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国产ARM宜考虑将RISC-V作备份

2023/06/05
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受国际大环境影响,国产ARM的性能上限已经被美国锁死了。

首先是IP限制。过去,国产ARM CPU公司习惯于从ARM购买IP,以最富盛名的麒麟芯片而言,在十年时间里,所有的麒麟芯片CPU均从ARM购买,在ARM明确禁止对中国出售尖端性能的IP后,等于就失去了继续买更好的IP升级的可能性。由于长期从ARM购买IP,使国内ARM CPU厂商在CPU核的设计能力上没有得到充分锻炼,自主设计能力在长期的技术引进中武功被废。很难在短时期内设计出比ARM更好的IP。

其次是工艺。过去,高性能国产ARM CPU长期依赖台积电尖端工艺,在美国的影响下,国内企业很难使用台积电5/7nm工艺流片,在使用14nm工艺的情况下,国产ARM CPU过去标榜的性能和低功耗优势就荡然无存了。在使用12/14nm制造工艺的情况下,某ARM CPU的SPEC06单核成绩不足龙芯3A6000的三分之一。

可以说,美国的制裁犹如“智子”,从设计核工艺两个方面把国产ARM CPU的性能上限锁死了,阿里的倚天710很可能会是国产ARM CPU的天花板。

相比之下,国外ARM厂商已经可以使用X4架构和台积电N3E工艺,这会使国产ARM厂商在竞争中处于明显劣势。

在这种情况下,国产ARM宜考虑将RISC-V作备份。

首先,RISC-V有开源的高性能CPU IP核,包云岗团队开发的香山处理器已经到了第二代,IPC达到10/G,对标A76,正在研发的第三代IPC目标是15/G,对标ARM N2,一旦研发成功,国内企业可以免费获得N2级别的高性能CPU核。这可以节省几千万乃至上亿元原本用于购买ARM IP的费用。

其次,基于开放指令集RISC-V的处理器生态,能够通过开源开放实现模块与代码的低成本复用,实现复杂设计的众包开发模式,大幅降低处理器芯片设计成本,包括人力、EDA、IP、时间等成本。

最后,国产ARM CPU厂商由于长期买IP设计SoC,在如何设计高性能CPU核方面缺乏锻炼,但在设计SoC上非常熟练,直接拿RISC-V开源代码,可以免去设计CPU核的过程,直接迈入设计SoC的流程,对于国产ARM CPU厂商而言可谓是“专业对口”。

目前,包云岗团队开发的第二代香山,以及L院士发布的RISC-V CPU核(IPC大于8/G)都是不错的选择,特别是在PPT上更新了数代ARM CPU的飞腾,完全可以用香山或L院士发布的RISC-V CPU核设计一款CPU。由于飞腾更换指令集经验比较丰富,完全可以采用ARM、RISC-V 两条腿走路的方式,规避ARM路线的风险。

 

 

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ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。

ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。收起

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铁君公众号主笔,主要关注领域为半导体、操作系统、人工智能、通信、云计算。