除了麒麟950华为ARM处理器,还有什么?
相对于ARM 32位指令集的谨慎授权,ARM对其64位指令集的授权却非常大方。除了拉拢ARM阵营的IC设计公司冲击服务器芯片市场,还有ARM 64位指令集本身的原因。
ARM为什么放松64位指令集的授权?
其实ARM原来的64位指令和32位指令不是一回事,也不完全兼容MIPS64和MIPS32,X86 64和X86 32。ARM的64位指令做了一定程度的重新定义,在软件上与ARM的32位指令不兼容。只有在系统状态切换时,才能在32位和64位指令之间切换。如果内核是64位,应用是32位,或者内核是32位,应用是64位,都会有问题。
ARM原来的64位指令和32位指令有点类似于Intel的IA-32和IA-64的关系。IA-64是VLIW,与CISC IA-32不兼容。
所以ARM热衷于卖64位指令的根本原因就在于此。当时因为IA-32和IA-64的不兼容,英特尔在IA-64的生态建设上力不从心,AMD抓住机会做了64位X86服务器芯片,迫使英特尔推出64位X86芯片,放弃安腾才重新占了上风。
ARM可能已经从Intel那里吸取了教训——为了更快地推广64位指令集,建立相应的软件生态,必须改变过去授权ARM 32位指令集的谨慎,选择将64位指令集授权给众多有实力的厂商,以加快生态建设,防止竞争对手抢占先机。同时,使用虚拟化来混合32位和64位。在ARM 32位指令集时代,华为、国防科大等一大批原公司或单位并没有ARM指令集的授权,但也借着ARM推广64位指令集的东风拿到了授权。
然而,即便如此,指令集许可费仍然昂贵。根据小道消息,国防科大获得的授权费是每五年65438+亿美元,而五年后是否续签授权,我们必须不惜任何代价与ARM重新谈判。虽然没有关于华为的小道消息,但是按照国防科大的条件,很可能是差不多的价格,五年的授权。
华为在ARM芯片方面有哪些成就?
华为的ARM芯片最广为人知的是海思麒麟。6年前,K3这个初出茅庐的产品,由于成品不成熟,营销和分销策略失误,未能在山寨市场站稳脚跟,但它的第一次大胆尝试为海斯积累了宝贵的经验。两年后,K3V2成为全球首款集成4核ARM cortex A9的手机芯片解决方案。虽然存在兼容性差、功耗高等问题,但在麒麟910之后,GC4000被Mali450MP4取代,并采用28nm HPM制程工艺后,完全转变为海思麒麟第一款可以使用的SOC。荣耀3C LTE版、P7、Mate2、荣耀X1等机型搭载麒麟910后,性能与功耗的完美平衡备受好评,逐渐被市场接受。
2014五月份发布的麒麟920很惊艳。麒麟920采用大小核架构,集成4核ARM cortex A7和4核ARM cortex A15,选用Mali T628MP4作为GPU。客观来说,麒麟920相比麒麟910在性能上是一个质的飞跃。良好的功耗控制和多核调度,使得麒麟920在保证性能满足绝大多数应用的同时,能够很好的控制功耗。麒麟920相比同档次被媒体报道有漏电缺陷的联发科MT6595,在多核调度、性能和功耗的平衡上做得更好。搭载麒麟920系列SOC的荣耀6、荣耀6plus、Mate7等机型均获得成功,Mate7也成为国家领导人赠送外宾的礼物。
2015的麒麟930集成了8核ARM cortex A53,在GPU方面选择了和麒麟920一样的Mali T628MP4。相比麒麟920,性能提升有限,但其基带采用了华为自主研发的4MSA技术,在一定程度上提高了信号稳定性和通话质量。
新发布的麒麟950集成了4核ARM cortex A53和4核ARM cortex A72。得益于16nm FF+工艺,麒麟950在功耗和性能上取得了非常好的平衡。ARM cortex A72在2.3G频率下的单核功耗为1.25W,加上智能感应处理器、LPDDR4、新系统总线等新特性,麒麟950完全可以续写。
但是华为的ARM芯片不只是麒麟。2015年初,华为发布了集成32核ARM cortex A57的芯片。该芯片采用台积电16纳米工艺,是一款面向高性能低能耗设备的网络处理器。此外,在麒麟950发布会上,华为还宣布正在设计一款拥有自己微结构的服务器芯片。这款芯片一旦上市,将彻底终结华为使用ARM公共微结构的历史。
海思的芯片其实是服务于华为发展战略的,有云、管、端三个方向。“端”指的是终端,是最常见的手机芯片,也是最广为人知的一个。“管子”广泛应用于通讯领域。比如打个电话,九种情况下都会被这些芯片处理。“云”CPU市场普及的最大障碍不是技术,而是软件生态。
华为的ARM服务器能卖得好吗?
