9大芯片巨头的RISC-V阴谋：大哥卡对手脖子 二哥要另立门户
本帖最后由 塞巴斯蒂安 于 2022-1-28 22:17 编辑在芯片从业者眼中，RISC-V无疑是继x86和ARM之后，第三大CPU指令集阵营。
投奔RISC-V对有些芯片巨头而言，无异于苹果和微软抛夫弃子，投入安卓怀抱。也犹如诺基亚，早早离开自己的“养子塞班”和“继父Windows”，选择其他操作系统。
小公司才谈对错，大公司只考虑利益。
过去几十年里，芯片巨头们依仗x86和ARM赚得盆满钵满，过程中自然形成了能左右企业决策的强势部门和合作伙伴。
在原有利益链的捆绑下，企业难革自己命，更无法对多年的战略伙伴背信弃义。新模式的推进，无论是内部阻力亦或是外部压力，都无比巨大。
因此在RISC-V发展的这十年来，即便无数专家验证了RISC-V的先进性，但这些巨头们在内外部利弊和高昂的替换成本面前，或跟风观望、或犹豫不决、或单刀直入、或浅尝辄止……
但有一点无比确定，新阵营称王之时，便是先帝权衡好原有利益冲突、从容布兵RISC-V之际，也可能是旧势力被新秀连根拔起的时刻。
先帝和新秀，谁最有可能成为新一轮革命的引领者？在利用RISC-V省钱和赚钱的路上，他们会遇到哪些阻碍？
一、开源RISC-V，需要引领者
业内有一共识：开源RISC-V带来了新的商业模式。
传统上，一家企业想要在自家产品中集成芯片，需要先选择供货商，供货商与指令集架构、软件生态深度绑定，因此一旦做出选择便难以更改。
倘若切换到使用RISC-V，开源的RISC-V不存在深度绑定的情况，因此会有成百上千家供应商任企业挑选，且能灵活切换其他供货商。
"从供应链安全的角度来看，RISC-V开启了完全不一样的模式。可以预测，购买芯片的大客户将逐步转向RISC-V。"中国科学院软件研究所PLCT实验室项目总监吴伟在和雷峰网交流时说道。
不过，当开源被视为RISC-V最大优势时，也逐渐成为RISC-V发展高性能CPU的阻碍。
RISC-V国内积极推广者郭雄飞表示，想要做出基于RISC-V的高性能处理器，必须依靠大公司来推动。
"只有大公司才能不计成本，承担多年业务亏损的情况下持续研发RISC-V高性能CPU。
这意味着，RISC-V的引领者，将会诞生在有着多年移动端CPU、桌面端CPU或服务器CPU设计经验的大公司中。
但问题在于，无法独享RISC-V，又有谁愿意不计成本地为RISC-V产业贡献力量呢？
二、架构主导者切入，打压竞争对手的工具
x86绝对控制者英特尔的PlanB
对于其他架构主导者而言，RISC-V是打压竞争对手的工具，也是保证供应链安全的提前布局。
1978年，英特尔创造了x86指令集，并对该架构体系的演进拥有绝对的控制权，长期占据着一半以上的PC处理器市场和95%以上的服务器CPU市场。
在x86漫长的成长历程中，平均每个月增加大约3条指令，从最初只包含汉堡和奶昔的小餐，到包含薯条、冰淇淋、牛排、红酒等食物种类愈发丰富的大餐，用餐者可以找到过去吃过的任何东西，但每次用餐所支付的套餐费用愈加昂贵。
x86在维护向后兼容性的过程中不断扩展，给芯片开发商带来不少麻烦，同样也让英特尔在PC和服务器领域面对来自Arm的威胁，不得不制定PlanB。
[*]2018年5月，英特尔参与RISC-V处理器IP厂商SiFive的C轮融资；
[*]2021年6月，英特尔拟以20亿美元收购RISC-V的消息传出（最终未坐实）。
一位拥有20余年半导体工作经验的业者在一次与雷峰网的交流中，用箱包比喻三种指令集架构，即x86好比LV、爱马仕等奢侈品牌名包，ARM类比轻奢包，RISC-V类比平价替代包。
"英特尔作为奢侈品牌，与其同轻奢品牌争夺市场，不如自己做包包工厂，卖几百块的平替包，既能赚钱，对自家品牌损害又小。"
所谓的包包工厂，是指2021年3月，英特尔新任CEOPatGelsinger宣布英特尔IDM2.0的战略转型，即改变以往的IDM模式，开放一部分晶圆代工厂为其他芯片设计公司制造芯片，一来充分利用英特尔闲置的工厂资源，二来缓解全球缺芯压力。
