与Arm一样同属于精简指令集的RISC-V正在吸引越来越多的科技公司,目前包括IBM、NXP、西部数据、英伟达、三星等上百家公司都加入了RISC-V阵营。似乎是RISC-V的发展势头让Arm倍感压力,Arm建立网站从5方面攻击RISC-V,而RISC-V也建立网站从6方面反击Arm。不过,目前Arm已经关闭了攻击网站,并做出了回应。
Arm在6月底建立了riscv-basics.com 的网站,以“设计系统芯片之前需要考虑的五件事”为主题从从成本、生态系统、碎片化风险、安全性和设计保证方面攻击RISC-V 攻击。尽管其中的一些问题确实存在,但信息太少,难对Arm有利,并且这样的攻击很快就引起了许多业内人士的人强烈不满。
对于受到的攻击,RISC-V并没有置之不理,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 进行反击,并呼吁芯片厂商采用真正自由的架构 RISC-V。
RISC-V反击网站上线的次日,也就是7月10日Arm关闭了攻击网站,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,我们的许多员工也表示不喜欢这个网页。立即删除这个网页的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领域开源社区的支持者。”
Arm声明原文:
“Our intention in creating a web page to offer key considerations around commercial RISC-V based products was to inform a lively industry debate. Regretfully, the result was something different, a page that wasn’t in line with Arm’s collaborative culture, so we’ve taken it down. Indeed, many of our own people also told us they didn’t like it. One thing to clear up immediately is we absolutely did not want to give the impression we were attacking open source as we are highly committed supporters of open source communities in many different areas.”
虽然Arm关闭了攻击网站,但Arm与RISC-V讨论却没有减少。
“ARM实在太贵了。”信息安全芯片公司Dover Microsystems联合创始人Jothy Rosenberg说。你可能对这位创业者不熟悉,没关系,众多你天天听说的公司也和他有同感。
据The Information报道,ARM的昂贵价格把Google、高通、三星等80多家科技公司推到了同一条战线上。它们正在合作开发新的开源芯片设计,为自动驾驶等新兴技术的芯片开发提供一种成本更低的方式。
△RISC-V原型
这个开源芯片设计名为RISC-V,其开发由一个非营利性基金会主导。
消息人士称,特斯拉近期已加入RISC-V基金会,并考虑在新款芯片中使用免费的RISC-V设计。西部数据和英伟达已宣布,计划在部分产品中引入这种新的芯片设计。
ARM究竟有多贵呢?根据Quora上一份不太新鲜的回答,从几十万美元到几百上千万美元不等。法国芯片创业公司Greenwave最近接受The Information采访时说,他们如果使用ARM架构,要花掉1500万美元的授权费。
文章开头提到的Jothy就说,仅仅从成本来看,这就会导致创业公司转向RISC-V。
革命性的芯片设计
顾名思义,RISC-V是RISC的第五个版本。
△John L. Hennessy和David A. Patterson
RISC,即“精简指令集计算机”,正是今年两位新晋图灵奖得主对行业的重大贡献,由加州大学伯克利分校于1980年发布。芯片指令集帮助计算机软件与底层硬件设备通信,是计算机的基本组成部分。
近年来,最主要的芯片指令集设计是x86,英特尔和AMD广泛使用、在PC市场占主导地位。
