为了Android不被卡脖子 Google正在酝酿一个大计划

Arm 失宠

押宝新架构

近两年的英伟达（NVIDIA）的风头可谓是一时无两。

一则是 2015 年左右深度学习的爆发，给英伟达业务带来了不小的增速。二是虚拟货币业务站在风口，对高算力显卡需求暴增，让英伟达显卡量价齐飞。

英伟达也在 2021 年第三季度创造了 32 亿美元的营收，以及 42% 的同比增长。随着当下虚拟货币开始回归理性，对英伟达显卡业务有所影响。

英伟达也转头在本届 CES 上，开始宣布转向智能汽车自动驾驶领域，开始寻找下一个业务爆发点。

其实在英伟达业务飞涨的 2020 年，本打算顺势用 660 亿美元收购 Arm，成为有史以来规模最大的芯片公司并购案，差点以一己之力改写了整个半导体产业格局。

这笔并购历时两年，最终在今年 2 月份，双方表示严厉的监管下，终止交易。而 Arm 也转头开始准备 IPO。

其实不止如此，Arm 也开始考虑提升芯片架构 IP 的授权费，以提振自己的业务盈利。

总的来说，还隶属于软银公司的 Arm，未来仍是一片未知，充满了不确定和不稳定性。

对于一个企业来说，有着不确定的未来，实则是个褒义，但对于 Arm 来说，却并非是个好的趋势。

缘由就是，Arm 并非是个普通的科技企业，而是可以左右当下芯片格局的公司，无论对于 Google 还是苹果，它都太重要了。

未来 Google 打算给 Arm 降权

高通、联发科推出的 SoC 基于 Arm 推出的芯片 IP，而这些 SoC 也成为当下繁荣 Android 设备们的基础。

可以说，没有 Arm，也就没有现在 Android 繁荣而庞大的生态，自然也无法为 Google 提供庞大的服务入口。

对于苹果就更不言而喻。

在挥手告别 x86 架构后，苹果为 Mac 打造的新桌面级芯片 M 系列，完完全全的拥抱了 Arm 架构，也开启了 Arm 时代。

在 Mac 桌面产品线转向 Arm 之后，让苹果引以为傲的生态力，也根植于 Arm 架构的土壤里，可以说打破了设备间的壁垒，也完成了品牌的壁垒。

正如英伟达创始人黄仁勋所言，Arm 将成为未来十年最重要的 CPU 架构。苹果也正在身体力行。

行业里，Arm 的穿透力和抢占 x86 传统市场的能力，也不仅限于面向普通人的 Android 与苹果。

传统的服务器，Arm 架构的处理器，也正在逐步蚕食 x86 传统架构的市场。也就是短短几年时间，曾经一家独大的 x86 架构也正在被 Arm 这个后浪不断地拍打。

只是，当下主流芯片二龙戏珠的局面并没有持续多久，诞生于 2010 年的 RISC-V 正逐步成为行业「新宠」，并来势汹汹。

近日，Google 官方宣布 Android 将会陆续支持 RISC-V 指令集架构，并公布了一个较为详细的迁移路线图。

而 Android 工程总监 Lars Bergstrom 则说的更直接一点，「希望把 RISC-V 视为 Android 中的一级（tier 1）平台」，言下之意就是与 Arm 平起平坐。

Google 的意图也相当明确，不想把 Android 跟 Arm 深度绑定，让 Android 系统的控制权回归到 Google 手里，不再受制于人。

其实，Google 一直在为 Android 增加对 RISC-V 支持，在去年 9 月在 AOSP 项目中开始加入 RISC-V 的补丁，并开放了相关权限。

如今官方的表态则加快了 Android 兼容或者转移至 RISC-V 的进程，同时 Google 预计会在 2023 年第一季度推出官方模拟器，让基于 Java 的 Android 程序能在 RISC-V 架构中运行。

简单来说，这个过程跟苹果的 Rosette 有点相似，算是一个官方转译工具，能够将 Java 转移为 RISC-V，新架构平台前期缺少 App 的生态也就迎刃而解。

Arm 失宠，RISC-V 受宠

除了 Google 高调站在 RISC-V 这里，高通最近也与 Arm 差点擦枪走火。

基于 Arm 的 Surface Pro X

问题的根源在于，高通收购 Nuvia 芯片初创公司，并打算自己研发基于 Arm 公版架构的自主架构，以提升自己在移动芯片领域的竞争力。

但 Arm 则认为，高通收购 Nuvia，并不代表着能够获得 Nuvia 可定制 Arm 架构的授权，也由此状告高通违反 IP 授权协议。一直到现在，两者仍各执一词。

