近日,全球開放硬(ying)件標準組織(zhi) RISC-V 國際基金(jin)會宣布Intel以(yi)Premier級別會員身(shen)份正式加入(ru)該組織(zhi)。同時Intel宣布將(jiang)推出 10 億(yi)美元基金(jin)建(jian)立代工創新生態系統,此舉(ju)或將(jiang)有助于加速終結ARM的壟斷地位。
RISC-V基金(jin)會官網成員界面,Intel的(de)標(biao)志赫然在列
x86架構作為復雜(za)指令(ling)集,一直統治PC電腦、HP高性能計算平(ping)臺。
ARM屬于精簡指令級架構,用于大多數智能手機、嵌入式和物聯網設備。
RISC-V也是精簡指令集,最早由加州大學伯克利分校David A. Patterson教授帶領團隊推出,是最重要的免費且開源的指令集架構之一。目前我國很多自主芯片都(dou)是基(ji)于該架構(gou),國內(nei)的華(hua)為、中(zhong)興、芯來科技、阿里平頭哥(ge)等公司都(dou)加入了RISC-V基(ji)金會。
蘋果于2020年11月發布的M1芯片,適用(yong)于部分(fen)Mac、iPad設備(bei)
在智(zhi)能(neng)手(shou)機興起(qi)前,ARM架構被認(ren)為是“低性能(neng)、低功耗”的(de)代(dai)表,不與Intel代(dai)表的(de)x86架構產(chan)生(sheng)直接競爭。智(zhi)能(neng)移動(dong)設備大范圍(wei)推廣(guang)后(hou),以蘋果的(de)M系處理器為代(dai)表的(de)ARM芯片逐漸打破了性能(neng)瓶(ping)頸,ARM已威脅(xie)到Intel的(de)地位。
而在 RISC-V 發展的(de)這(zhe)十(shi)年來,無數專家(jia)驗證了 RISC-V 的(de)先(xian)進(jin)性,傳統上,一家(jia)企業想要(yao)在自家(jia)產品中(zhong)集成芯片,需(xu)要(yao)先(xian)選擇供貨商(shang)(shang),供貨商(shang)(shang)與(yu)指令集架(jia)構、軟件生態深度綁定,因(yin)此一旦做(zuo)出選擇便難以更改。
倘若切(qie)換到使用(yong) RISC-V,開(kai)源的(de) RISC-V 不存在深度綁定的(de)情況,因此會有成百上千家(jia)供應商任企業挑選(xuan),且(qie)能靈活切(qie)換其他供貨商。
不過對整(zheng)個產業而言,仍需(xu)要具有足夠影響力的引領者研發(fa)(fa) RISC-V 高(gao)性能CPU,將多年積(ji)累的移動端 CPU、桌面端 CPU 或服務器 CPU 設計(ji)經(jing)驗帶入這(zhe)一新興行業,推動產業發(fa)(fa)展。
ARM陣營雖然在(zai)PC市場(chang)和(he)服(fu)務(wu)器市場(chang)都取得了一(yi)些(xie)成績,不過尚未真(zhen)正影響到Intel的(de)生存。據Intel公布的(de)業績報告,其(qi)2021年營收為(wei)747億(yi)美元(yuan),凈利(li)潤(run)為(wei)198.68億(yi)美元(yuan),凈利(li)潤(run)率依然高達26.6%。此外(wai),在(zai)以(yi)服(fu)務(wu)器為(wei)代表的(de)市場(chang)中(zhong),Intel仍以(yi)97%的(de)市場(chang)占有率掌握著絕對主導地(di)位(wei)。
此外(wai),Intel公司(si)與ARM公司(si)在(zai)商(shang)業模式上(shang)也存在(zai)著較大的差異。
半導體行業常見的IDM、Fabless與Foundry模式(shi)
