劍指 ARM,中國祕密計畫大咖雲集

作者 | 發布日期 2019 年 06 月 29 日 0:00 | 分類 晶片 , 軟體、系統 Telegram share ! follow us in feedly


安謀(ARM)對華為禁運,打亂全球半導體產業秩序,也意外讓中國政府取代安謀的祕密計畫,正式浮上檯面。

安謀是為半導體公司提供技術的半導體公司,核心業務是提供晶片運算最核心的指令集,少了安謀的指令集,手機無法待機一整天,更別談隨時拿起來拍照、上網、看影片。

清大前校長、集邦科技董事長劉炯朗解釋,安謀掌握的是晶片運算最底層的架構。他解釋,過去晶片靠微縮提高性能,同時降低成本。但是,半導體微縮已接近物理極限,價格愈來愈貴,「摩爾定律慢慢落下來了,就要在指令集上面想辦法」。

掌握指令集  安謀對手出現

劉炯朗形容,指令集就像「武功祕笈」,記載讓同一顆晶片發揮更大威力的「心法」,讓各家 IC 設計公司自己參悟,練出更強的招式,但是萬流歸宗,後面的師父還是安謀。光憑這一點,安謀每年賺進大筆授權費用。2016 年 7 月,日本軟體銀行以 314 億美元,購併了這家公司。不過,從去年開始,安謀的新對手出現了,中國政府開始大力扶植另一個技術標準 RISC-V,要從最源頭掌握半導體的控制權。

2018 年 10 月,中國 RISC-V 產業聯盟在上海市經信委支持下成立,上海市政府還推出 RISC-V 扶植政策,《2018 年第 2 批上海市軟體和積體電路產業發展專項資金(積體電路和電子資訊製造領域部分)專案指南》,這是中國第一次頒布政策,將上海開發相關技術的公司列為扶植對象。

目前中國有超過 300 家公司和研究單位採用或關注 RISC-V。這個標準是美國柏克萊大學開發,美國 RISC-V 基金會為核心運作,更令人驚訝的是,這個基金會 2015 年才成立,但 4 年中,已有超過 200 家公司加入,不乏頂尖高科技公司,中國隊最積極,從阿里巴巴、華為到紫光,都加入這個陣營。更重要的是,美國重要的半導體和網路公司,從 Google、NVIDIA、IBM、高通、美光,也都加入這個陣營。在台灣,聯發科、台積電和晶心科也是成員。

2018 年烏鎮互聯網大會,圖靈獎得主大衛派特森(David Patterson)展示睿思芯科設計的一款 AI 晶片,這款晶片不但電力需求低,運算效率也高。

中國 RISC-V 產業聯盟理事長、芯原微電子董事長戴偉民(見首圖),參加台北國際電腦展論壇時,也直指中國需要自主、可控,又能在市場獲得成功的技術架構。他分析,主宰 PC 市場的 x86 架構,技術不對外公開,不自主、不可控。主宰手機市場的安謀架構,付錢取得授權之後,可以修改設計,但並非所有設計資訊都公開,就算付錢,也不能用取得的技術開發下一代技術,「可控,但不自主」,但其他自主可控的技術,在市場卻又不成功。

但 RISC-V 架構屬於開放架構,所有人都可以看到指令集內容,甚至自行加進新指令,「安謀就不可以在裡面自己加東西」,戴偉民說。

這些現象顯示中國希望,透過培養 RISC-V 社群,培養足以和安謀抗衡的新平台。

安謀也確實有警訊,市調機構 IPnest 2018 年 5 月曾統計,安謀在 2017 年時,仍是全球產業龍頭,但市占率卻從 47.8% 微幅下跌到 46.2%;同一時間,全球 IP 授權市場卻以 11% 的速度成長。EE NEWS ANALOGUE 文章分析,原因之一可能是「RISC-V 處理器核心正在成為 ARM 的替代品」。

2019 年 4 月 3 0日,Electronic Weekly 引述 Pnest 最新報告,顯示安謀在 2018 年市占率連續第 2 年下滑,從 2017 年 46.2% 掉到 2018 年的 44.7%。

晶片量身訂做受重視

安謀是手機時代的王者,RISC-V 憑什麼暴紅?

戴偉民分析,「在手機,安謀確實很強」,但是,「IoT 的碎片化和 AI 需要的異構運算,這是兩個機會」,因為物聯網是碎片化產業,做智慧音箱的,跟做物聯網電鈴、智慧燈泡的,需要的技術不一樣;他認為,如果找安謀,只會有一種答案,但因 RISC-V 是開放市場,「同一個需求會有許多廠商競爭」。

另一方面,晶片結構有關鍵性的改變,近幾年,廠商展出的晶片不再只有 CPU 和 GPU,開始出現更多為特殊需求設計的晶片,如為人工智慧專門設計的 NPU,戴偉民也坦言,「我們沒有 CPU,但是 CPU 旁邊的東西我們都有」。他們打算彎道超車,第一個目標不是要跟安謀爭手機市場,是先搶占物聯網和 AI 人工智慧晶片的新商機。

▲ 清大前校長、集邦科技董事長劉炯朗認為,半導體將從通用晶片為主,走向每項工作都有專用晶片的時代。

劉炯朗預言,半導體開始從一種晶片通吃所有需求的時代,開始走向為特殊需求量身設計晶片的時代,「計算(Computing)的黃金時代來了」,他預言。

RISC-V 暴紅的另一個原因,是近 2 年相關專利大量過期,因為 RISC 技術從 1950 年代就有了,這幾年相關專利逐一過期,如果 RISC-V 早幾年出來,要商業化,就會遇到嚴重的專利問題,但現在問題並不嚴重。

現在 RISC-V 仍處於發展初期,離取代安謀還有一大段距離,關鍵在於生態系統。戴偉民分析,安謀的崛起,是因為建構了名為 Linaro 的聯盟體系,讓 IBM、Google 等大公司,投資大量金錢和人力,把開放程式碼經過修改驗證,變成品質可靠的軟體平台。

台灣晶心科,備受中國推崇

他認為,RISC-V 要突圍,就必須打造這樣的合作機制,光靠現有的開放平台,每個人東一點西一點的自己做,不但各做各的,品質也無法管控,「如果程式碼品質不好,這是一個大問題」,他直陳,中國科技公司遇上開源,過去是全面下載,貢獻很少。

但在安謀對華為禁運後,RISC-V 陣營受到中國高度關注,戴偉民推崇,台灣的晶心科技在 RISC-V 技術投資多年,不但累積了自己的客戶和生態系,技術上也有很好的實力,去年上海市政府不但邀請美國隊實力最強的 SiFIVE 公司到中國設分公司,也請台灣隊龍頭晶心科技和中國公司合作。

不過,發展生態系需要多年累積的功力,安謀是透過數十年累積,讓開發一款新技術,每個合作環節的公司,都能分到相當的利潤,每個負責開發的工程師,都能得到足夠的支持,和品質可靠的軟體工具,整個供應鏈能在安謀的協調下,平穩向前進。

RISC-V 舉著開放平台的大旗,雖然能填補碎片化市場,但談到獲利,恐怕也還有長路要走,更別談要投入巨資,維護平台的品質。不過,AI 和物聯網時代,一定會有下一個巨頭出現,誰能拿到最終勝利,比賽才剛剛開始。

(本文由 財訊 授權轉載)

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