又一家中國芯片企業(yè)突圍了

縱觀全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈公司，除了威名赫赫的英特爾、臺積電、高通等巨頭外，有一家公司雖然在臺前露臉的機(jī)會不多，卻一直深處幕后深藏功與名但依然死死的卡住了絕大多數(shù)芯片領(lǐng)域大佬們的脖子，這家公司就是發(fā)源自英國、如今屬于日本軟銀麾下，正處于被收購的風(fēng)口浪尖之上的半導(dǎo)體IP供應(yīng)商ARM（Advanced RISC Machine）。

要說Arm有多NB，看幾組數(shù)據(jù)就知道了：2020年，基于Arm架構(gòu)的芯片出貨量同比增長12.7%到250 億顆；迄今為止，全球已誕生1800億顆基于Arm 架構(gòu)的芯片；僅在2020年第4季，全球基于Arm架構(gòu)的芯片出貨達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的67億顆，超越了x86、ARC、Power 和MIPS 等其他架構(gòu)芯片出貨的總和。

總而言之，Arm公司自己本身雖然沒有設(shè)計制造任何一顆芯片，但基于Arm底層架構(gòu)的芯片，卻統(tǒng)治了幾乎全球全部智能手機(jī)、平板電腦以及部分PC市場，并正逐漸侵蝕服務(wù)器芯片、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備芯片、工業(yè)機(jī)器人芯片和自動駕駛芯片領(lǐng)域。

也正因如此，當(dāng)美國芯片設(shè)計巨頭英偉達(dá)宣布要以540億美元的天價收購Arm時，全球芯片領(lǐng)域企業(yè)都緊張起來，各國政府都針對性開展細(xì)致審查，唯恐這么強(qiáng)大的一家公司的所有權(quán)變動導(dǎo)致本國芯片企業(yè)受損。

為什么Arm芯片架構(gòu)這么重要，乃至可以卡住全球智能手機(jī)芯片的脖子？

Arm架構(gòu)是一種采用Arm指令集系統(tǒng)、并且根據(jù)不同適用范圍開發(fā)的處理器芯片體系結(jié)構(gòu)。對于高端芯片這種人類能接觸到最復(fù)雜的技術(shù)產(chǎn)品，芯片廠商在得到Arm授權(quán)后可以在Arm蓋好的樓體結(jié)構(gòu)（Arm指令集+芯片設(shè)計方案）上加以完善就能建起屬于自己的芯片大廈，不需要重新從地基開始打起，不但大大降低了芯片設(shè)計難度，同時還能受益于Arm多年的積累使得設(shè)計出的芯片具備低功耗、低成本、高性能等優(yōu)點。

但這并不是芯片設(shè)計廠商們不能拋開Arm另起爐灶的唯一原因。之所以Arm在移動終端芯片上有統(tǒng)治級的地位，還因為Arm指令集在移動設(shè)備上已經(jīng)形成了完整的生態(tài)鏈，全球移動設(shè)備從操作系統(tǒng)到上層應(yīng)用軟件幾乎都是基于Arm架構(gòu)開發(fā)的。就算芯片廠商有從零開始的芯片設(shè)計能力，但如果得不到產(chǎn)業(yè)鏈上下游的支持，依然只是閉門造車。

所以，Arm的地位有點類似于Windows在操作系統(tǒng)中的位置。就算蘋果、三星、高通、亞馬遜等全球頂尖的芯片公司或科技公司，也都全部投入Arm的懷抱，采用Arm授權(quán)的Arm架構(gòu)進(jìn)行芯片研發(fā)。

而在這樣的背景下，我國芯片設(shè)計公司也紛紛加入Arm陣營，基于Arm架構(gòu)開展芯片自研。不過，長期以來在普通民眾眼中，其中最出名的還要數(shù)華為海思基于Arm架構(gòu)研發(fā)的麒麟系列手機(jī)芯片，目前該系列芯片已被廣泛應(yīng)用于華為旗下包括Mate、P系列的各型號高中端手機(jī)中。

而阿里旗下的芯片公司平頭哥，則是繼華為海思之后另一家在Arm芯片自研上取得重要突破的芯片設(shè)計公司。

在10月19日的云棲大會上，平頭哥正式發(fā)布了自研“倚天710”芯片。

與華為海思的麒麟芯片主要應(yīng)用于智能手機(jī)上不同，這次阿里平頭哥推出的“倚天”芯片是一款基于Arm的通用服務(wù)器芯片。而目前全球能設(shè)計通用服務(wù)器芯片的廠家無非也就是英特爾、AMD等屈指可數(shù)的幾家頂尖芯片設(shè)計公司，整個市場完全被美系企業(yè)占據(jù)。