但与此同时，英特尔又不得不同客户一起卷入一场"权力的游戏"——与同类型高端芯片争夺产能时是否会优先为自家供货？昂贵的IP价格是否会劝退一部分客户？
拥有优先选择权的英特尔，也面临从一开始就失去一部分客户的风险，入局RISC-V成为英特尔升级IDM2.0的有效途径。
"英特尔想做代工生意，代工SoC最赚钱，SoC中CPU又最赚钱。"这位业者解释道。
台积电最新财报也从侧面印证了这一观点，台积电官方数据显示，2021财年第四季度，台积电5nm和7nm制程晶圆占据营收的50%，智能手机占总收入的44%，智能手机中需要用到如此先进制程芯片的，CPU首当其冲。
虽然英特尔收购SiFive的消息只是虚晃一枪，但一业内人士透露，实际上SiFive公司的原英特尔成员已全部被Pat召回，Pat入局RISC-V的决心很大。
三、苹果、高通以备不时之需
与英特尔主导x86指令集架构不同，Arm公司本身虽然主导着Arm架构升级，但其不参与最终的芯片设计和售卖，只做IP核生意。
虽然半导体行业公认"卖IP不赚钱"，但这一诞生于体系日益庞大的半导体产业链中的新型商业模式，一方面保持着Arm的独立性，推动Arm营收稳定增长，另一方面也给了其他芯片设计公司公平竞争的机会。
1997年，Arm9问世并进入智能手机处理器，发展到今天，苹果和高通几乎成为ARM架构主导者，基于ARM自研芯片，前者从移动端驶向PC端且自产自销，后者自研手机芯片售卖给全球各地的终端厂商，几乎覆盖每一家手机品牌。
苹果虽然从不对外售卖自研的芯片，但一直引领着ARM架构向前发展，M1芯片的成功也首次向业界证明了基于ARM指令集架构设计PC处理器的可行性。
有独立的Arm做靠山，即便是没有属于自己的指令集架构，苹果和高通也无需多虑。
但情况在2020年9月甚至更早之前开始改变。
2020年9月，英伟达宣布拟以400亿美元收购Arm，并承诺将继续把Arm作为一家独立的子公司运行，采用"客户中立"和"开放许可"的模式。
Arm联合创始人赫尔曼·豪泽评价该笔交易，称这对剑桥、英国和欧洲来说是一场绝对的灾难，英伟达将摧毁Arm的商业模式，对500多家公司带来不良影响。
"独立性是Arm安身立命的关键，但从软银要收购Arm这个消息出现的那一刻，Arm的独立性就已经消失了。"在郭雄飞看来，Arm独立性的丢失来得更早。
再看看高通和苹果对RISC-V的态度。
和英特尔一样，高通也是SiFive的重要投资方。此外，高通前CEOPaulJacobs和前CTOMattGrob于2021年1月共同加入一家5G初创公司，并推出了业界首个基于RISC-V架构完全开发且可编程的5G平台。
2021年9月，苹果也被曝出正在招聘RISC-V工程师，业界猜测，苹果可能正在寻找Arm开源架构的替代品。
"对于苹果而言，从战略上看，想要摆脱Arm带来的风险，在未来五年甚至更长的时间里，没有比RISC-V更好的选择，其他指令集已经落后了，RISC-V是苹果最好的选择。"郭雄飞说道。
不少业内人士在交流中均表示，目前还不能确定苹果将基于RISC-V做何种研究，但可以肯定的是，苹果一定会在RISC-V方面做出突破性成绩之后，某一天突然对外宣布自己的成果，就像M1那样。
有观点认为，苹果是在自己封闭的生态中发展开源的RISC-V，即便是基于RISC-V研发出了移动端或PC端处理器，也不会对RISC-V产业的发展有太大的促进作用。
"这是大家对苹果的误解，苹果虽然生态不开放，但是苹果在开源软件领域活跃度非常高，同时也对开源软件贡献度有一定的要求。"吴伟说道。
吴伟同时表示，如果苹果能够在RISC-V做出成绩，资本市场将受到巨大鼓舞，进而推动RISC-V产业的发展。
四、新入局者主动出击，增强差异化竞争力
阿里平头哥的长期主义和眼下难题
在入局RISC-V的大公司中，阿里平头哥算是最特别的一家，是国内互联网大厂中率先在芯片领域投入的公司，也是全球云厂商中唯一将RISC-V技术成果对外公布的公司。
