从CPU发明到现在,曾经出现过很多种芯片架构,目前市场上主流芯片架构主要有X86、ARM、RISC-V、MIPS这四种。
其中PC端主要是X86的天下,而ARM则在移动设备上有优势,MIPS主要用于机顶盒、网关等设备,而RISC-V则在可穿戴设备上崭露头角。
由于ARM自身专注于IP核研发和授权,自身并不研发芯片,也没有自己的芯片工厂,这点上跟X86平台的Intel完全不同,Intel不但有自己IP,还有世界顶尖的芯片工厂。
因此ARM的发展模式是需要跟其他的芯片设计公司配合,比如高通、联发科、展讯等,而Intel则是全产业链运作,这也决定了X86和ARM两种架构在未来的不同走势。
随着5G、人工智能的快速发展,不同的芯片架构也在不断演化,在新的场景下到底会如何发展呢?我们来看看ARM未来的发展趋势:
1、ARM在芯片架构中是何地位?
不同的芯片架构有不同的特点,ARM架构是一个32位精简指令集处理器架构,由于其节能的特点,被广泛用于许多嵌入式设备,根据统计,ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的份额。
ARM跟X86架构最显著的差别就是使用的指令集不同,不同的指令集带给这些架构不同的使用场景,也派生出了各自的生态,没有生态是发展不起来的,哪怕性能再好,不能满足用户所需应用,那也是垃圾。
虽然ARM在移动端占比不错,但是现在却有点尴尬,因为业绩增长乏力,为了提升营收,甚至状告高通,同时推出了一个新规,2024年之后,基于ARM架构的Soc中不再允许使用外部GPU、NPU或ISP。
ARM想提升自己的营收,于是想通过捆绑销售来提升营收,但是这显然会对其产业生态有很大打击,ARM的合作伙伴都具备非常强大的设计能力,ARM这种做法反倒是逼合作伙伴重新自研架构。
这对RISC-V是个好消息,而RISC-V的将来势必会对ARM和X86造成一定的冲击,尤其是ARM,毕竟其使用场景都集中在低功耗的移动端,但是想要撬动X86的市场,还有很长的路要走。
2、ARM架构的优点和缺点
ARM架构的优点很明显,那就是节能,因此在面向低功耗领域的设备上非常适合,而X86则是主要面向家用、商用领域,在性能和兼容性上做得更好。
ARM的缺点是并行运算能力不够强,在移动端玩玩或者在工业机上运行特定优化过的软件还可以,如果是在多任务环境下,ARM架构的表现比起X86来就差太多了。
比如现在的人工智能,不管是机器识别还是AI作画,哪怕是一只猫,都需要数万张图片的训练量,这对于性能的要求非常高,如果ARM无法在性能上进一步提升,随着AI算法、软件趋于稳定后,ARM架构的缺点会越来越明显。
ARM的授权模式本身也有缺陷,出于对于ARM未来授权问题的担忧,现在开源的RISC-V开始成为各家IC设计公司的新宠,不断在挤压ARM的生存空间,RISC-V今年已经有64核CPU量产。
3、ARM或将困步于移动端
最近几年全球智能手机增长一直停滞不前,汽车芯片虽然增长很快但是利润不高,因此在移动端上ARM目前止步不前,虽然可以通过捆绑销售的方式提升营收,但是这也对ARM的生态会造成很大的打击。
ARM想要保住自己在移动端的地位,必须不断的投入,要让自己的产业生态健康发展,不断研发出新的架构,要不然不但无法撬动X86平台的市场,还有可能被RISC-V反超。
虽然ARM的产品应用非常广泛,但是在AI方面的表现却并不如人意,毕竟在深度学习与神经网络领域,对运算的速度和性能要求很高,这点恰恰是ARM的弱项,虽然集成度较高,但是运算精度就不够了。
因此在AI芯片方面,由于对性能、能效最优化的要求,更多的厂商采用了X86平台CPU+GPU集群的设计,配合大容量内存和高精度显卡,以便能获取更高性能和更快速度。
在当今如此迅速的AI生态发展之下,连ARM最先进的V9亦是不能与主流设备去抗衡,更不要说国产ARM没有V9,根本就没有关于AI的适配,拿不到新的授权,则丧失了迭代的空间和权利,这也注定了国产ARM想发展AI将一直受限于版本的落后。
在人工智能时代,ARM是否会掉队呢?关键一个标准是看能否不断创新,如果抓不住AI芯片这一波红利,ARM的未来可能会很黯淡。
毕竟为了能更好的应对人工智能时代的到来,现在很多企业都在布局AI芯片,而ARM想吃到这份红利却很难,单纯的AI算法很难成为企业的护城河,而ARM却受制于自己并没有强产业生态的支持。
ARM的合作伙伴像高通和联发科一直对于ARM的公版核心不满,毕竟已经落后苹果两代了,而且其超大核心功率过大,会出现发热问题,这也必然会促使他们另寻出路。
尤其像是在边缘计算方面,ARM虽然集成度较高,但是运算精度稍低,如果在不考虑功耗的前提下,X86平台可以采用性能极高的CPU,配合大容量内存和高精度显卡,则可以不断提高运算速度。
目前来看主流的训练服务器多半还是采用高性能X86平台配合Nvidia的高端显卡,因此X86的推理终端也可以当作训练终端使用,节约开发者的成本。
而且ARM对中国企业的做法也让业界心寒,当年正是靠中国市场才崛起的,但是反过来却打压中国科技企业,这种傲慢的态度也必然会失去部分中国市场。
尤其是随着5G、人工智能的快速发展,ARM未来的路并不好走,即使暂时获利,未来也肯定会被边缘化。
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