“不能在别人的地基上盖房”,对芯片来说,架构就类似于地基。在危机倒逼下的中国芯片产业,正出现新的变化,自主创新的阵营逐渐充实,并加速试水新架构。
8月,国内首家RISC-V IP供应商芯来科技宣布完成新一轮战略融资,由小米长江产业基金领投,紧随其后,广东鲲鹏生态大会在广州举行,华为、广电运通共同研发的广电鲲鹏服务器对外发布,解决了广州本地没有服务器制造商的困境。
芯片架构,即指令集架构,通俗来说,指令集就像是一整套语言系统,CPU能够读懂并按照要求运行程序、硬件。截至目前,CPU主要有两大指令集,复杂指令集(CISC)架构x86,精简指令集(RISC)架构阵营有Arm、MIPS和RISC-V。
在x86架构一家独大的当下,Arm、RISC-V正成为国内厂商集中突破的“长城口”,被视为换道超车的机会。
三大架构三分天下
在6月举行的2020年的全球开发者大会上,苹果毅然宣布与合作了15年的老搭档英特尔“分手”,弃用传统的英特尔CPU,改用自研的Arm架构处理器。
这并非个案。8月,基于Arm架构的广电鲲鹏服务器正式对外发布,提供安全可靠自主创新的领先计算平台。
一直以来,全球超过九成服务器芯片市场都建立在英特尔x86架构上,其在PC市场一直处于绝对的霸主地位;而在移动互联时代,特别是云计算的爆发,需要向功耗低、微服务转变,Arm架构很快统领了移动市场的份额,并逐步觊觎PC的份额。
“在PC市场,x86架构的市场份额太高了,这不利于供应链安全,几乎所有的IT厂商都在试图打破一家独大的格局,包括谷歌、亚马逊在内,都在研发基于Arm架构的服务器。”一位集成电路投资人士说,华为布局Arm架构,踏准了发展的趋势,将为全球所有的IT厂商提供一个新的选择。
对英特尔x86架构发起挑战的,远不止于此。如果说Arm架构崛起于PC时代走向移动计算时代的转折点,物联网时代就是RISC-V成长的土壤。
与Arm同为RISC指令集架构的RISC-V,由于是开源的指令集,在此基础上开发的CPU和操作系统不容易遭遇“卡脖子”,因此该架构被视为可与Arm一较高下。
中国工程院院士倪光南在展望开源芯片前景时也曾对此寄予厚望:“RISC-V很可能发展成为世界主流CPU之一,在CPU领域形成英特尔x86、Arm、RISC-V三分天下的格局。”
Arm新添疑虑,RISC-V备受关注
芯片架构的生存之道一般是“中立策略”,如Arm只授权芯片设计方案,并不生产或销售芯片,因而可以将技术卖给其它公司而不存在竞争。
形势风云变幻,软银有意出售持有的Arm股份,而英伟达被传收购Arm已进入最终谈判阶段。这引发了外界对Arm新的担忧。
与华为前瞻性永久买断Arm的V8构架不同,新势力则愿意尝试RISC-V。而RISC-V的中立性,也为其赢得了更多拥趸。2015年,RISC-V基金会成立,其成员包括高通、英伟达、三星和谷歌、阿里、华米等300多家全球企业。
赛迪智库集成电路研究所高级分析师种丹丹向媒体表示,在复杂国际形势下,RISC-V基金会已将总部迁往瑞士,体现出中立姿态,在主流指令集x86闭源、Arm授权费用昂贵的背景下,开源的RISC-V指令集,专攻物联网等新兴市场,与x86、Arm等生态形成错位竞争,是打破当前处理器垄断局面的潜在力量。
谁能跑出关键是生态构建
与苹果携完善的生态迁移Arm不同,国内厂商在转换架构时,无论是Arm还是RISC-V架构,都需要稳扎稳打构建新的生态。
即便是三星,有强大的芯片生产能力,庞大的出货量提供了广阔的市场应用,但最终三星仍要使用大量高通芯片,很重要一个原因就在于其芯片Exynos缺乏生态。
对国内芯片龙头企业来说,搭建生态是一个全新的命题。“过去,华为以服务器硬件研发和生产为长,擅长自己做产品,是产品型企业;现在要转身做生态型企业,要求把能力共享给合作伙伴,这是一个非常大的转变。”华为鲲鹏计算领域总裁张熙伟在接受南方日报记者专访时如是说。