ARM的芯片设计则是基于早期RISC架构。ARM将这种设计授权给多家芯片厂商,而此类芯片几乎被用于所有智能手机。
RISC-V不仅与ARM形成了竞争,对于x86来说,也是一种替代选择,最终可能会给英特尔和AMD造成威胁。但在PC和服务器市场,既有芯片架构的地位非常牢固,因此在短期内RISC-V还无法掀起太大波澜。
和统治着服务器操作系统的Linux一样,RISC-V也是一种开源技术,不属于某家特定公司,如果它继续快速发展,可能会成为首个广泛使用的开源指令集设计。
许多研究RISC-V的人将这个圈子的能量比作上世纪90年代的Linux开源运动。当时,科技行业的许多人士都对开源操作系统能否成功持怀疑态度。然而最终,Linux成为了服务器领域占主导地位的操作系统,并且成为了Android系统的基础。
开源的硬件非营利性组织lowRISC正在开发基于RISC-V的芯片设计。该组织联合创始人及总监Alex Bradbury表示:“许多其他技术都已经开源,但指令集是缺失的一环。这有些奇怪,因为指令集是硬件和软件之间的最基本接口。”
对企业来说,开源技术的使用成本较低,因为不会有哪家公司跳出来收专利费。RISC-V可以为芯片行业创业公司打开一扇大门。以往,这些公司负担不起ARM昂贵的授权费用,也没有能力从头开始开发自己的芯片架构。
然而ARM的Ronco认为,由于硬件和软件之间存在根本性的区别,因此将RISC-V与Linux进行类比并不是非常合适。他说:“软件存在漏洞。如果你找到漏洞,那么就可以进行更新。但对于硬件,你没法这么做。你无法对硬件漏洞去打补丁。想要开发芯片,质量的门槛会更高。”
定制化带来的好处
企业喜欢RISC-V还有个原因,即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。
成千上万开发者正在开发RISC-V开源标准的各个部分,包括添加与人工智能和信息安全相关的新功能。
RISC-V基金会执行董事Rick O’Connor认为:“如果我们以适当的方式去推进,那么RISC-V将成为未来50年真正的计算平台。”
早期使用者
首批依赖RISC-V设计的公司之一是存储设备厂商西部数据。去年11月,该公司宣布,未来几年多款产品将转向RISC-V芯片。目前,西部数据使用授权自ARM等公司的芯片设计。
西部数据首席执行官Martin Fink表示,该公司对RISC-V感兴趣,是因为希望将更复杂、订制化的处理器引入其存储设备。
RISC-V设计也在逐渐进入设备的底层芯片。例如英伟达表示,将在配合GPU使用的底层微控制器中使用RISC-V设计。此前,英伟达使用定制开发的微控制器芯片Falcon。
另一方面,许多公司正开始开发更复杂的RISC-V处理器。
lowRISC联合创始人Robert Mullins说:“最初的讨论是将RISC-V用在物联网设备的微型处理器核心,但情况正发生变化。过去12个月,许多人都在关注,将RISC-V应用至主要的应用处理器。许多业内人士都在认真讨论此事。”
芯片创业的兴起
与此同时,新兴创业公司正在涌现。
量子位昨天报道的AI芯片新玩家,体系架构宗师、新晋图灵奖得主Patterson的弟子谭章熹创立的OURS,就在基于RISC-V架构开发物联网处理器和神经网络加速系统级芯片。
SiFive也是这一领域的新秀,这家公司由加州大学伯克利分校教授Krste Asanovic与他的两名研究生共同创立。Asanovic是RISC-V最初的开发者之一。SiFive正在为小型设备和服务器计算机开发RISC-V芯片。SiFive也在尝试将芯片设计授权给他人,模仿ARM的商业模式。
根据PitchBook的数据,到目前为止SiFive已完成4800万美元融资,投资方包括Sutter Hill Ventures和Spark Capital等。
还有一家此类创业公司是来自法国Grenoble的Greenwave Technologies。该公司正使用RISC-V架构为低功耗设备开发人工智能芯片。尽管只完成了380万美元的融资,但该公司已经推出了测试芯片。
Greenwave商业开发副总裁Martin Croome表示:“如果我们使用ARM架构,那么需要获得架构授权,花掉1500万美元。如果是这样,那么我们的投资方就是在支持ARM,而不是我们的创新。”
ARM架构授权支持芯片厂商修改芯片,但同时必须遵守ARM设置的许多条件。这是为了确保ARM处理器兼容广泛的应用。
