剑指 ARM,中国祕密计画大咖云集

2020-06-19 浏览量:910
剑指 ARM,中国祕密计画大咖云集

安谋(ARM)对华为禁运,打乱全球半导体产业秩序,也意外让中国政府取代安谋的祕密计画,正式浮上檯面。

安谋是为半导体公司提供技术的半导体公司,核心业务是提供晶片运算最核心的指令集,少了安谋的指令集,手机无法待机一整天,更别谈随时拿起来拍照、上网、看影片。

清大前校长、集邦科技董事长刘炯朗解释,安谋掌握的是晶片运算最底层的架构。他解释,过去晶片靠微缩提高性能,同时降低成本。但是,半导体微缩已接近物理极限,价格愈来愈贵,「摩尔定律慢慢落下来了,就要在指令集上面想办法」。

掌握指令集  安谋对手出现

刘炯朗形容,指令集就像「武功祕笈」,记载让同一颗晶片发挥更大威力的「心法」,让各家 IC 设计公司自己参悟,练出更强的招式,但是万流归宗,后面的师父还是安谋。光凭这一点,安谋每年赚进大笔授权费用。2016 年 7 月,日本软体银行以 314 亿美元,购併了这家公司。不过,从去年开始,安谋的新对手出现了,中国政府开始大力扶植另一个技术标準 RISC-V,要从最源头掌握半导体的控制权。

2018 年 10 月,中国 RISC-V 产业联盟在上海市经信委支持下成立,上海市政府还推出 RISC-V 扶植政策,《2018 年第 2 批上海市软体和积体电路产业发展专项资金(积体电路和电子资讯製造领域部分)专案指南》,这是中国第一次颁布政策,将上海开发相关技术的公司列为扶植对象。

目前中国有超过 300 家公司和研究单位採用或关注 RISC-V。这个标準是美国柏克莱大学开发,美国 RISC-V 基金会为核心运作,更令人惊讶的是,这个基金会 2015 年才成立,但 4 年中,已有超过 200 家公司加入,不乏顶尖高科技公司,中国队最积极,从阿里巴巴、华为到紫光,都加入这个阵营。更重要的是,美国重要的半导体和网路公司,从 Google、NVIDIA、IBM、高通、美光,也都加入这个阵营。在台湾,联发科、台积电和晶心科也是成员。

2018 年乌镇互联网大会,图灵奖得主大卫派特森(David Patterson)展示睿思芯科设计的一款 AI 晶片,这款晶片不但电力需求低,运算效率也高。

中国 RISC-V 产业联盟理事长、芯原微电子董事长戴伟民(见首图),参加台北国际电脑展论坛时,也直指中国需要自主、可控,又能在市场获得成功的技术架构。他分析,主宰 PC 市场的 x86 架构,技术不对外公开,不自主、不可控。主宰手机市场的安谋架构,付钱取得授权之后,可以修改设计,但并非所有设计资讯都公开,就算付钱,也不能用取得的技术开发下一代技术,「可控,但不自主」,但其他自主可控的技术,在市场却又不成功。

但 RISC-V 架构属于开放架构,所有人都可以看到指令集内容,甚至自行加进新指令,「安谋就不可以在里面自己加东西」,戴伟民说。

这些现象显示中国希望,透过培养 RISC-V 社群,培养足以和安谋抗衡的新平台。

安谋也确实有警讯,市调机构 IPnest 2018 年 5 月曾统计,安谋在 2017 年时,仍是全球产业龙头,但市占率却从 47.8% 微幅下跌到 46.2%;同一时间,全球 IP 授权市场却以 11% 的速度成长。EE NEWS ANALOGUE 文章分析,原因之一可能是「RISC-V 处理器核心正在成为 ARM 的替代品」。

2019 年 4 月 3 0日,Electronic Weekly 引述 Pnest 最新报告,显示安谋在 2018 年市占率连续第 2 年下滑,从 2017 年 46.2% 掉到 2018 年的 44.7%。

晶片量身订做受重视

安谋是手机时代的王者,RISC-V 凭什幺暴红?

戴伟民分析,「在手机,安谋确实很强」,但是,「IoT 的碎片化和 AI 需要的异构运算,这是两个机会」,因为物联网是碎片化产业,做智慧音箱的,跟做物联网电铃、智慧灯泡的,需要的技术不一样;他认为,如果找安谋,只会有一种答案,但因 RISC-V 是开放市场,「同一个需求会有许多厂商竞争」。

另一方面,晶片结构有关键性的改变,近几年,厂商展出的晶片不再只有 CPU 和 GPU,开始出现更多为特殊需求设计的晶片,如为人工智慧专门设计的 NPU,戴伟民也坦言,「我们没有 CPU,但是 CPU 旁边的东西我们都有」。他们打算弯道超车,第一个目标不是要跟安谋争手机市场,是先抢占物联网和 AI 人工智慧晶片的新商机。

剑指 ARM,中国祕密计画大咖云集

清大前校长、集邦科技董事长刘炯朗认为,半导体将从通用晶片为主,走向每项工作都有专用晶片的时代。

刘炯朗预言,半导体开始从一种晶片通吃所有需求的时代,开始走向为特殊需求量身设计晶片的时代,「计算(Computing)的黄金时代来了」,他预言。

RISC-V 暴红的另一个原因,是近 2 年相关专利大量过期,因为 RISC 技术从 1950 年代就有了,这几年相关专利逐一过期,如果 RISC-V 早几年出来,要商业化,就会遇到严重的专利问题,但现在问题并不严重。

现在 RISC-V 仍处于发展初期,离取代安谋还有一大段距离,关键在于生态系统。戴伟民分析,安谋的崛起,是因为建构了名为 Linaro 的联盟体系,让 IBM、Google 等大公司,投资大量金钱和人力,把开放程式码经过修改验证,变成品质可靠的软体平台。

台湾晶心科,备受中国推崇

他认为,RISC-V 要突围,就必须打造这样的合作机制,光靠现有的开放平台,每个人东一点西一点的自己做,不但各做各的,品质也无法管控,「如果程式码品质不好,这是一个大问题」,他直陈,中国科技公司遇上开源,过去是全面下载,贡献很少。

但在安谋对华为禁运后,RISC-V 阵营受到中国高度关注,戴伟民推崇,台湾的晶心科技在 RISC-V 技术投资多年,不但累积了自己的客户和生态系,技术上也有很好的实力,去年上海市政府不但邀请美国队实力最强的 SiFIVE 公司到中国设分公司,也请台湾队龙头晶心科技和中国公司合作。

不过,发展生态系需要多年累积的功力,安谋是透过数十年累积,让开发一款新技术,每个合作环节的公司,都能分到相当的利润,每个负责开发的工程师,都能得到足够的支持,和品质可靠的软体工具,整个供应链能在安谋的协调下,平稳向前进。

RISC-V 举着开放平台的大旗,虽然能填补碎片化市场,但谈到获利,恐怕也还有长路要走,更别谈要投入巨资,维护平台的品质。不过,AI 和物联网时代,一定会有下一个巨头出现,谁能拿到最终胜利,比赛才刚刚开始。

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