Arm將推出專用處理器，有何特點？

英國芯片設計公司Arm計劃通過尋找新客戶來滿足投資者，而RISC-V和中國已經是挑戰(zhàn)。

在納斯達克上市的 Arm 與軟銀 2016 年私有化的公司截然不同，因為這家英國芯片設計公司已經從授權其架構和核心設計發(fā)展到開發(fā)預先驗證的幾乎完整的處理器藍圖，這些藍圖提供了開發(fā)定制芯片的快速且廉價的途徑。

Arm 物聯(lián)網業(yè)務部門負責人 Paul Williamson今天早些時候告訴The Register：“上次我們上市時，人們非常關注我們是一家智能手機處理器企業(yè)?！?/p>

“當我們成為一家私營企業(yè)時，我們已經進行了轉型，以應對更廣泛的市場?！?/p>

現(xiàn)在，該公司再次上市，它再次對一系列期望以某種方式獲得豐厚回報的投資者負責。

為了滿足他們的需求并實現(xiàn)增長，Arm 的計劃是開發(fā)威廉姆森所說的“更完整的計算解決方案”。

為什么要止步于核心？在這里，有一個完整的處理器

Williamson 表示：“服務器的需求看起來與低功耗物聯(lián)網設備的需求非常不同，但 Arm 正在自我定位，以確保我們擁有適合每個市場需求的正確技術組合?！?/p>

“這絕對是一款與 2016 年你所看到的不同的 Arm?！?/p>

Arm 的業(yè)務建立在授權其指令集架構和 CPU 核心設計的基礎上，多年來不斷擴展其產品組合，包括各種其他構建模塊，供客戶授權并融入其定制處理器和片上系統(tǒng)。您可以從 Arm 獲取相對昂貴的架構許可證并設計自己的兼容 CPU 內核，和/或選擇一個現(xiàn)成的內核進行許可，這不會花費太多。

為了創(chuàng)建功能微處理器，被許可人不僅需要開發(fā)或獲取 CPU 內核，還需要開發(fā)或獲取內存控制器和 IO 功能，并根據應用程序、GPU、硬件加速和其他零碎內容，并將它們全部整合在一起。在絕大多數情況下，被許可人會集成來自 Arm 和其他來源的這些單獨的技術塊來創(chuàng)建他們的芯片。

Williamson 表示，隨著半導體制造工藝技術的不斷發(fā)展和處理器變得越來越復雜，將各種藍圖拼接在一起、測試和驗證所有內容以及將最終芯片推向市場的成本和時間正在增加，因此 Arm認為以更完整的形式提供其 IP 將受到贊賞。

也就是說，Arm 將提供經過驗證和優(yōu)化的更完整的設計，希望為被許可人節(jié)省時間和精力，并為 Arm 提供更有價值的 IP 許可，從而在理想情況下獲得更多收入和利潤。

“我們的合作伙伴希望我們能夠填補更多空白，幫助他們更快進入市場。因此，我們提供了圍繞計算子系統(tǒng) (CSS) 的產品，將一些技術整合在一起?！?/p>

提供制造芯片所需的現(xiàn)成的構建模塊，并以領先的代工廠可以立即制造的形式提供它們，也讓 Arm 有機會贏得新客戶，否則這些客戶會對開發(fā)自己的芯片持謹慎態(tài)度。

Arm 最近發(fā)布的Neoverse CSS 是首批產品之一。該產品線在上個月的 Hot Chips 會議上宣布，并由我們在The Next Platform的朋友們詳細描述，該產品線本質上是一組可直接使用的 CPU 內核，其中包括處理器設計中最關鍵的元素。Arm 表示，客戶可以根據自己的喜好調整內存和 IO，并添加所需的片內或片外加速器。

