ARM“斷供”高通,中國國產晶片架構龍芯機會來了?

“沒有永遠的朋友,也沒有永遠的敵人,只有永遠的利益。”——丘吉爾的這句名言將高通與ARM這對“好朋友”的關係說得入木三分!

轟轟烈烈的高通驍龍峰會過去不到24小時,據彭博社消息,全球最大的半導體IP廠商——ARM公司,已經向高通發出了提前 60 天的強制性通知,決定終止與其大客戶高通的架構許可協議(ALA)。也就是說,如果沒有該許可協議,高通將被禁止基於Arm的指令集架構(ISA)來建立自己的定製CPU核心設計。


一、高通與ARM的恩怨

在全球半導體產業中,ARM是非常獨特的存在,它持續研發半導體智慧財產權(IP),主要靠收取晶片架構版權費賺錢,自己並不設計也不生產晶片。隨著全球進入智慧型手機時代,ARM在移動晶片處理器設計領域佔據90%以上的市場份額。

當前全球有超過260家公司在使用ARM技術授權,包括Google,AMD、英特爾、輝達、高通和三星等。據ARM官方說法,應用其技術的晶片累計出貨量超過2500億顆。毋庸置疑,在移動端,ARM就是壟斷般的存在。


高通是ARM的全球最大的客戶之一,其與ARM之間的恩怨糾葛源於三年前的一起收購。2021年3月,高通以14億美元(約90億元)收購了晶片設計初創公司NUVIA;其核心價值在於伺服器和PC端處理器的設計能力和積累。

高通在收購後直接使用了其技術發佈了其新的新SoC路線圖,全新的PC端驍龍平台;如高通最新發佈的新一代年度旗艦手機SoC驍龍8 Elite和用在AI PC裡的第二代高通Oryon CPU,尤其是Oryon CPU中包含了大量NUVIA技術。

問題恰恰就在NUVIA這裡,NUVIA的IP設計雖然也得到了ARM的授權,而高通之前設計的晶片同樣也需要ARM的授權。

但由於收費是有時間限制,一般按年收取,也就類似於“收租”。ARM對於不同客戶的“收租”方式也不一樣,有的是類似高通這種全授權客戶,有的則是靈活授權。


也就是說,高通收購NUVIA後直接使用Oryon架構,就少支付了一部分的授權費。作為主要依靠授權費和版稅提成的ARM來說肯定就不幹了。但高通堅持認為,其收購金額中包含了NUVIA相關的IP授權費,也拒絕再多付錢。因而,雙方就這麼槓上了。

本來,雙方是定於今年12月在美國特拉華州聯邦法院一決高下的,沒想到ARM“不講武德”,提前下手了。那對全球半導體產業有什麼影響呢?

二、都在準備B計畫

如上所述,高通與ARM在NUVIA授權是否有效打得不可開交;但實際這只是冰山浮出水面的一小部分。如果ARM取消協議生效,高通可能不得不停止銷售約390億美元產品,這佔據高通大部分的收入來源,否則將面臨巨額賠償要求。


即使在如此情況下,高通依然沒有鬆口,因為高通一直在尋找第二種可能,降低對ARM的依賴,這也是ARM最為擔心的事情,畢竟高通是全球最大的晶片設計公司之一,佔據全球20%以上的中高端移動終端晶片市場。

如高通驍龍8 Gen3及其之前的近幾代的旗艦處理器平台當中,大多採用了Arm的公版CPU核心IP;但現在已全面轉向自研的Oryon CPU核心架構,其基礎就是此前Nuvia公司基於Arm指令集授權設計的CPU核心。此外,採用自研CPU核心的另一個好處是,無需再向Arm購買公版CPU核心IP,可以極大降低IP授權成本。

甚至2023年6月,高通聯合三星、英特爾、輝達、聯發科、Google等13家網際網路和半導體巨頭髮起了全球 RISC-V 軟體生態計畫“RISE”;其希望借助RISC-V的軟體生態,進一步減少對ARM的依賴。


與此同時,根據輝達在RISC-V峰會上展示的資訊,輝達於2015年開始用基於RISC-V的微控製器(MCU)核心取代其專有微控製器,到目前為止,幾乎所有的MCU核心都是基於RISC-V。預計到2024年,輝達將在其GPU、CPU、SoC和其他產品中內建約10億個RISC-V核心。

也就是說,無論是高通或是輝達一方面充分利用ARM的指令集和IP核;同時也都在做一件事,那就是準備自己的B計畫,減少對ARM的依賴。

也許,這才是ARM真正害怕的:一旦這些大客戶都集體拋棄Arm架構,那麼對ARM將是毀滅性的打擊。那在這種亂局中,國產晶片架構及國產晶片將會又將產生怎樣的影響呢?

三、國產晶片架構的機遇?

如上所述,全球半導體巨頭們正展開新一輪的開撕,對於國產晶片產業而言坐山觀虎鬥之餘,更是要抓住機遇,實現早日突破。

目前在國產移動終端晶片架構上,華為已獲得ARM V9的授權,同時也繼續推進靈犀指令集的研發工作;在PC端而言,海光、兆芯使用的是X86架構,鯤鵬、飛騰則是ARM指令集,最值得關注就是龍芯自研的loongArch指令集了。


龍芯的loongArch指令集100%自研,其最新發佈的3A6000系列,從性能上來說已經追上了英特爾10代酷睿處理器;但在生態搭建上差距是顯而易見的。一方面是無法安裝Windows系統,和使用X86架構下的應用;其次對於Linux的支援也不夠。因此,龍芯為盡快豐富其生態制定了三步走戰略。

第一步:建立與x86/ARM並列的Linux基礎軟體體系,目前已有顯著進展,多款常用軟體已適配龍芯平台。

第二步:通過二進制翻譯,實現x86、ARM應用的直接運行,龍芯已攻克x86/Linux應用,正全力推進x86/Windows及ARM/Android系統的適配。

第三步:做ARM/Android系統及應用,這樣所有的生態系統,都可以換種方式在龍芯CPU下運行了。


當前,高通與ARM為代表的全球巨頭糾紛,不僅提醒國產晶片設計廠商獨立自主的重要性;同時也為國產晶片架構廠商,尤其是龍芯的發展提供了發展的機會和空間。

因此,對於ARM而言如何妥善處理與高通的糾紛,不僅決定在移動端ARM壟斷地位是否繼續存在,同時也讓其他晶片架構廠商看到了機會——進一步撕開ARM的市場空間! (飆叔科技洞察)


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