汽車芯片正在拋棄ARM？

　　「RISC-V 沒(méi)有性能天花板和應(yīng)用限制，RISC-V 將無(wú)處不在。」

　　今年 6 月底，RISC-V 發(fā)明者、SiFive 聯(lián)合創(chuàng)始人 Krste Asanovic 在上海、北京和深圳發(fā)表了一輪巡回演講，為今年以來(lái) RISC-V 的新一輪熱潮留下了一個(gè)注腳，也為 Arm 進(jìn)退兩難埋下了一個(gè)預(yù)言。

　　過(guò)去十多年，智能手機(jī)的流行和普及改變了整個(gè)科技行業(yè)的格局，也催生了最強(qiáng)大也最重要的幾家科技公司：蘋果、谷歌、高通、臺(tái)積電以及 Arm 公司，它們代表了智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)最核心的系統(tǒng)、芯片設(shè)計(jì)、芯片制造以及芯片指令集架構(gòu)。

　　Arm 在實(shí)質(zhì)上成為了智能手機(jī)的生態(tài)底座，芯片設(shè)計(jì)離不開(kāi)，系統(tǒng)和移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)也離不開(kāi)。

　　但時(shí)至今日，卻是在越來(lái)越多領(lǐng)域，芯片廠商正在逃離 Arm 架構(gòu)，奔向 RISC-V 架構(gòu)，這種趨勢(shì)最近在汽車領(lǐng)域又顯得格外突出。

　　8 月 2 日，「芯片大神」吉姆·凱勒(Jim Keller)領(lǐng)導(dǎo)的初創(chuàng)芯片公司 Tenstorrent 宣布完成了最新一輪 1 億美元的融資，由現(xiàn)代汽車和三星共同領(lǐng)投，其中 5000 萬(wàn)美元來(lái)自現(xiàn)代汽車的兩個(gè)汽車制造部門——現(xiàn)代汽車和起亞汽車，它們計(jì)劃與 Tenstorrent 合作共同開(kāi)發(fā)汽車芯片，特別是 CPU 和 AI 協(xié)處理器。

　　兩天后，芯片巨頭高通聯(lián)合博世、英飛凌、Nordic 半導(dǎo)體以及恩智浦等公司在德國(guó)宣布，將聯(lián)手成立一家專注 RISC-V 技術(shù)的公司。初期將重點(diǎn)在汽車領(lǐng)域，長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)則將拓展至更廣泛的移動(dòng)與物聯(lián)網(wǎng)等市場(chǎng)。

　　PC 久攻不下，AI 指望不上，IoT 又被后來(lái)居上，現(xiàn)在就連汽車芯片也不待見(jiàn) Arm 架構(gòu)了。

　　01 逃離 Arm 正當(dāng)時(shí)

　　不管是 Arm，還是 RISC-V，它們都是芯片架構(gòu)(又即指令集)，是軟件和硬件之間的接口。本質(zhì)上，它們也是一套又一套的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，所有軟件指令需要根據(jù)這套規(guī)范，翻譯成芯片聽(tīng)得懂的語(yǔ)言，才能使 CPU、GPU 等硬件運(yùn)行起來(lái)。

　　每套芯片指令集的背后，都有一個(gè)軟件生態(tài)，就如 x86 之于 PC，Arm 之于智能手機(jī)。過(guò)去幾十年，這已經(jīng)成為全球市場(chǎng)事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，就算是微軟、谷歌、蘋果三家計(jì)算平臺(tái)的霸主也很難撼動(dòng)。

　　不過(guò) Arm 的問(wèn)題在于越發(fā)封閉的生態(tài)以及商業(yè)模式。高通此前與 Arm 公司一度對(duì)簿公堂，Arm 公司在起訴文件中要求高通停止使用 Nuvia(2021 年被高通收購(gòu))的架構(gòu)—— Arm 對(duì)初創(chuàng)公司收取的授權(quán)費(fèi)較低。

　　Arm 公司還表示，將要求所有使用 Arm 公版 CPU 的企業(yè)必須接受整套公版方案，包括 GPU、NPU、ISP 等。以高通為例，如果采用 Arm 公版 CPU，就要放棄采用自研 Adreno GPU，換成 Arm 公版 GPU。反之，高通如果繼續(xù)使用自研的 Adreno GPU，就必須在 Arm 架構(gòu)授權(quán)基礎(chǔ)上，自行開(kāi)發(fā) CPU。

　　五家芯片巨頭聯(lián)合成立新公司，圖/高通

　　Arm 公司的作為將更多的芯片設(shè)計(jì)廠商推向了 RISC-V 架構(gòu)，高通在過(guò)去幾年明顯轉(zhuǎn)向 RISC-V，甚至自稱是該領(lǐng)域的*。

　　不過(guò)更核心的原因還是 RISC-V 提供了比 Arm 更開(kāi)放的架構(gòu)、生態(tài)和商業(yè)模式。

　　在宣布聯(lián)合成立一家公司的新聞稿上，高通方面提到，RISC-V 的核心是鼓勵(lì)創(chuàng)新，允許任何公司基于開(kāi)源指令集開(kāi)發(fā)尖端的定制硬件。「RISC-V 技術(shù)的進(jìn)一步采用將促進(jìn)電子行業(yè)更加多元化——降低小型和新興公司的進(jìn)入壁壘，也給老牌公司在芯片設(shè)計(jì)上提供了更高的擴(kuò)展性。」

