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CPU架构将适应不断变化的形势

时间:2024-02-25 20:58:52 科技迭代

图片来源:Unsplash-Cristiano Firmani 文|半导体产业视野 近日,主要采用x86架构的英特尔宣布加入RISC-V国际基金会,并设立10亿美元基金,支持初创企业和成熟企业在代工生态系统中进行创新,其中很大一部分他们的资金将用于 RISC-V。

作为x86架构的创造者和坚定信仰者,英特尔此举意义重大。

RISC-V的布局是英特尔“改变”战略的勇气。

英特尔的IDM2.0选择:不仅仅是脱颖而出。

加入RISC-V基金会并不是英特尔在RISC-V领域的首次战略布局。

去年6月,业界曾传言英特尔将以20亿美元(约合人民币128亿元)收购SiFive。

虽然交易没有成功,但英特尔和SiFive密切合作,与SiFive合作开发了代号“Horse Creek”的RISC-V开发平台。

此外,英特尔还发布了基于RISC-V的芯片Nios Soft处理器。

如今,加入RISC-V基金会的英特尔不仅是x86的坚定信仰者,也是RISC-V的积极参与者。

Intel之所以选择这一步,要从Intel的IDM2.0战略说起。

去年,英特尔推出了震惊业界的IDM2.0计划。

其中最重要的是宣布成立代工服务事业部(IFS),未来主要计划为美国、欧洲等国家的客户提供芯片代工和封装服务。

以满足全球半导体需求。

该部门除了晶圆制造和封装服务外,还将为客户提供x86、Arm、RISC-V等多种IP技术服务,致力于打造全球化的设计和制造代工厂。

由此,英特尔高调进军代工赛道。

代工客户强烈要求支持更多RISC-V IP,而满足这一需求也是英特尔10亿美元创新基金的重要任务。

对于晶圆代工厂来说,增加产能并不意味着扩大晶圆代工业务。

优秀的工艺技术和IP数量对企业竞争力起着关键作用。

以三星和台积电为例,2020年,台积电拥有的IP数量预计在35,000至37,000个左右,但三星电子的代工业务部门持有7,000至10,000个IP,仅为台积电的20%。

至 30%。

如果Intel实施IDM2.0战略,发展晶圆代工,与台积电、三星竞争,自然要关注RISC-V IP方面的客户需求。

Intel积极追求“变革”,并不拘泥于x86架构。

这也是作为“当下人”尊重并积极顺应半导体行业发展趋势的表现。

苹果:位于建筑的最深处,不留下任何痕迹。

如果说英特尔的架构策略是“增加”,那么苹果的架构策略就是“减少”和“替代”。

2020年,苹果宣布Mac电脑将改用该公司自主研发的芯片处理器。

苹果放弃了x86架构,转而采用Arm架构。

这并不是苹果第一次改变架构。

1984年,苹果将Mac从MOS 8位6502处理器系列切换到摩托罗拉68K架构; 1994年,从摩托罗拉68K系列架构转向Power PC架构; 2005年,苹果从Power PC架构转向x86架构,从而开始了与英特尔长达15年的深度合作。

几乎每一代Mac都会配备英特尔的定制芯片。

苹果几乎是唯一一家定期更改其处理器架构的消费硬件公司。

是否从Power PC切换到“每瓦性能”。

这正是苹果最初青睐英特尔的原因。

纵观苹果放弃英特尔和x86的原因,无外乎以下几点: 对于苹果关心的功耗和性能比,英特尔芯片的功耗落后于苹果自研芯片; Mac使用英特尔芯片也会让苹果处于极其被动的地位,影响其新品发布的节奏;对于苹果自己的生态系统来说,基于Arm的Mac可以在软件方面与iOS完全连接,并且苹果可以在macOS系统下创建与iOS连贯一致的体验。

,让 iPhone 用户在购买新 Mac 时感觉更熟悉、更容易使用。

同时,也让Mac和iPhone协同工作,形成完整的生态体验;另外,苹果多年来积累的技术实力是基于Arm的,这也是苹果能做到这一点的原因。

事实上,切换架构对于苹果来说并非没有好处。

在这个转换过程中,苹果需要保证两代不同架构的软硬件之间的兼容性。

这是一个棘手的问题。

但幸运的是,苹果在改变架构方面拥有丰富的经验。

苹果从Power PC转向Power PC时设计的过渡工具“桥梁”的职责就是连接两代不同架构的硬件。

这一切仅仅是开始。

从Power PC到X86,苹果从始至终将新架构芯片推出到所有新硬件,完成软件开发上的切换,最后结束对老产品的支持,用了近八年的时间。

但毫无疑问的是,苹果一定会完成软硬件兼容性的转变。

苹果的飞跃也代表了识时务者的智慧。

建筑的消失是历史的选择吗?除了今天的x86、Arm和RISC-V之外,很多架构也曾在历史的长河中闪闪发光。

MIPS 就是其中之一。

MIPS是最早商用的RISC架构芯片之一。

过去,它与Arm和X86架构具有同等地位。

2021年3月,MIPS Technologies宣布放弃MIPS指令集的设计,转而采用RISC-V架构。

作为第一个商用RISC指令集,MIPS获得了成功。

它抓住了崛起的机遇;但正是因为未能抓住发展机遇,它在诞生40年后就被抛弃了。

在CISC处理器占主导地位的时代,RISC异军突起,并且比CISC具有性能优势。

在这股热潮中,MIPS架构拥有了思科、博通、索尼等稳定的客户。

然而,在智能手机爆发的时代,MIPS并没有及时抢占移动处理器的制高点。

MIPS从设计之初就基于Intel的X86,注重高性能;而Arm从一开始就瞄准了嵌入式低功耗领域。

当Arm开始与高通、苹果、联发科等公司联手打造面向智能手机市场的移动处理器时,MIPS还沉浸在高清盒子、打印机等利基产品市场。

在智能手机市场爆发的时代,Arm开始流行。

由于MIPS不具备功耗优势,因此限制了其在智能手机中的使用。

MIPS未能对市场做出符合趋势的规划,失去了关键的十年。

MIPS边缘化的另一个原因是MIPS的许可方式造成的生态碎片化。

它在技术许可方面相对开放,允许客户添加指令集,并允许客户设计自己的处理器内核。

这直接使得生态系统更难围绕 MIPS 架构进行整合。

再加上MIPS架构更新缓慢,未能配合主流操作系统和设备生态系统的优化趋势,导致IP授权的上线速度和软件兼容性高的特点已经丧失。

因此,MIPS逐渐被市场抛弃。

MIPS时代已经结束,可用的架构进一步减少,昔日的辉煌已不复当年。

这也是因为它不符合时代发展的潮流和规律。

拥抱变化,了解时事。

这是一个快速变革的时代。

想要顺应潮流甚至掌握潮流,首先要了解时事、业务,分析自己的水平和能力,大声而明确地“增减”。

在这个最美好的时光里,绽放出璀璨的光芒。