张熙伟举例说,打消合作伙伴的顾虑就非常关键,部分合作伙伴能力参差不齐,有时候工程师们也会抱怨,为何不自己做得了。但既然是做生态,就要有所为有所不为,为了打消合作伙伴的疑虑,到2020年6月,伙伴生产的鲲鹏服务器销量已经超过了华为自产的TaiShan服务器。
同样,RISC-V要成为与Arm比肩甚至替代Arm的架构,最大的掣肘则是操作系统、算法库等软件生态的支持。相比之下,x86有微软支持的“Wintel”联盟,Arm有安卓支持的“AA”联盟,而RISC-V尚未有统一的操作系统。
芯来科技战略总监李珏坦言,RISC-V还处于热身期,客户要从原有的生态切换到RISC-V,需要付出一定的迁移学习成本,这也成为当下RISC-V在普及时遇到的阻力之一,目前,各个RISC-V厂商采取追随用户习惯的策略,让接口、编译器、操作界面等软环境尽量贴近长期使用Arm架构用户的使用习惯。
■对话
浪潮商用机器产品营销部总经理江豫京:
实际应用场景多元,不同架构都是ICT产业一部分
谈新基建:关键计算是“压舱石”
南方+:在“新基建”中,信息服务厂商如何引领作用?
江豫京:新基建更多是轻资产、高科技含量、高附加值的发展模式。其涉及的领域大多是中国经济未来发展的短板,建设新经济形态发展所需的基础设施,其中最重要的就是数字化基础设施。
新基建,走得稳才能走得远,关键计算正是压舱之石。浪潮提出的三大计算能力正是对新基建最好的支持。智慧计算是社会经济的升级动力,关键计算是社会经济的必要依托,科学计算是现代科研的效率工具。
现在国内大多数传统行业的核心数据库系统都运行在Power平台上,而且浪潮商用的K1 Power已经完成了对分布式数据库、容器、云等新应用场景的支持,可以为金融机构搭建传统核心业务和新兴核心业务的统一平台,降低IT基础架构的技术复杂度和运维难度,降低整体成本。
谈国产化:应融入全球产业链分工
南方+:如何看待信息技术国产化这个话题?
江豫京:首先,中国需要建立相对完善、有全球竞争力的ICT产业生态,涵盖芯片、板卡、整机、操作系统、应用软件等各个产业环节,满足我国信息化、智能化的社会经济发展的战略需求;
其次,国产化应该是开放的国产化,充分融入全球产业链分工的国产化。目前全球ICT产业在全球范围内形成了庞大的分工体系,任何一个国家,都不可能独立发展一个封闭的ICT产业,中国的ICT产业要走出国门,国外的ICT技术也要走进来。
再次,ICT技术开放融合、多元的,国产化的ICT产业也是如此。因为实际应用场景是多元,Arm、x86、Power等不同的技术流派,都是ICT产业的一部分。
南方+:对你们来说,自主化程度进展情况如何?
江豫京:整合了IBM原Power服务器产品市场及双方母公司的优势全球供应链资源,建立了供应链协同工程模式,实现了浪潮K1 Power系列产品的本地研发、本地制造、本地供应和本地服务,为中国用户的数字化转型提供更多自主可控、安全可靠的基础架构选择。
在研发方面,融合浪潮K1关键应用主机和Power小型机先进技术,打造Power产品的本地化研发能力。在自主开发过程中,浪潮K1 Power系列服务器的本土化是再创新的本土化。
在供应链方面,K1 Power服务器上实现了除了CPU之外所有零部件的国内供应,降低部件采购周期;拥有智能化生产工厂和立体化仓储系统,实现本地化生产制造,缩短交付周期。
南方+:当前,包括华为也在强势布局Arm架构。对你们来说,会采取怎样的方式巩固自身地位?
江豫京:计算技术是多元化的,华为的Arm架构是为终端应用设计的,不是针对数据中心和企业计算,浪潮商用机器的K1Power是面向关键计算的,两者可比性不强。
南方+:在与合作伙伴的合作中,你们希望在哪些领域继续提升?
江豫京:一是进一步完善和发展行业解决方案,尤其是针对云、容器云等新应用场景的解决方案;二是更深入的与金融、制造业、政府等行业合作,满足用户的个性化需求。
【记者】郜小平
【作者】 郜小平
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