ARM的Ronco表示,1500万美元这个数字是不准确的。“这显然是无稽之谈。我们提供广泛的产品。”
另一家全面拥抱RISC-V的创业公司是Esperanto Technologies。与伯克利教授Dave Patterson一起,该公司的创始人Ditzel是1980年时最初RISC架构学术论文的共同作者。Esperanto试图开发强大而节能的芯片,瞄准人工智能应用。该公司希望这样的芯片能集成4000个RISC-V处理器,展开并行计算。
Esperanto最初的想法是设计订制的指令集,但最终决定使用RISC-V。Ditzel表示,这是因为RISC-V已经足够优秀。这样做意味着Esperanto不必组建庞大的软件团队,开发工具去支持订制的芯片。编译器和调试器等底层工具的开发将由基金会的成员们来完成。
Ditzel表示:“通过RISC-V基金会,感觉就像是有1000个人正在为我们工作。”
Esperanto到目前为止已融资超过3000万美元,投资方包括西部数据等等。
行业的巨变
在RISC-V发展的同时,半导体行业正在经历一场巨变。设计成本的增加和激烈的竞争正推动芯片设计公司的整合。例如博通近期曾试图收购高通,但遭到了美国政府的直接反对。
同时,此前指导市场发展的摩尔定律已不再适用。RISC-V基金会的O’Connor表示:“轻松的工作已经做完了。”
与此同时,芯片制造技术的发展相对较慢,科技行业将重心更多地转向了专业化芯片。在人工智能和物联网等领域,定制化变得尤为重要。和其他应用领域相比,人工智能需要更强大的计算能力,而物联网设备则对芯片功耗有着严格要求。RISC-V的支持者认为,这种架构带来了更好的灵活性,而ARM并不支持这样的专业订制。
RISC的联合发明人Patterson从伯克利退休之后,正兼职在谷歌人工智能团队工作。他表示:“这些都是激动人心的时刻。计算机架构的黄金时代是在80年代。但我也看到,我们正回到当年。我们需要看到指令集的创新。”
ARM的危机
RISC-V的成功,也就意味着软银旗下ARM受到严重影响。ARM正试图将智能手机领域的主导地位拓展至其他市场。
尽管ARM在手机芯片市场的地位看起来很稳固,但了解RISC-V相关工作的人士认为,在新兴技术领域,ARM的业务发展前景并不确定。
不过,ARM并不同意这种看法。
ARM嵌入式和汽车业务副总裁兼总经理John Ronco表示:“开源指令集的概念并不新鲜。对ARM来说,竞争已经司空见惯。这不是ARM与RISC-V之间的零和游戏。我们正在多个领域扩大市场份额。”
他同时指出:“正如我们的预期,在与客户的交流中,RISC-V出现的频率越来越高。我并不认为已有任何产品开始量产。但在某些场景下,我认为RISC-V的存在是合理的。”他特别提到了学术和科研领域。
RISC-V带来的威胁令外界开始质疑软银收购ARM的交易。
软银于2016年以320亿美元的价格收购了ARM,这个价格较ARM当时的市值有32%的溢价。事后,甚至软银的一名董事也对这笔交易提出批评。
软银的想法是,ARM可以定位于把握科技发展的下个浪潮:人工智能,以及消费者日常生活中越来越多的计算设备,即物联网。然而,RISC-V给这个战略带来了威胁。尽管ARM渴望成为物联网领域的领先者,但越来越多物联网工程师青睐RISC-V。后者提供了比ARM更好的灵活性,可以用于开发订制的处理器。
软银没有就RISC-V的崛起做出回应。
在移动设备市场,ARM的地位相当稳固。该公司的芯片设计被广泛用于Android和iOS平台。ARM的收入主要来自于智能手机芯片合作伙伴,例如苹果、高通和三星。苹果和谷歌可能会认为,不值得花时间将所有移动端软件都移植到RISC-V芯片上。
芯片行业资深创业者Dave Ditzel表示:“对ARM来说短期影响不大,但该公司的整个商业模式将受到威胁。RISC-V还需要很多年时间,才能像ARM一样成熟。但如果我是ARM,那么就不会对现在的情况心满意足。”他的创业公司Esperanto Technologies正在开发一款RISC-V芯片。
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原文标题:ARM危机,与 RISC-V 开撕!80多家科技巨头悄然站队!
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