受國際大環(huán)境影響,國產(chǎn)ARM的性能上限已經(jīng)被美國鎖死了。
首先是IP限制。過去,國產(chǎn)ARM CPU公司習(xí)慣于從ARM購買IP,以最富盛名的麒麟芯片而言,在十年時(shí)間里,所有的麒麟芯片CPU均從ARM購買,在ARM明確禁止對(duì)中國出售尖端性能的IP后,等于就失去了繼續(xù)買更好的IP升級(jí)的可能性。由于長(zhǎng)期從ARM購買IP,使國內(nèi)ARM CPU廠商在CPU核的設(shè)計(jì)能力上沒有得到充分鍛煉,自主設(shè)計(jì)能力在長(zhǎng)期的技術(shù)引進(jìn)中武功被廢。很難在短時(shí)期內(nèi)設(shè)計(jì)出比ARM更好的IP。
其次是工藝。過去,高性能國產(chǎn)ARM CPU長(zhǎng)期依賴臺(tái)積電尖端工藝,在美國的影響下,國內(nèi)企業(yè)很難使用臺(tái)積電5/7nm工藝流片,在使用14nm工藝的情況下,國產(chǎn)ARM CPU過去標(biāo)榜的性能和低功耗優(yōu)勢(shì)就蕩然無存了。在使用12/14nm制造工藝的情況下,某ARM CPU的SPEC06單核成績(jī)不足龍芯3A6000的三分之一。
可以說,美國的制裁猶如“智子”,從設(shè)計(jì)核工藝兩個(gè)方面把國產(chǎn)ARM CPU的性能上限鎖死了,阿里的倚天710很可能會(huì)是國產(chǎn)ARM CPU的天花板。
相比之下,國外ARM廠商已經(jīng)可以使用X4架構(gòu)和臺(tái)積電N3E工藝,這會(huì)使國產(chǎn)ARM廠商在競(jìng)爭(zhēng)中處于明顯劣勢(shì)。
在這種情況下,國產(chǎn)ARM宜考慮將RISC-V作備份。
首先,RISC-V有開源的高性能CPU IP核,包云崗團(tuán)隊(duì)開發(fā)的香山處理器已經(jīng)到了第二代,IPC達(dá)到10/G,對(duì)標(biāo)A76,正在研發(fā)的第三代IPC目標(biāo)是15/G,對(duì)標(biāo)ARM N2,一旦研發(fā)成功,國內(nèi)企業(yè)可以免費(fèi)獲得N2級(jí)別的高性能CPU核。這可以節(jié)省幾千萬乃至上億元原本用于購買ARM IP的費(fèi)用。
其次,基于開放指令集RISC-V的處理器生態(tài),能夠通過開源開放實(shí)現(xiàn)模塊與代碼的低成本復(fù)用,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜設(shè)計(jì)的眾包開發(fā)模式,大幅降低處理器芯片設(shè)計(jì)成本,包括人力、EDA、IP、時(shí)間等成本。
最后,國產(chǎn)ARM CPU廠商由于長(zhǎng)期買IP設(shè)計(jì)SoC,在如何設(shè)計(jì)高性能CPU核方面缺乏鍛煉,但在設(shè)計(jì)SoC上非常熟練,直接拿RISC-V開源代碼,可以免去設(shè)計(jì)CPU核的過程,直接邁入設(shè)計(jì)SoC的流程,對(duì)于國產(chǎn)ARM CPU廠商而言可謂是“專業(yè)對(duì)口”。
目前,包云崗團(tuán)隊(duì)開發(fā)的第二代香山,以及L院士發(fā)布的RISC-V CPU核(IPC大于8/G)都是不錯(cuò)的選擇,特別是在PPT上更新了數(shù)代ARM CPU的飛騰,完全可以用香山或L院士發(fā)布的RISC-V CPU核設(shè)計(jì)一款CPU。由于飛騰更換指令集經(jīng)驗(yàn)比較豐富,完全可以采用ARM、RISC-V 兩條腿走路的方式,規(guī)避ARM路線的風(fēng)險(xiǎn)。