　　而聚集了各路芯片大牛的 Tenstorrent 這家公司，更是集中體現(xiàn)了 RISC-V 架構(gòu)以及生態(tài)的革命性。

　　02 RISC-V 走向臺(tái)前

　　2020 年，吉姆·凱勒離開(kāi)了英特爾，不久后就加入了一家當(dāng)時(shí)名不見(jiàn)經(jīng)傳的 AI 芯片公司—— Tenstorrent，引發(fā)了無(wú)數(shù)人的好奇與關(guān)注。

　　沒(méi)辦法，吉姆·凱勒身上有太多的傳奇色彩。

　　他曾經(jīng)任職于英特爾、DEC、AMD、博通、蘋果、特斯拉等眾多知名公司，經(jīng)常擔(dān)任芯片首席架構(gòu)師等工作。過(guò)去幾十年，他是一手打造蘋果 A 系列芯片的設(shè)計(jì)師，是幫助 AMD 翻身的「Zen 之父」，也是特斯拉自動(dòng)駕駛芯片的締造者。對(duì)了，他還是 x86-64 指令集的作者之一。

　　可以說(shuō)，吉姆·凱勒就是芯片行業(yè)最偉大的「弄潮兒」之一，不僅是因?yàn)樵诓煌�公司任職期間都設(shè)計(jì)出了一些歷史上最重要的芯片，其對(duì)芯片技術(shù)與時(shí)代脈搏的預(yù)見(jiàn)性也可見(jiàn)一斑。

　　在吉姆·凱勒加入 Tenstorrent 之后，該公司很快宣布將基于 RISC-V 開(kāi)發(fā)自研架構(gòu)，以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)高性能 AI 芯片，預(yù)計(jì)可用于各種應(yīng)用，包括同時(shí)需要 AI 和 HPC 能力的下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)。在現(xiàn)代汽車和三星的這輪融資過(guò)后，Tenstorrent 也將順勢(shì)切入正在席卷全球的汽車智能化浪潮。

　　事實(shí)上不久前，Tenstorrent 還將其 Tensix AI 加速器核心 IP 和 Ascalon CPU 核心 IP 授權(quán)給 LG 電子，LG 預(yù)計(jì)將在智能電視和汽車芯片中采用這些 IP。

　　與此同時(shí)，誕生于 2010 年的 RISC-V 由一家非營(yíng)利基金會(huì)所有，所有企業(yè)都可以加入基金會(huì)，免費(fèi)使用 RISC-V 架構(gòu)，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行改動(dòng)。成員包括了谷歌、華為、IBM、英特爾、中國(guó)科學(xué)院、高通等大量全球*企業(yè)和科研院校。

　　到去年 7 月，RISC-V 架構(gòu)芯片的出貨量已經(jīng)突破了 100 億顆，并預(yù)計(jì)將在 2025 年突破 800 億顆。

　　耐人尋味的是，Arm 公司之前還創(chuàng)建過(guò)一個(gè)針對(duì) RISC-V 的網(wǎng)站，列舉了 RISC-V 架構(gòu)的五大問(wèn)題，即成本、生態(tài)、碎片化、安全性和設(shè)計(jì)驗(yàn)證問(wèn)題。不過(guò)沒(méi)過(guò)多久該將網(wǎng)站下線，但不管是因?yàn)檩浾搲毫Γ�還是覺(jué)得無(wú)用，Arm 公司的重視都從側(cè)面印證了 RISC-V 的巨大威脅。

　　03 從汽車開(kāi)始加速

　　「以前汽車做一個(gè)平臺(tái)用五年再做另外一個(gè)，現(xiàn)在每年都要改，這對(duì) RISC-V 來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。」SiFive 企業(yè)營(yíng)銷與業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)資深副總裁剛至堅(jiān)說(shuō)。

　　自動(dòng)駕駛與 AI 技術(shù)如今還處在快速發(fā)展的階段，對(duì)于芯片架構(gòu)的靈活性和開(kāi)放性都有更高的要求。RISC-V 的流行有多方面的原因，吉姆·凱勒就認(rèn)為核心是「簡(jiǎn)單」和「開(kāi)源」，兩者讓芯片廠商可以設(shè)計(jì)出更具差異化和性價(jià)比的解決方案，同時(shí)也帶來(lái)了商業(yè)模式上的改變。

　　x86 和 Arm 架構(gòu)過(guò)去也有過(guò)非常開(kāi)放的階段，但今天，開(kāi)發(fā)者面對(duì) x86 只能直接購(gòu)買芯片，Arm 也只有一個(gè)選擇——Arm 自身。RISC-V 的開(kāi)放性讓開(kāi)發(fā)者可以選擇一個(gè) IP 提供商或者構(gòu)建自己的核心，與整個(gè) RISC-V 生態(tài)一起構(gòu)建更好的軟件。

　　就連智能手機(jī)的兩大霸主都心動(dòng)了。據(jù)半導(dǎo)體分析機(jī)構(gòu) SemiAnalysis 的消息，蘋果也在準(zhǔn)備將其芯片核心的架構(gòu)從 ARM 轉(zhuǎn)向 RISC-V。今年年初我們還報(bào)道過(guò)，谷歌宣布 Android 將逐步支持 RISC-V 指令集架構(gòu)，Android 工程總監(jiān) Lars Bergstrom 還表示將把 RISC-V 視為 Android 的一級(jí)平臺(tái)。

　　同樣是在年初，RISC-V 被《麻省理工學(xué)院技術(shù)評(píng)論》選為十大突破性技術(shù)之一，理由是：

　　芯片設(shè)計(jì)正在走向開(kāi)放，靈活、開(kāi)源的 RISC-V 有望成為改變一切的芯片設(shè)計(jì)。