有强烈互联网基因的阿里，即便是在"造芯"这件事上也高调营销，在RISC-V领域的进展全都公开在列。
2018年，阿里巴巴全资收购中天微，并将其与达摩院自研芯片业务进行整合，成立独立芯片公司平头哥。
短短一年时间，平头哥发布了第一个基于RISC-V的处理器IP核玄铁910。
[*]2021年1月，平头哥芯片社区上传一段演示视频，让首个RISC-V版安卓10系统顺畅运行。
[*]2021年10月，平头哥又开源四款玄铁处理器E902、E906、C906和C910。
平头哥基于开源的玄铁RISC-V系列已经拥有150多家客户、超500个授权数，其出货量达到25亿颗，是应用规模最大的国产CPUIP。
对平头哥来说，处理器开源意味着将损失IP核授权带来的收入，但另一方面，开发者们能够在开源的基础上做软硬件适配，推动RISC-V生态的发展，进而推动阿里云端一体的生态繁荣。
"目前阿里云的营收能够占据整个阿里营收的三分之一，在云服务器方面，阿里将AWS视为竞争对手，使用RISC-V既能降低成本，又能摆脱对ARM的依赖，因此平头哥的终极目标可能是做出基于RISC-V的服务器CPU。"一位业内人士告诉雷峰网。
"阿里的决心很大，RISC-V峰会上，阿里也是金牌赞助商。"这位业内人士补充到。
另一业内人士则认为，阿里服务器用量很大，换成ARM服务器能实现巨大的成本节省，同时与英特尔有更大的议价空间，而RISC-V只是生态建设的一步，本身无法带来巨大的经济效益。
"基于RISC-V生态让云计算、存储、传输与阿里云无缝衔接，最终给云端导流。本质上还是互联网流量思维。"
阿里入局RISC-V的决心不小，甚至甘愿放弃眼前利益，坚持长期主义。
不过也有人认为，坚持长期主义的阿里也面临RISC-V公司都面临的问题。
"RISC-V市场看起来很热闹，但其实大多数公司都在宣传上都有一些透支，高估值，低营收。"某RISC-V从业者对此感叹道。
对阿里而言更是如此。"虽然阿里在RISC-V上确实有实力，但阿里在营销上也很夸张他们移植安卓的时候收获一波关注，我们真正在RISC-V业内深耕的人都不认为这是一件难度很大的事情。"一位国内某RISC-VIP公司销售总监说道。
平头哥让首个RISC-V版安卓10系统顺畅运行，是为了证明其硬件成熟度和系统能力。但作为一个演示视频，该系统只能在有限的环境中顺畅运行，一旦环境改变，将不再流畅运行。
其RISC-V业务与Arm服务器业务在营收方面的差距，也影响着阿里内部的态度。
一业内人士透露，因为营收低，阿里平头哥的RISC-V团队在内部被视为鸡肋，处于边缘地带，不少团队成员因不受重视而离开，在产业界寻找机会。
"其实从这次平头哥的发布会就能感受到，7nmArm服务器的报道满天飞，开源了四款RISC-V处理器又怎么样呢？"
"半导体市场其实没有那么多情怀，所有的逻辑都是'如何省钱，如何赚钱'，赚短期的钱和赚长期的钱。谁赚钱多，谁的声音就大，例如阿里平头哥内部，Arm服务器团队声音大，做RISC-V的团队不赚钱，基本没声音，此次开源了几块开发板，就是为了赚长期的钱。"一位业内人士感叹道。
五、英伟达、谷歌进入CPU的机会，三星想有自己的指令集
在自研CPU这件事上，英伟达和谷歌是行业新兵。
2021年10月，谷歌官宣了首款自研的Tensor芯片植入其Pixel6和6Pro手机中，为了增强其安全性，内置了一颗谷歌自研的独立安全芯片，改用内部设计的RISC-V处理器。
2021年4月，GPU巨头英伟达对外宣布进军CPU，并公布其首款数据中心处理器Grace，该CPU基于Arm架构，预计于2023年初上市。
作为RISC-V基金会战略会员，英伟达在2019年VLSI电路研讨会上，发布了一篇采用RISC-V指令集开发一款多芯片模块式的可扩展神经网络加速器论文，后又有招募RISC-V工程师消息曝出，表现出对RISC-V的关注。
三星也在大张旗鼓地拥抱RISC-V。