全球服務(wù)器芯片市場份額，英特爾一家獨大

 因此，“倚天”推出的意義不亞于當(dāng)初麒麟芯片在高端智能手機(jī)芯片領(lǐng)域代表國產(chǎn)高端芯片突圍的意義。
“倚天”到底實力怎樣？

芯片最關(guān)鍵的參數(shù)就是芯片制程。“倚天”的制程達(dá)到了目前業(yè)界最頂端的5nm，與高通、蘋果最高端手機(jī)芯片制程相同，甚至領(lǐng)先于英特爾與AMD目前最先進(jìn)的7nm服務(wù)器芯片產(chǎn)品。難能可貴的是，倚天是全球第一顆采用5nm工藝的服務(wù)器芯片。

而正是由于采用了5nm制程，單顆“倚天”芯片內(nèi)集成了128核、可容納600億根晶體管。天量的晶體管數(shù)量代表著芯片恐怖的運算能力，在標(biāo)準(zhǔn)測試集SpecInt2017（SPEC成立于1988年，由斯坦福大學(xué)、清華大學(xué)、微軟、等全球幾十所知名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、IT企業(yè)組成，是一個全球性的、權(quán)威的第三方應(yīng)用性能測試組織，它旨在確立、修改以及認(rèn)定一系列服務(wù)器應(yīng)用性能評估的標(biāo)準(zhǔn)，其最新的CPU基準(zhǔn)測試工具即為SPEC CPU 2017）上，倚天芯片的性能分?jǐn)?shù)超過440，這一成績甚至領(lǐng)先亞馬遜的Arm服務(wù)器芯片產(chǎn)品。

最后來說說“倚天”的意義。對于阿里來說，“倚天”的問世意味著每時每秒都面對海量并發(fā)計算的阿里可以提升云計算的效率、降低成本。據(jù)估算，倚天710芯片比現(xiàn)在標(biāo)桿芯片能耗比提升50%以上。

當(dāng)然，自研的“倚天”也讓阿里云不再受制于人，被“卡脖子”的風(fēng)險大大降低。

而對于中國芯片產(chǎn)業(yè)界來說，“倚天”同樣意義重大，因為這意味著除了華為外，中國又出現(xiàn)了一家在高端芯片領(lǐng)域可以與歐美芯片巨頭們掰手腕的芯片企業(yè)，讓世人看到了阿里真的不再僅僅是一家“沒有技術(shù)含量”賣貨的電子商務(wù)企業(yè)。

不過，值得注意的是，就算“倚天”是自研芯片，但畢竟其終究是基于Arm公司知識產(chǎn)權(quán)的Arm架構(gòu)，就算Arm公司已經(jīng)明確發(fā)布聲明稱“Arm既有源于美國的IP，也有非源于美國的IP。經(jīng)過全面的審查，Arm確定其Armv9架構(gòu)不受美國出口管理條例(EAR)的約束”，但當(dāng)初華為遭到美國斷供時曾經(jīng)一度出現(xiàn)Arm公司停止授權(quán)的危機(jī)依然歷歷在目。

因此，若想真正在芯片設(shè)計領(lǐng)域擺脫“卡脖子”困境，根本還是要在芯片底層架構(gòu)上有所突破。

好在開源的RISC-V芯片架構(gòu)目前已成氣候，而中國芯片企業(yè)也開始逐步嘗試基于RISC-V架構(gòu)開展芯片自研。兆易創(chuàng)新在全球首個推出基于RISC-V的32位通用MCU、泰凌微電子推出全球首款通過PSA認(rèn)證（芯片信息安全保護(hù)能力方面的國際認(rèn)證）的RISC-V架構(gòu)芯片、中科藍(lán)訊發(fā)布其首款自主RISC-V內(nèi)核MCU芯片、匯頂科技推出采用RISC-V內(nèi)核的物聯(lián)網(wǎng)解決方案專用MCU產(chǎn)品等。我國芯片軍團(tuán)已經(jīng)成為推動RISC-V前進(jìn)的一股重要力量。

而在RISC-V商業(yè)化道路上阿里平頭哥同樣走的很激進(jìn)。平頭哥相繼推出基于RISC-V架構(gòu)的玄鐵902、906、907及910多款處理器產(chǎn)品，2021年3月，平頭哥成功將Android 10移植到玄鐵910處理器上，標(biāo)志著其性能達(dá)到旗艦智能手機(jī)級別。截至目前，玄鐵系列嵌入式處理器已量產(chǎn)超20億顆，應(yīng)用在機(jī)器視覺、工業(yè)控制、車載終端、移動通信、多媒體、無線接入和信息安全等各個領(lǐng)域。

總之，“倚天”的面世讓人看到了阿里平頭哥在芯片技術(shù)上的硬實力，而平頭哥在RISC-V架構(gòu)芯片自研上的努力則更加彰顯了其攻堅芯片自研的決心。希望“倚天”不只是曇花一現(xiàn)，而是能成為平頭哥乃至中國芯片企業(yè)進(jìn)入高端芯片自研領(lǐng)域的排頭兵，拭目以待吧。