Williamson 告訴The Register Arm 打算為各種垂直市場提供一整套經過預先驗證的處理器設計。

這種產品可以吸引高價，因為開發(fā)上節(jié)省的時間和資源證明較高的前期成本是合理的?！拔覀儾粫窒砩虡I(yè)協(xié)議的細節(jié)。我們提供的計算子系統(tǒng)方法可加快我們的合作伙伴正在構建的基于 Arm 的平臺的硅化時間并加快市場采用速度。我們?yōu)楹献骰锇樘峁┑膬r值使他們能夠專注于 Arm 基礎設施業(yè)務產品解決方案副總裁 Dermot O'Driscoll在回答記者提問時告訴The Register ?。

推動開發(fā)更復雜的設計之際，Arm 在IPO 前的監(jiān)管文件中明確指出，該公司希望客戶至少使用其核心設計，而不是根據許可開發(fā)自己的與 Arm 指令集兼容的處理器以及很少或沒有來自 Arm 的實際藍圖的架構。

“如果我們的客戶，特別是占我們總收入很大一部分的一個或多個關鍵客戶，選擇基于我們的[指令集架構] ISA 開發(fā)自己的處理器，那么我們開發(fā)的處理器產品組合的市場將會下降，這可能會對我們的業(yè)務、經營業(yè)績、財務狀況和前景產生重大不利影響，”該文件稱。

值得注意的是，Arm 的一些知名客戶已經創(chuàng)建了自己的兼容處理器，或開始開發(fā)此類硬件。Apple 根據架構許可開發(fā)自己的 Arm 兼容內核；安培計算在云和超大規(guī)模領域取得了成功，最近推出了基于定制核心設計的芯片；與此同時，高通試圖通過收購Nuvia進入服務器 CPU 市場，該計劃已成為訴訟的主題，Arm 聲稱高通違反了其許可條款。

盡管如此，Williamson 堅稱 Arm 的生態(tài)系統(tǒng)仍然是“開放的”，這意味著盡管重點轉向現(xiàn)成的設計，但只要擁有正確的架構許可，芯片制造商仍然可以自由開發(fā)自己的內核。我們認為 Arm 仍會像以前一樣許可其藍圖；它只是為那些需要或想要它們的客戶添加現(xiàn)成的系列。

RISC-V 的威脅

當 Arm 客戶創(chuàng)建定制內核時，芯片設計者仍會收取其架構許可的版稅。

但如果客戶選擇像 RISC-V 指令集這樣的替代 ISA，Arm 將一無所獲，盡管 RISC-V 指令集遠不如 Arm 成熟，但它已經引起了人們的關注。

人們對 RISC-V 感興趣有兩個原因，第一個是其寬松的許可證提供了無需支付版稅即可構建定制芯片的機會。

另一個是它的可定制性很強?；?RISC-V ISA 的指令少于 50 條。然而，它可以僅使用預期用例所需的指令進行擴展，并且這些指令可以完全自定義。

該架構存在于硬盤驅動器等設備中部署的微控制器以及谷歌TPU等加速器中。

NASA 將在其航天計算機中使用 RISC-V 。

中國和印度在 RISC-V 上下了很大的賭注，以推動其本土處理器的發(fā)展。

高通是 Arm 的大客戶，一直是 RV 架構的熱情支持者，它看到了 RV 架構在可穿戴設備、智能手機、筆記本電腦和聯(lián)網汽車等多種產品中的潛力。英特爾此前也在 RISC-V 上下了大賭注。

該架構具有從嵌入式電子產品擴展到數據中心級產品的潛力，例如 Ventana即將推出的Veyron V1 處理器。

RISC-V 對 Arm 利潤構成的威脅并沒有被忽視。該公司在首次公開募股前的文件中警告投資者，“如果 RISC-V 相關技術繼續(xù)開發(fā)并且市場對 RISC-V 的支持增加，我們的客戶可能會選擇使用這種免費的開源架構而不是我們的產品。”

當然，從我們的角度來看，RISC-V 在低端市場是 Arm 的挑戰(zhàn)者，也許有一天在高端市場也是如此。