推出下一代Armv9,ARM意欲何为?

中国电子报|2021-04-02 00:00:00
作者:张一迪 来源:中国电子报

ARM近日发布了其下一代芯片架构Armv9。ARM官方表示,新架构是为了响应AI日益增长的通用、专用处理需求。Armv9是ARM近十年来推出的第一个全新体系结构。

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十年来,ARM虽然在Armv8基础上不断进行升级,不过每次的变化实在太小,客户都曾抱怨过ARM的换代速度限制了自身产品的发挥,Armv9对于ARM来说是一次历史性的革新。

ARM选在此时“大步迈进”,是感受到了来自业内外的多重压力。

英特尔施压

在ARM官宣Armv9前不久,英特尔放出消息称,公司正在采用一种称为IDM 2.0的新业务战略,其中包括在亚利桑那州的新工厂投资200亿美元,推出英特尔用于计算机的7纳米处理器,并开放其生产能力,以为其他公司构建定制芯片。英特尔CEO基辛格透露,英特尔的代工计划已经得到了来自亚马逊、思科、高通、微软等公司的“热忱支持”。

几乎在同一时间,有消息称,亚马逊内部决定支持免费的开源方案RISC-V,以探索用其替代Arm的可能性。RISC-V的开放性特点已经吸引到英伟达、高通、谷歌、特斯拉、华为、阿里巴巴等国内外科技企业,并且英特尔官方表示,将与客户合作,以x86、ARM和RISC-V内核构建SoC,并利用英特尔的核心设计和封装技术IP产品组合。

全球缺芯环境影响下,客户都在找代工,代工都在抢客户。从芯片设计层面来看,英特尔x86与ARM架构抗衡已久,不过从英特尔的动向来看,ARM需要对抗的不只是x86那么单一了。英特尔除了做设计,还可以作代工,因此从生产制造环节来看,英特尔宣布扩大产能,拓展客户群体,意在与台积电、三星等抢食代工市场。无论是哪个层面,ARM所面对的都是一场围绕客户展开的争夺战。

从小步慢走到大步行进

ARM为何此时选择进行历史性变革,让我们来看一看最近半年业界都发生了什么。

2020年9月,NVIDIA发起了对ARM的收购,并宣布将于2022年完成。这意味着,ARM在芯片行业的中立地位会发生改变,NVIDIA将增强它在业界的相对实力。业内普遍认为,NVIDIA将以它在GPU和AI行业的领先地位为基础,汲取ARM的能力,稳固行业地位,提升竞争力。

这一举措引来业界包括高通、苹果、特斯拉、谷歌、微软等在内的科技大厂的集体抗议,他们认为NVIDIA收购ARM会打破原有的行业良性竞争环境。

虽然NVIDIA收购ARM还未最终定音,仍然给业内带来了不小的冲击。高通与ARM一直保持着在通用版CPU上的长期合作,若ARM归于NVIDIA旗下,对与英伟达处于竞争关系内的高通将会带来不小的影响。

今年1月,高通以14亿美元的高价,收购了高性能CPU设计创企Nuvia,流露出欲摆脱对ARM公司依赖的意图。

Nuvia高管团队三名成员均来自于苹果,曾担任首席CPU架构师、SoC架构师等芯片设计岗位要职。可以说,收购了Nuvia,也就间接拿到了苹果SoC的设计能力。这能够补强高通在芯片定制化设计上的能力,开发出适用于更多应用场景的产品。

从全球芯片短缺的影响来看,生产能力强、速度快是企业的主要需求。从芯片行业的发展来看,AI技术飞速发展对于高性能计算能力的诉求只增不减。

无论是从产业链还是行业发展来说,芯片都已经进入到了动荡多变的阶段。对于ARM来说,与英伟达谈收购,无法避免客户流失;高通、苹果、英特尔在定制化、高性能芯片上动作频频,ARM此时仍然保持小步慢走的发展路线,亦非良策,大步行进才能保持竞争力,稳固市场。

寻求市场新机会

据ARM介绍,Armv9主要从三个方面进行了提升。安全性、AI能力以及CPU性能。ARM表示,在过去的五年中,ARM设计以每年超过行业水平的速度,对CPU性能进行提升。未来ARM将继续保持这种势头进入Armv9世代。预计在未来两代移动和基础架构CPU中,CPU性能将提高30%以上。然而,随着行业从通用计算向专业处理不断转变,每年两位数的CPU性能提升还远远不够。因此,除了增强专业处理能力外。Arm的Total Compute设计方法将通过针对性的系统级硬件和软件优化以及用例性能的提高来加快总体计算性能。

值得注意的是,ARM将Total Compute设计原则应用在了汽车,客户端,基础设施和IoT解决方案的整个IP产品组合,Armv9系统级技术将涵盖整个IP解决方案,并改善单个IP。

ARM高级副总裁、首席架构师兼技术院士Richard Grisenthwaite在接受媒体采访时,ARM除了智能手机,在笔记本和网络设备中,Arm产品被接受度越来越高,在服务器和汽车领域,ARM也在开疆拓土。

ARMV8的主导市场在于智能手机、笔记本等,相比之下,汽车芯片对于算力、性能的要求更高,若ARM选择进击汽车领域,势必要在相应能力进行提升。

汽车向智能化、自动化方向发展的趋势,将为芯片厂商提供了更多的市场机会。很多芯片厂商都在这方面展开行动,比如英伟达与奥迪合作自动驾驶,高通收购Nuvia,计划将其能力运用与汽车辅助驾驶系统。Armv9将汽车纳入应用范围,正是看到了业界的风头,选择加入赛道,寻求更多的市场增长。

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