2017年，三星开始基于RISC-V做RF射频通讯芯片的测试与验证，第二年推出两款基于RISC-V架构的RF射频芯片，2019年交付生产。
据公开资料，三星半导体实验室最初决定采用RISC-V处理器作新一代运算架构时，也遭到内部强烈反对，质疑RISC-V开源特性，纠错不易，软件生态发展也不够成熟。
最终在三星半导体实验室副总裁许俊昊的坚持下，三星做出了首个基于RISC-V的5G基带芯片系统，让三星对RISC-V的态度也更加乐观坚定。
"为了撑起未来50年运营成长，企业要有属于自己指令集CPU的研发实力。"许俊昊在一次媒体活动上表达三星入局RISC-V的目的。
2021年4月，SiFive宣布和三星Foundry扩大合作伙伴关系，以加速AISoC的开发。
郭雄飞认为，对于大公司来说，应该有动力去创造更具差异化和竞争力的产品，选择RISC-V是一条路。
不过，就目前而言，无论是一边计划收购Arm一边入局RISC-V的英伟达，还是自研SoC的谷歌，还是希望拥有自己的指令集的三星，高性能CPU都不是其主要营收业务，是业务拓展，但并不关乎生死存亡。
而在RISC-V生态尚未完全成熟的情况下，这些大公司要进一步推进RISC-V必定要投入更多的财力和物力，因此目前对RISC-V的探索倾向于浅尝辄止。
六、被制裁者渴望"逆风翻盘"，华为、中兴却没有成绩？
比架构主导者和新入局者更应该对RISC-V感到兴奋的，是曾经被制裁过的大公司。
在RISC-V基金会中，有三种不同等级的会员，并以缴纳会费的多少从高到低排序。
高级会员里的理事会级别每年需要缴纳25万美元会费，高级技术指导委员会级别每年需缴纳10万美元会费；战略会员根据其法人实体雇佣规模承担年度会员费，最高需要缴纳3.5万美元会费；普通会员主要是大学和非营利组织，不需要缴纳年费，企业不能加入这一级别。
在RISC-V基金会高级会员的列表上，华为、中兴赫然在列，只不过这两家曾受中美关系影响"流过血"的公司，似乎在RISC-V领域的动作十分低调。
华为鲜有几次对外公布自己在RISC-V领域的成绩，去年12月，华为推出一款基于RISC-V的电视CPU芯片。
"虽然华为受过制裁，但在入局RISC-V这件事上，华为没有国内一些互联网公司想得清楚。"一业内人士说道。
据了解，2018年，何庭波曾与David Patterson有过短暂的会面，何庭波向David表达了是否要将研发主力投入RISC-V中的犹豫，David告诉何庭波："英特尔做安腾处理器投了100亿美元，如果你想成为这样的公司，就必须要有这样的投入，如果你不投，竞争对手就会投。"
不过也有业内人士认为，华为是坚定的RISC-V支持者，只不过比较低调。
"事实上在RISC-V基金会各个技术工作组联席名单上，不少华为员工都担任了技术工作组的主席或联席主席，华为在英国、新加坡、俄罗斯都有团队在做RISC-V相关的技术工作，芯片、软件、标准都有在跟进。"另一位业内人士说道。
中兴更为神秘，从未有过相关信息见报，只有一次中兴通讯在某投资者平台上对网友所提出的"公司是否有研究RISC-V架构CPU芯片"这一问题时，给出了较为模糊的回答，表明中兴对未来具有成长性的技术在进行广泛的研究，促进产业生态的健康发展。
七、结语：长期利益是开源原动力
芯片大神JimKeller在一次访谈中表示，在指令集上辩论是一件悲哀的事情。即指令集本身作为硬件和软件沟通的语言桥梁，没有好坏之分，只是在沟通的过程中，需要软硬件生态都足够成熟，才能让沟通效益最大化。
大公司们在选择指令集时，指令集本身并不是问题，只是在追求最大利益的过程中，不得不做出一些选择，在付出成本和代价的过程中铸造指令集架构间的优劣。
大概所谓的RISC-V领域的引领者，本质上无关于开源贡献精神，而是在一番精心推演后，自认为能节省最多成本、赚取最多利益，且着眼于长期利益的那位。
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