【摘要】在服务器和AI端侧设备等高性能计算场景,基于ARM架构的CPU凭借低功耗突围猛进,不过,X86凭借生态和客户积累称王称霸,RISC-V凭借0版税和高演进速度虎视眈眈。
目前,国内虽有一大波成立已满3年的ARMCPU初创企业,如专注于服务器场景的鸿钧微、博瑞晶芯、遇贤微和专注于PC、手机等消费电子边缘计算场景此芯科技,却都还没有拿出真正达到量产状态的国产ARM CPU。
抓住当下的核心优势——低功耗,是ARM架构抢速度的关键,在客户越来越计较成本的时代,基于ARM架构的CPU毫无疑问还有着巨大的发展空间。
当前看来,AI PC等端侧边缘计算设备,很可能是ARM CPU最先兑现量产的载体,先一步绑定PC厂商丰富渠道的玩家,也可能因此吃到第一波红利。
以下是正文:
天下三分的CPU市场,注定要演一场你方唱罢我登场的戏码,但谁是主角,却始终悬而未决。
当x86架构积蓄广泛生态、冲刺量产,RISC-V作为新生代迎来资本漫灌,ARM架构要以何种姿态出击?
如果以3年作为一个时间节点,部分国产Arm CPU公司,如今正走到流片待量产的关口。怎样铺生态、拿出何种优势,成了影响公司生死的抉择。
好在ARM处理器以其低功耗和高性能的特点,在移动设备、物联网设备和嵌入式系统等领域具有显著优势。
离开传统、昂贵的X86,在服务器、数据中心和PC等消费电子终端场景里,适配AI时代可能是ARM CPU的重要风口。
01
AI时代需要新的CPU
实际上,ARM CPU发展历史已久,可以追溯到1978年由物理学家赫尔曼·豪泽和工程师Chris Curry在英国剑桥创立的CPU公司(后改名为Acorn计算机公司)。
此后很长一段时间,凭借低功耗的特性,ARM架构CPU广泛应用于智能手机、平板电脑和其他嵌入式系统,也应用于数据中心等服务器场景。
可以说,智能手机兴起的时节,恰是ARM独断低功耗领域产品的时代,另一边的X86处理器则在数据中心、云、服务器、PC等企业级市场相安无事。
但市场给ARM架构造了一个两难困境,这直接导致瞄准高性能计算市场的ARM CPU进展缓慢、有所退烧。
两大原因扼住命运的咽喉:
其一,后来者居上,足够灵活、免费开源、高迭代速度、强自主可控的RISC-V给出了更好听的、更受资本市场青睐的故事,高性能计算市场上的ARM架构的CPU,不再是投资人们关注的核心赛道。
其二,老对手太强,生态和兼容始终是ARM难以在高性能计算上击倒X86的核心痛点,一个主要的表现是应用少、兼容差、移植成本高,如此种种都是商业市场上ARM无法继续突破的阻碍。
转机近几年才刚刚出现,AI迅速爆发,很有可能正在让基于ARM架构的CPU重新回到高性能计算赛道的聚光灯下。
举例而言,云侧、端侧AI极有可能通过智能终端、汽车等载体,迅速步入普通人的生活。根据Canalys对手机和PC这两个大众智能终端的估测,全球范围内,2024年AI手机渗透率将达到17%,2025年AI手机全球渗透率将达到32%;而2024年全球AI PC出货量将达到4800万台,占PC总出货量的18%,预计到2025年,AI PC出货量将超过1亿台,占PC总出货量的40%。
渗透率迅速攀升,对应的是多家手机、PC厂商的军备竞赛。微软、谷歌、联想、小米、华为等多家PC巨头均以功能或产品等形态,入场布局AI PC。
由于AI大模型运算量极大、且系统需要处理大量用户数据,作为端侧设备运行大脑的CPU也亟待升级。
相比X86架构而言,基于精简指令集的ARM CPU功耗更低,对数据中心服务器降低电费等运维成本、端侧设备减少耗电延长续航至关重要。
新人RISC-V的故事虽好,也尚且没有ARM CPU成熟。
本质上,AI的大规模普及,成为了在功耗和成本上更胜一筹的ARM架构的重要加成。
据悉,当前AMD正在与微软等PC厂商合作开发基于ARM架构的CPU。
这场长期受老对手X86、新对手RISC-V两面夹击的斗争,终于借助AI计算的东风,有了新的转折。
02
国内创业3年,为量产代价不浅
国内市场,ARM CPU的创业大潮大体从2021年左右开始。
彼时,RISC-V还没有成为热门话题,ARM架构的CPU在iPhone和MacBook上大放异彩,ARM CPU也广受国内创业者和投资人的青睐。
国内的飞腾和华为鲲鹏已有ARM服务器CPU的成功案例,阿里平头哥发布了ARM架构服务器CPU倚天710,而一大批基于ARM架构的处理器创业公司,也正是在这个阶段纷纷成立。
