面对ARM断供芯片架构难题，国产芯片的做法，真叫人解气

近日，一条关于华为麒麟芯片的消息，再度激起市场对芯片架构的讨论。

消息称华为最新研发的麒麟985X，没有采用ARM架构，而是采用了开源的RISC-V架构，这无疑是一个重大变化。

如果消息属实，那将会对RISC-V形成强有力的支持，但对ARM来说则是一个坏消息。

这意味着曾经ARM的忠实拥护者高通、华为、三星、联发科均加入了RISC-V阵营，加上谷歌、英特尔、阿里巴巴、英伟达等，RISC-V架构已经初具规模。

而造成这种局面的原因，恐怕还在于ARM的过度强势！

ARM的发展历程

ARM成立于1990，它的前身是Acorn公司，由克里斯·库里与赫尔曼·豪瑟在英国剑桥大学创建，ARM的全称为Advanced RISC Machine，意为高级精简指令集计算机。

1978年12月5日，克里斯·库里与赫尔曼·豪瑟共同创办了一家CPU公司，即剑桥处理器单元。之后改名为Acorn Computer Ltd，即：橡果电脑有限公司。

1981年，英国计划普及电脑，找到了Acorn公司，希望他们能够研发一款芯片，价格低、功耗小、性能还要说的过去。

Acorn找到了英特尔、希望可以得到授权，但遭到了英特尔的拒绝，于是ARM两位科学家只能自己研发，就这样Acorn RISC Machine微处理器诞生了，它就是第一代ARM芯片。

RISC就是“精简指令集”，而这款芯片也符合功耗小、价格低的特点，非常适合移动设备。

之后ARM2、ARM3相继诞生，但仍然改善不了ARM公司的财务状况，于是公司决定转型。

1990年，Acorn公司为与Apple公司合作，成立了名为ARM，ARM公司不制造芯片，而是以IP授权模式作为公司盈利主要来源，这种全新的模式，让ARM成为了行业标杆，也开创了ARM的全新时代。

1993年，ARM将公司产品授权给德州仪器，让ARM名声大噪，随后又迎来富士通、三星等国际知名客户。

1998年，诺基亚击败摩托罗拉成为当时全球最大的手机厂商，这一年发布了诺基亚6110，这款手机就使用了ARM授权的处理器，ARM大获成功。

1998年4月17日，ARM控股公司在英国伦敦证交所和美国纳斯达克同时上市，上市后苹果公司逐渐出售掉持有的股份。

2007年，苹果发布了第一款iPhone，标志着智能手机的到来，第一代iPhone也使用了由ARM公司设计的芯片，ARM与苹果继续绑定。

2008年，谷歌发布安卓系统，这款系统同样基于ARM指令集，如今安卓已经风靡全球，市场份额超过了80%。

这一年，使用ARM授权的芯片总出货量超过100亿颗。

2009年，华为发布自主研的K3V1手机处理器，也是麒麟处理器的第一代，也是基于ARM11架构。随后的麒麟系列处理器均采用了ARM架构。

2014年年底，高通发布了骁龙810，CPU使用了ARM的 Cortex-A75架构，但发热严重，被称为“火龙”。

高通没有放弃，而是“魔改”了ARMv8指令集，研发出了Kyro架构，之后的骁龙系列均采用魔改的ARM架构，终于打通了市场，成为“安卓之光。”