Arm 公版 IP 核心

出现这种状况的核心问题就在于 Arm 的商业模式，是依靠公版架构 IP 授权赚取授权费，并在每块芯片上收取一定的费用。

可以基于 Arm 的公版架构 IP 进行定制（比如说频率、核心），但并不能修改内核架构本身。

高通通过收购，改动 Arm 内核，显然是动了 Arm 的蛋糕，加上高通作为 Arm 的一个大客户，此举无疑也削弱了 Arm 的地位，这口子不能开。

火龙、驯龙几乎成为高通芯片的一个梗

对于高通而言，前几年 Arm 公版架构设计上的不利，让其生产的 SoC 能效表现不佳，一众 Android 旗舰也受到牵连。

彼时，苹果的 A 系芯片「默秒全」，以及消费群体称高通芯片为「火龙」，也加速了高通对于自主设计架构的决心。

但如今 Arm 对高通步步紧逼，在授权和许可上闹得不可开交，也让高通有了额外的打算，这个 Plan B 就是近来大火的 RISC-V 架构。

目前，Google 与高通几乎都开始着手于 RISC-V，虽然并非是全押，但优先级也达到了与 Arm 齐平的状态，也算是着手于新赛道的建设了。

作为目前 Arm 还无法制约的苹果，由于早期苹果的投资并促成 Arm 成为一个独立公司运营。

因而苹果也获得了对 Arm IP 核心的修改和调整，进而配合十几年的布局，造就成为当下的「苹果芯片」，最终配合软件系统，造就了苹果生态壁垒。

即便暂时不会有着类似与 Google、高通被 Arm 所掣肘的窘境，苹果依然打算把嵌入式内核转移到 RISC-V 架构上，并且也开始招揽相关人才。

对于苹果的变动，SemiAnalysis 分析师 Dylan Patel 则直言，苹果 A 系列芯片中非面向用户功能的 Arm 核心，极有可能在未来几年的迭代中，被更换为 RISC-V。

在 A、M 系列芯片里，除了 CPU、GPU 这些主要核心，还有许多嵌入式核心来控制 WiFi、蓝牙、雷雳接口等等。它们几乎都是基于 Arm 的 Cortex-A 系列内核，每一枚芯片当中苹果要付给 Arm 相当的授权费。

说白了，近些年自研芯片顺风顺水的苹果，其实也想通过转移到 RISC-V 架构来达到降低芯片成本的目的。

RISC-V 最大的优势是「完全开源」

RISC-V 简单来说就是一个基于精简指令集（RISC）原则的开源指令集架构（ISA）。

2010 年在加州大学伯克利分校成立之后，在三星、IBM、英伟达、高通、Google、华为、特斯拉等 36 家科技公司的支持下，成立了 RISC-V 基金会，并于 2020 年更名为 RISC-V 国际。

相对于 x86、Arm 来说，RISC-V 最大的特点就是 ISA 的完全开源。任何人、企业和机构都可以基于 RISC-V 架构更改、优化、自由部署，并且也不会收取许可费、版权费，并没有任何附加条款。

完全开源之后，基于 RISC-V 架构开发的 CPU 或者 SoC 等等芯片，自然也不会因为一些特殊原因，而出现「卡脖子」的行为。

因此，目前我们国内许多造芯企业也在近年开始投入对 RISC-V 架构芯片的布局，并也出现了一些基于 RISC-V 架构的新芯片平台。RISC-V 也被认为会是未来中国芯片产业的一个突破点。

阿里平头哥半导体副总裁孟建熠

不过目前来说，RISC-V 架构芯片平台进入消费电子产品还为时尚早。digitaltrends 就在分析中表明，RISC-V 现在最大的问题其实就是完全开源带来的碎片化问题。

由于能够自由部署 ISA，RISC-V 芯片五花八门，当下也主要用于一些工业领域和物联网当中，走向消费者似乎还有一段距离。而且「开源并不意味着免费」，厂商们所研发的 RISC-V 芯片，也可以出售或者授权其他厂商来使用他们的 IP 核心，有股子 Arm 的味道了。

可以自己设计，也可以与其他公司共同合作设计，甚至也可以直接买其他公司的 IP 架构，无论哪一种都要比 Arm 便宜。这就是 RISC-V 第二个优势所在。

有趣的是，x86 架构的头部厂商 Intel 也是 RISC-V 国际成员，也对 RISC-V 架构充满兴趣，缘由是 Intel 有自己的工厂，制造代工 RISC-V 芯片极有可能会是未来一大新型业务板块。

另一成员英伟达也表示 RISC-V 架构的 CPU 会是自己 GPU 业务的一个有意义补充。尤其是英伟达也开始布局智能汽车平台，RISC-V 架构会是一个比较好的选择。

英特尔 CEO Patrick Gelsinger

面对 RISC-V 的快速增长和走红， Arm 公司则表示厂商对于它的公版核心表现十分满意，即使他们不能自由的修改 IP 架构。

也凭借此，Arm 处理器如今也大放异彩，无论是在 Android，还是 iPhone、Mac 当中，甚至基于 Arm 的服务器 CPU 也开始逐步走向 x86 传统领域。

而 RISC-V 不过也刚起步，Google、高通、苹果也才刚刚布局，RISC-V 国际预估到 2025 年，整个 CPU 市场，RISC-V 处理器将会占据 14% 份额。

但这些厂商并没有给予一个 RISC-V 芯片走向消费市场的一个期限，此前的 Google 也不过是做一个计划，是否转移或许还得看 RISC-V 生态发展，以及 Arm 的后续动向。

无论如何，在如今的形势之下，RISC-V 完全开源的优势被无限放大，而 Arm 的闭源和其商业模式也成为许多厂商头上的达摩克丽丝之剑。

未来的芯片行业，并非是我们现在看到的 Arm 与 x86 分庭抗礼，而是待 RISC-V 崛起后的三国鼎立局面。