在CPU领域形成英特尔x86、Arm、RISC-V三分天下的格局。”

　　Arm新添疑虑，RISC-V备受关注

　　芯片架构的生存之道一般是“中立策略”，如Arm只授权芯片设计方案，并不生产或销售芯片，因而可以将技术卖给其他公司而不存在竞争。

　　形势风云变幻，软银有意出售持有的Arm股份，而英伟达被传收购Arm已进入最终谈判阶段。这引发了外界对Arm新的担忧。

　　与华为前瞻性永久买断Arm的V8构架不同，新势力则愿意尝试RISC-V。而RISC-V的中立性，也为其赢得了更多拥趸。2015年，RISC-V基金会成立，其成员包括高通、英伟达、三星和谷歌、阿里、华米等300多家全球企业。

　　赛迪智库集成电路研究所高级分析师种丹丹向媒体表示，在复杂国际形势下，RISC-V基金会已将总部迁往瑞士，体现出中立姿态，在主流指令集x86闭源、Arm授权费用昂贵的背景下，开源的RISC-V指令集，专攻物联网等新兴市场，与x86、Arm等生态形成错位竞争，是打破当前处理器垄断局面的潜在力量。

　　谁能跑出关键是生态构建

　　与苹果携完善的生态迁移Arm不同，国内厂商在转换架构时，无论是Arm还是RISC-V架构，都需要稳扎稳打构建新的生态。

　　即便是三星，有强大的芯片生产能力，庞大的出货量提供了广阔的市场应用，但最终三星仍要使用大量高通芯片，很重要一个原因就在于其芯片Exynos缺乏生态。

　　对国内芯片龙头企业来说，搭建生态是一个全新的命题。“过去，华为以服务器硬件研发和生产为长，擅长自己做产品，是产品型企业；现在要转身做生态型企业，要求把能力共享给合作伙伴，这是一个非常大的转变。”华为鲲鹏计算领域总裁张熙伟在接受南方日报记者专访时如是说。

　　张熙伟举例说，打消合作伙伴的顾虑就非常关键，部分合作伙伴能力参差不齐，有时候工程师们也会抱怨，为何不自己做得了。但既然是做生态，就要有所为有所不为，为了打消合作伙伴的疑虑，到2020年6月，伙伴生产的鲲鹏服务器销量已经超过了华为自产的TaiShan服务器。

　　同样，RISC-V要成为与Arm比肩甚至替代Arm的架构，最大的掣肘则是操作系统、算法库等软件生态的支持。相比之下，x86有微软支持的“Wintel”联盟，Arm有安卓支持的“AA”联盟，而RISC-V尚未有统一的操作系统。

　　芯来科技战略总监李珏坦言，RISC-V还处于热身期，客户要从原有的生态切换到RISC-V，需要付出一定的迁移学习成本，这也成为当下RISC-V在普及时遇到的阻力之一，目前，各个RISC-V厂商采取追随用户习惯的策略，让接口、编译器、操作界面等软环境尽量贴近长期使用Arm架构用户的使用习惯。  南方日报  记者 郜小平