國產Arm陷入“Armv9”尷尬困境，路在何方？
老胡說科技
2022-10-08 11:30·湖南
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整個科技領域，芯片是重中之重。作為芯片中最重要的細分品類CPU（處理器）則是驅動各行業智能化發展的最核心芯片。
圍繞CPU“中國芯”的故事一直在上演。經過十多年的篳路藍縷，目前，已經形成了龍芯中科（龍芯）、華為(HW)、飛騰（FT）、海光、申威、兆芯這六大國產CPU公司。其中HW、FT同屬Arm陣營。
2022年，國內芯片領域的Arm戰場正迎來一場大變局。一方面，眾多Arm初創企業涌現，新勢力廝殺慘烈；另一方面，隨著新架構Armv9的推出，讓一些國產Arm廠商陷入了尷尬的境地。
1、危局臨近關鍵時刻，Arm尷尬境地之源
CPU一大核心就是技術架構，發展之初，基于不同場景下的性能需求，CPU發展出了不同的兩大架構路X86、Arm。
ARM是英國的著名移動芯片設計公司，是移動處理器領域里的“王者”。ARM 公司本身不直接進行芯片生產，而是靠轉讓授權許可。全世界有幾十家大的CPU公司都使用ARM公司的Arm架構的授權。
ARM公司為了客戶能夠持續的購買新的版本，會迅速讓新的版本成為主流。同時，新技術發展會帶來新舊版本差異較大，甚至互不兼容。授權企業如果不購買新的Arm版本，在舊版本上實現新版本相關功能就會造成侵權。
長遠看，購買Arm授權的企業會長期被ARM公司牽著鼻子走，受限較大。
近幾年arm微處理器體系結構 網易，國內涌現的一批初創CPU企業中，大多是基于Arm架構。國產老牌的Arm公司HW、FT等也正是采取這一授權方式。正是這一模式，成為眼下國產Arm公司陷入尷尬處境的根源。這種尷尬因Armv9的問世，浮出水面。
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去年3月，ARM 公司發布了號稱10年以來技術改變最大的架構——Armv9。相比上一代Armv8架構，v9架構下的芯片性能將提升30%。這是ARM公司在2011年發布Armv8之后十年來首次推出新的芯片架構。在Armv8到Armv9的10年時間中，Arm處理器已經從移動/嵌入式領域擴展到了PC、深度學習、數據中心等多個領域，有著翻天覆地的改變。十年磨一劍，Armv9架構的到來給用戶和開發者帶來了更多的想象。
Armv9架構與v8相比，主要有三部分的升級，分別是內存的安全性、AI性能機器學習和數字信號處理能力的提升。
Armv9去年剛剛發布， 但發展較快，不到一年時間，基于Armv9架構的芯片已不斷涌現。2021年11月19日，聯發科發布了其首款采用Armv9架構的芯片天璣9000；2021年12月1日，高通發布了其首款采用Armv9架構的芯片驍龍8 Gen 1。
根據ARM公司官網上發布的信息顯示，目前，國外的谷歌、英偉達、恩智浦、富士通、紅帽，國內的聯發科、OPPO、VIVO、小米等企業都與ARM v9建立了合作。
如果說2021年v8還存在一定的過渡階段，而到了今年和明年，隨著v9的玩家和應用越來越多，v8的應用將逐漸被淘汰出主流，這讓國產Arm十分尷尬。
2、升級OR不升級？國產Arm玩家的兩難尷尬
不升級，就和主流CPU有代差，系統、應用兼容會出現各種問題。雖然可以在老版本上繼續搞自研分支路線，但需要較長的時間，以及另建一套新的生態系統，后續適配兼容性障礙較大。
升級，需要花費巨資購買授權，但在當前國際貿易局勢緊張情況下，ARM公司不一定會授權給國內。更不用說HW和FT已經受到了制裁，有錢也拿不到技術。如果HW、FT在Armv8基礎上去實現Armv9的一些新指令集或功能，就會造成侵權，長遠看未來發展受限較大。
所以，對于HW和FT等國產Arm廠商而言，未來出路大概有以下幾條：
其一，依然停留在Armv8，立足Armv8，像類似龍芯那樣，搞一套自己的東西，但是呼聲大、落地少，靠情懷和持續投入巨資支撐企業發展。這條路不是不行，但難度很大，從中期來看很難形成氣候，最關鍵的是，應用生態兼容適配也有諸多挑戰。即使這樣，如果國外想卡脖子，即使購買了v8授權也依然可能被限制使用。
其二，轉向去做其他開源，比如基于精簡指令集（RISC）原則的開源指令集架構（ISA）的RISC-V。但這樣一來，在Arm架構上多年的巨資投入可能就打水漂了，而RISC-V目前雖然概念火熱，但商業模式還尚未清晰arm微處理器體系結構 網易，距離真正的產業落地應用還較遠，且依然會被卡脖子，例如限制國內企業在國外開源社區獲取文件。
其三，花錢買Armv9，但v9依然沒有改變授權的緊箍咒模式限制，被卡脖子的風險依然非常大。即便這次僥幸買到了Arm v9授權，那么，將來ARM公司發布v10、v11......國內Arm企業是不是還要繼續買？
總之，Armv9這一事件折射出當下國內Arm廠商依賴境外廠商存在隱患。眼下，他們正面臨一場大考，且看HW和FT如何破局？