Arm将推出专用处理器，有何特点？

英国芯片设计公司Arm计划通过寻找新客户来满足投资者，而RISC-V和中国已经是挑战。

在纳斯达克上市的 Arm 与软银 2016 年私有化的公司截然不同，因为这家英国芯片设计公司已经从授权其架构和核心设计发展到开发预先验证的几乎完整的处理器蓝图，这些蓝图提供了开发定制芯片的快速且廉价的途径。

Arm 物联网业务部门负责人 Paul Williamson今天早些时候告诉The Register：“上次我们上市时，人们非常关注我们是一家智能手机处理器企业。”

“当我们成为一家私营企业时，我们已经进行了转型，以应对更广泛的市场。”

现在，该公司再次上市，它再次对一系列期望以某种方式获得丰厚回报的投资者负责。

为了满足他们的需求并实现增长，Arm 的计划是开发威廉姆森所说的“更完整的计算解决方案”。

为什么要止步于核心？在这里，有一个完整的处理器

Williamson 表示：“服务器的需求看起来与低功耗物联网设备的需求非常不同，但 Arm 正在自我定位，以确保我们拥有适合每个市场需求的正确技术组合。”

“这绝对是一款与 2016 年你所看到的不同的 Arm。”

Arm 的业务建立在授权其指令集架构和 CPU 核心设计的基础上，多年来不断扩展其产品组合，包括各种其他构建模块，供客户授权并融入其定制处理器和片上系统。您可以从 Arm 获取相对昂贵的架构许可证并设计自己的兼容 CPU 内核，和/或选择一个现成的内核进行许可，这不会花费太多。

为了创建功能微处理器，被许可人不仅需要开发或获取 CPU 内核，还需要开发或获取内存控制器和 IO 功能，并根据应用程序、GPU、硬件加速和其他零碎内容，并将它们全部整合在一起。在绝大多数情况下，被许可人会集成来自 Arm 和其他来源的这些单独的技术块来创建他们的芯片。

Williamson 表示，随着半导体制造工艺技术的不断发展和处理器变得越来越复杂，将各种蓝图拼接在一起、测试和验证所有内容以及将最终芯片推向市场的成本和时间正在增加，因此 Arm认为以更完整的形式提供其 IP 将受到赞赏。

也就是说，Arm 将提供经过验证和优化的更完整的设计，希望为被许可人节省时间和精力，并为 Arm 提供更有价值的 IP 许可，从而在理想情况下获得更多收入和利润。

“我们的合作伙伴希望我们能够填补更多空白，帮助他们更快进入市场。因此，我们提供了围绕计算子系统 (CSS) 的产品，将一些技术整合在一起。”

提供制造芯片所需的现成的构建模块，并以领先的代工厂可以立即制造的形式提供它们，也让 Arm 有机会赢得新客户，否则这些客户会对开发自己的芯片持谨慎态度。

Arm 最近发布的Neoverse CSS 是首批产品之一。该产品线在上个月的 Hot Chips 会议上宣布，并由我们在The Next Platform的朋友们详细描述，该产品线本质上是一组可直接使用的 CPU 内核，其中包括处理器设计中最关键的元素。Arm 表示，客户可以根据自己的喜好调整内存和 IO，并添加所需的片内或片外加速器。

Williamson 告诉The Register Arm 打算为各种垂直市场提供一整套经过预先验证的处理器设计。

这种产品可以吸引高价，因为开发上节省的时间和资源证明较高的前期成本是合理的。“我们不会分享商业协议的细节。我们提供的计算子系统方法可加快我们的合作伙伴正在构建的基于 Arm 的平台的硅化时间并加快市场采用速度。我们为合作伙伴提供的价值使他们能够专注于 Arm 基础设施业务产品解决方案副总裁 Dermot O'Driscoll在回答记者提问时告诉The Register  。