ARM最早(zao)由蘋(pin)果、諾基亞、Acorn、VLSI、Technology等(deng)公司合(he)(he)資成(cheng)立,是典型的Fabless無晶圓半(ban)導體(ti)模式。其營(ying)收規模相較于(yu)Intel小得多,但卻有超過(guo)1000家(jia)授權合(he)(he)作伙伴,每(mei)個季度出貨芯片超過(guo)25億片,在各種(zhong)嵌入式處(chu)理器是當之(zhi)無愧的第一。
公(gong)司只負責(ze)核心架構(gou)研發,提供(gong)IP授權(quan)給半導體合作伙伴(高通(tong)、蘋果、AMD及三(san)星等),后(hou)者使用(yong)ARM的架構(gou)、設計以及開發工具推出自己的處(chu)理器,然后(hou)再供(gong)應給OEM客戶。
此(ci)前,英(ying)偉達( NVIDIA )曾與ARM 的母(mu)公司軟(ruan)銀( Softbank )約定(ding)以(yi)660億美元的價格對(dui)ARM進(jin)行(xing)收購。這項收購案一旦實(shi)現(xian),國內(nei)乃至全球半導體(ti)行(xing)業的局面會發生(sheng)天翻(fan)地(di)覆的變化。但由于(yu)英(ying)國,歐盟(meng),美國等地(di)的監管(guan)機構(gou)反對(dui),此(ci)交易被迫(po)宣(xuan)布中止,ARM公司隨即宣(xuan)布將公開募股。
Intel始終堅持一(yi)條龍式(shi)的(de)IDM模(mo)式(shi)。即涵蓋IC設計(ji)、IC制造(zao)、封裝(zhuang)測試(shi)等各個環(huan)節的(de)全鏈路生產模(mo)式(shi)。區別于(yu)NVIDIA、高通、華(hua)為等企(qi)業(ye)的(de)Fabless模(mo)式(shi),在(zai)IDM模(mo)式(shi)下(xia)設計(ji)、制造(zao)等環(huan)節得以協同優(you)化發展。這也(ye)是Intel長期以來保持技(ji)術優(you)勢的(de)源動(dong)力。
不過(guo)伴隨著摩爾(er)定律的(de)逐漸(jian)失(shi)效,Intel的(de)10nm制(zhi)程量(liang)產計(ji)劃也一(yi)再延(yan)期。英特爾(er)CEO在2021年(nian)宣布將IFS模(mo)式,即為客戶提(ti)供芯(xin)片(pian)代工服(fu)務,作為公司的(de)新發展重點之一(yi),這使得Intel需要與臺積(ji)電(dian)等傳統芯(xin)片(pian)代工廠進行競爭。
Intel的(de)模塊化芯(xin)片(pian)示意圖:基(ji)于先(xian)進3D封(feng)裝,單芯(xin)片(pian)整合(he)至強CPU核心(xin)等自家IP、新的(de)互連技術(shu)、第三(san)方/定制IP和(he)小芯(xin)片(pian)
Intel的(de)選擇是入局RISC-V架構的(de)建設,在(zai)攻(gong)入ARM占據(ju)壟(long)斷(duan)地位的(de)移動市場(chang)的(de)同時,發力RISC-V新賽(sai)道,以(yi)此來(lai)維系自身(shen)在(zai)芯片設計制造行業的(de)龍頭地位。
據(ju)媒體引述市場調研機構Semico Research的(de)(de)最新報告,預計到(dao)2025年(nian),采用RISC-V架(jia)構的(de)(de)芯片出貨量將(jiang)增(zeng)至(zhi)624億顆,2018年(nian)至(zhi)2025年(nian)復合增(zeng)長率(lv)高達146%。毫無(wu)疑(yi)問(wen),隨(sui)著(zhu)這(zhe)一(yi)新興指令級架(jia)構的(de)(de)飛速發(fa)展(zhan),現有半導體行(xing)業格局將(jiang)會發(fa)生巨大(da)的(de)(de)變化。