这批高性能计算的ARM CPU创业公司,普遍摹画了两幅场景:
第一种挑战极高难度,瞄准数据中心等服务器场景,如鸿钧微、博瑞晶芯、遇贤微。
第二种瞄准PC、手机等消费电子边缘计算场景,如此芯科技。相比边缘计算赛道来说,服务器赛道市场空间更大,也相对拥挤。
一个残酷的现实是,虽然竞争者众、赛道诱人,但据知情人士透露,不管是服务器还是AI PC场景,国内这一波初创公司,其实都还没有拿出真正达到量产状态的国产ARM CPU。
而一路走到量产前夜,耗费的精力不浅,尤其在资本热度转向的当下,种种问题也传了出来。
博瑞晶芯成立于2021年,总部位于深圳,主要由ARM中国的前高管创立并获得了众多明星机构的投资。
80亿的注册资本,全国范围的大规模招聘,号称组建2000人团队的大规模招聘,都让业界对这家大手笔的公司有很高的期待。
不过,据悉,博瑞晶芯目前资金紧张、停止扩张,已解散其NPU和车载芯片团队,专门开发服务器场景ARM架构CPU。
在车载市场十分拥挤的大环境下,保住主业,是个让公司轻装上阵的重要决策。
鸿钧微电子成立于2021年,专注于开发基于ARM架构的高效能服务器处理器。鸿钧微电子的创始团队包括曾在英特尔、浪潮等IT巨头公司任职的沈荣,以及华为鲲鹏内核主架构师陈伟祥。
有媒体消息称,鸿钧微近期将进行裁员,不过最终名单也还尚未确认。
遇贤微电子成立于2020年,专注于高性能云计算CPU的研发。公司由来自ARM、Intel、华为等企业的核心高管组成,致力于提供基于ARM架构的高性能国产云计算CPU芯片。
此芯科技成立于2021年,专注于开发基于ARM架构的处理器,产品主要应用于高端平板电脑、PC、台式机、AR/VR等领域,并逐步扩展至边缘计算和云计算领域。
此芯科技CEO孙文剑,是前AMD的高级总监。而主要负责ARM芯片架构的、在美国团队的CTO刘芳,最终则离开了此芯自行创业。
值得一提的是,此芯还曾获联想战略投资。据悉,联想原计划外购CPU核进行基于ARM架构的5nm CPU芯片集成,但是由于算力超标,受到管制,再加上负责人能力存疑,目前内部的ARM CPU芯片尚未流片,研发进展并不顺利。
就此芯科技而言,提前绑定联想这一重要战略股东,很有可能成为日后发展的一大助益。
AI PC等边缘计算CPU芯片的销售比拼,可能更考验渠道和基因。许多PC厂商有自供能力,如苹果、华为,因此争夺惠普、联想等需要向外采购的厂商的AI PC订单,成为比拼的关键。
值得一提的是,据知情人士透露,此芯科技近期可能遭遇资金紧张问题,目前内部最高月薪限制3万,不过新一笔融资已募集意向方,将在年末正式打款。
03
前狼后虎,生态和成本的隐忧
初创公司ARM CPU进度上的停滞,主要还是因为生态和兼容上的落后。
ARM当前发展的比较好的领域,其实都通过商业模式或专门的研发投入,来巧妙地规避或解决了生态问题。
北美一些专门应用ARM的服务器,有相当多的软件团队做配套支持;苹果内部庞大的软件支持人员,能够支持ARM、自建生态;信创市场的核心需求是自主可控,也不需要考虑兼容Windows问题。
因此,ARM CPU的创业公司,除了一如既往重视功耗团队以外,对软件团队的重视程度也在不断上升。
而从长期来看,后来者RISC-V同样虎视眈眈。
企业使用ARM架构设计CPU时,仍然需要向ARM公司购买IP授权,支付一笔从几百万到几千万不等的费用,后续每卖出一块芯片还需支付一定金额的版税。
RISC-V是开源架构,没有主导者决定技术方向,企业使用无需支付高额版税,成本相对较低,能为企业和投资者带来更可观的回报,且RISC-V发展迅速,诸如赛昉公司的产品已可用于高性能服务器且获得采购意向。
所以,AI时代以低功耗优势暂时胜出的ARM CPU,如今必须要抢速度,稍有怠慢,极有可能被后来者再次拍在沙滩上。
04
尾声
高性能计算CPU领域,前有X86凭借生态和客户积累称王称霸,后有RISC-V凭借0版税和高演进速度虎视眈眈,ARM路线CPU腹背受敌,有可能在尚未完成对X86的颠覆之际,就要被后来者超越。
好在此时,RISC-V同样面临生态兼容的重大阻碍。
抓住当下的核心优势——低功耗,是ARM架构抢速度的关键,在客户越来越计较成本的时代,基于ARM架构的CPU毫无疑问还有着巨大的发展空间。
当前看来,AI PC等端侧边缘计算设备,很可能是ARM CPU最先兑现量产的载体,先一步绑定PC厂商丰富渠道的玩家,也可能因此吃到第一波红利。