推动开发更复杂的设计之际，Arm 在IPO 前的监管文件中明确指出，该公司希望客户至少使用其核心设计，而不是根据许可开发自己的与 Arm 指令集兼容的处理器以及很少或没有来自 Arm 的实际蓝图的架构。

“如果我们的客户，特别是占我们总收入很大一部分的一个或多个关键客户，选择基于我们的[指令集架构] ISA 开发自己的处理器，那么我们开发的处理器产品组合的市场将会下降，这可能会对我们的业务、经营业绩、财务状况和前景产生重大不利影响，”该文件称。

值得注意的是，Arm 的一些知名客户已经创建了自己的兼容处理器，或开始开发此类硬件。Apple 根据架构许可开发自己的 Arm 兼容内核；安培计算在云和超大规模领域取得了成功，最近推出了基于定制核心设计的芯片；与此同时，高通试图通过收购Nuvia进入服务器 CPU 市场，该计划已成为诉讼的主题，Arm 声称高通违反了其许可条款。

尽管如此，Williamson 坚称 Arm 的生态系统仍然是“开放的”，这意味着尽管重点转向现成的设计，但只要拥有正确的架构许可，芯片制造商仍然可以自由开发自己的内核。我们认为 Arm 仍会像以前一样许可其蓝图；它只是为那些需要或想要它们的客户添加现成的系列。

RISC-V 的威胁

当 Arm 客户创建定制内核时，芯片设计者仍会收取其架构许可的版税。

但如果客户选择像 RISC-V 指令集这样的替代 ISA，Arm 将一无所获，尽管 RISC-V 指令集远不如 Arm 成熟，但它已经引起了人们的关注。

人们对 RISC-V 感兴趣有两个原因，第一个是其宽松的许可证提供了无需支付版税即可构建定制芯片的机会。

另一个是它的可定制性很强。基本 RISC-V ISA 的指令少于 50 条。然而，它可以仅使用预期用例所需的指令进行扩展，并且这些指令可以完全自定义。

该架构存在于硬盘驱动器等设备中部署的微控制器以及谷歌TPU等加速器中。

NASA 将在其航天计算机中使用 RISC-V 。

中国和印度在 RISC-V 上下了很大的赌注，以推动其本土处理器的发展。

高通是 Arm 的大客户，一直是 RV 架构的热情支持者，它看到了 RV 架构在可穿戴设备、智能手机、笔记本电脑和联网汽车等多种产品中的潜力。英特尔此前也在 RISC-V 上下了大赌注。

该架构具有从嵌入式电子产品扩展到数据中心级产品的潜力，例如 Ventana即将推出的Veyron V1 处理器。

RISC-V 对 Arm 利润构成的威胁并没有被忽视。该公司在首次公开募股前的文件中警告投资者，“如果 RISC-V 相关技术继续开发并且市场对 RISC-V 的支持增加，我们的客户可能会选择使用这种免费的开源架构而不是我们的产品。”

当然，从我们的角度来看，RISC-V 在低端市场是 Arm 的挑战者，也许有一天在高端市场也是如此。

Arm四分之一的收入来自中国

Arm 面临的另一个风险是中国占其年收入的 24%。

正如我们之前报道的那样，Arm 招股说明书的很大一部分详细说明了中国带来的风险。文件称：“我们的收入集中在中国市场，这使我们特别容易受到影响中国的风险的影响。”

这种风险很大程度上取决于中美贸易关系的恶化，这为 Arm 创造了不友好的商业环境。

过去几年，西方国家对与先进半导体生产相关的技术和知识产权的出口和销售实施了广泛的贸易限制。这些规则已经限制了 Arm 在中国授权其最强大的 Neoverse 核心的能力。Arm的中国子公司过去也被证明难以管理。

即使 Arm 设法避免更严格的出口限制，并保持 Arm 中国的控制，这家现已上市的公司指出，与中国断绝联系的威胁可能会促使中国芯片制造商开发基于替代 ISA 的处理器。

编辑：黄飞