相比使用ARM公微结构的手机芯片,华为自主设计的服务器芯片才是笔者更关心的话题。但是,短时间内,我并不看好ARM服务器芯片。
就像当年英特尔进入手机芯片市场,受制于软件生态,导致事倍功半的结果。在进入PC和服务器芯片市场时,ARM也遇到了同样的问题。此外,英特尔已经上市的低功耗服务器芯片完全阻断了ARM通过低功耗服务器芯片蚕食市场的可能性,导致ARM很难在服务器芯片市场与英特尔竞争,只能依靠差异化或者政策保护。
具体来说,国防科大的64核ARM服务器芯片“火星”性能并不强。按照SPEC2006模拟器的性能,可以在多核性能上与Intel E5一较高下,但受限于相对较弱的单核性能和软件生态。即使未来与银河麒麟操作系统合作,也只能在相当一段时间内在党政军市场谋生。
而高通也看到了,单纯的市场竞争,ARM服务器芯片很难撼动X86服务器芯片的地位,美国政府显然不会为了高通而偏袒打压英特尔。于是高通找到贵州省政府,成立合资公司贵州华芯通半导体科技有限公司,依靠中国当地政府的保护和投资,获得ARM服务器芯片的生存空间。(公司初始注册资本为人民币654.38+0.85亿元,贵州省政府投资机构占55%,高通公司子公司占45%。笔者认为,这个合资企业可能会演变成一个合资公司,用高通的芯片穿上马甲,把自己改造成一个拥有“中国自主知识产权”的芯片,然后由地方政府买单,借助政府的力量推广到党政军,基本和兆芯一样)
而AMD呢,把ARM芯片做出来是救急的——在X86芯片上被Intel打了很多年,股价低得不可思议已经是无奈之举,而且还带有很强的试水和捞一票的性质,虽然AMD的ARM号称可以运行Windows。
即使华为的ARM芯片经过1-2年研发成功,即使性能不逊于国防科大的“火星”,其市场前景依然不容乐观——很有可能华为自己生产销售,或者利用华为与政府和运营商的良好关系冲击市场,很有可能在非党政府和军队市场的数据中心中,X86服务器依然是主流。
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笔者认为,华为自主设计高性能服务器芯片的最大意义不在于服务器芯片可以在业务上从英特尔手中抢走市场份额,而在于服务于华为的“云、管、端”发展战略,以及培养人才、培养团队、积累经验和技术!
目前国内只有龙芯、神威和三家公司成功研发了安全可控的高性能芯片,都有着深厚的技术积累和渊源——龙芯源于中科大的技术实力,龙芯的董事长和总裁都是夏院士的学生;腾飞与哈尔滨军工一脉相承;沈与建国初期的科研院所有着深厚的渊源。......
相比其他合资ARM阵营的IC设计公司穿上国外芯片的马甲,或者用ARM公微结构“设计”SOC,华为的自主研发显然更有野心,更有技术创新的勇气。