到今天，ARM已经陆续推出了9种内核版本，几十种处理器版本，拿下了90%的手机处理器市场，70%的平板电脑处理器市场，50%的嵌入式处理器市场。

目前，使用了Arm授权的芯片累计出货量已达2500亿颗，而未来Armv9 架构将装备在3000 亿颗芯片中。

然而令人尴尬的是，这2500亿颗芯片带来的营收和利润，并没有彻底改变ARM，于是ARM的高层和实控人的心态逐渐发生了变化。

ARM欲改变授权模式，遭到反对

ARM还真是奇葩，你说它厉害吧，年收入与高通、苹果差距非常大，你说它一般吧，移动设备都离不开它。

以2021年为例，使用ARM技术的苹果大赚6506亿人民币（净利润），高通大赚630亿人民币（净利润）。

苹果是ARM净利润的92倍，高通是ARM净利润的9倍。

这种尴尬的局面，让ARM真的很不爽，公司开始谋划改变授权模式，而高通的做法无疑让这种想法变得更快了。

高通斥资14亿美元收购了一家名叫Nuvia的公司，随后就将Nuvia研发的架构应用在自己的处理器上，并推向市场。

这种做法看起来没错啊！但很快遭到了ARM的反对。

ARM的理由是，Nuvia同样采用了ARM的IP授权，如果高通要使用Nuvia的架构，需要“补足差额”。

这里有必要解释一下。

当年ARM在进行IP授权时，考虑到中小企业的承受能力，做了一些调整。授权价格会根据公司规模，营收、利润等数据进行上下浮动。

这样的结果导致苹果、华为、高通这类大型企业，授权价格会很高，而刚成立的Nuvia授权价格则非常低。

而高通利用这个“漏洞”，收购了Nuvia公司后，依然执行了Nuvia公司交给ARM的授权价格，这无疑让ARM损失巨大。

于是ARM对高通发起了诉讼，要求高通停止使用Nuvia的架构，但高通肯定不答应啊，我可是花了14亿美元啊，近100亿人民币，凭什么不让我使用。

就这样，两家公司开始互撕起来。于是ARM就表示，现有的授权合同到期后，不再续签，而是要求所有厂商必须使用ARM整套处理器方案，不能采用第三方GPU、NPU等模块。

如果按照ARM的新方案，那么苹果的A系列芯片、高通骁龙、华为麒麟、联发科天玑还有啥区别呢？

苹果花高价修改的CPU、高通的“魔改”、华为的自研GPU、NPU都将毫无意义。

而iPhone、华为、三星、小米、OPPO、vivo等手机还有多少区别?难道旗舰手机只拼拍照、续航吗？

所以处理器大厂、手机大厂是不会同意ARM的这番操作的。怎么办呢？取而代之！

很快，“RISC-V”架构就成为了香饽饽，甚至在未来会对ARM构成巨大威胁。

拥抱RISC-V架构

RISC-V是一款全新的指令集架构，创建于2010年，最初由加州大学伯克利分校的几名计算机教授研发，当然也有很多是该大学以外的志愿者和相关行业的工作者。

2015年，加州大学伯克利分校成立了非盈利组织RISC-V基金会，该基金会旨在团结全球力量，打造RISC-V的软硬件生态系统。

RISC-V具有以下几个特点，也是吸引全球芯片企业的主要原因：

1、开源免费，全球任何企业、组织或个人都可以利用RISC-V开发软件、硬件，并且使用不受限制；

2、是一款精简指令集架构，V表示5，即：RISC架构已经迭代到了第五代；

3、性能强悍，研究团队分析了ARM、MIPS、X86等多种架构，最终研发出了这款处理能强悍的架构；

4、RISC-V产业生态正进入快速发展期，适合任何企业加入；

5、RSIC-V使用范围广泛，它的目标是满足从微控制器到超级计算机等各种复杂程度的芯片需求，支持从FPGA、ASIC乃至未来器件。

6、RISC-V软件系统已经足够强大，其软件工具包括GNU编译器集合（GCC工具链、GDB调试器）、LLVM工具链、OVPsim仿真器（以及RISC-V快速处理器模型库）、Spike仿真器和QEMU模拟器。操作系统包括FreeRTOS、SylixOS、RT-Thread、Linux等。

7、RISC-V基金会定期负责维护RSIC-V指令集标准手册与架构文档，每年举办各种专题讨论会，共同交流、讨论未来。

基于以上7点优势，“RISC-V”注册企业会员已经超过1000家，个人会员也达到了1000家。其中就包括了华为、阿里、百度、中兴、中科院等中国企业和机构。

2022年，全球RISC-V芯片出货量超100亿颗，中国市场贡献超过了50%，也就是50多亿颗。

阿里平头哥推出了基于RISC-V的玄铁系列芯片，中科院发布了第二代“香山”RISC-V芯片，兆易创新推出了基于RISC-V内核的单片机GD32VF103系列。

如今，华为也被传研发基于RISC-V的麒麟985X。可以看出国产芯片在RISC-V领域，发展得如火如荼。

倪光南院士也多次表达了对RISC-V架构的看好，他表示RISC-V具有模块化、可扩展、易定制的优势，以及不受垄断制约、供应链安全容易保障的优势，中国将成为RISC-V的重要市场。

截至目前，RISC-V基金会有9名中国成员，中国企业占据了RISC-V基金会高级会员的80%，这标志着，中国芯片厂商正以全新的姿态为全球芯片作出表率。

写到最后

ARM断供芯片架构的关键时刻，中国厂商坚定的拥抱RISC-V架构，并成为其重要的研发、设计、制造基地，这是对ARM限制中国芯片的有力反击。

未来，国产芯片将在RISC-V领域大放异彩，掀起更猛烈的逆袭之势！

当然，也有网友担心未来RISC-V在升级迭代后，不再开源，但那时中国芯片厂商已经在RISC-V中扮演最重要的角色。

想要在RISC-V架构中限制中国，恐怕是做梦！

我是科技铭程，欢迎共同讨论！