受國際大環境影響,國產ARM的性能上限已經被美國鎖死了。
首先是IP限制。過去,國產ARM CPU公司習慣于從ARM購買IP,以最富盛名的麒麟芯片而言,在十年時間里,所有的麒麟芯片CPU均從ARM購買,在ARM明確禁止對中國出售尖端性能的IP后,等于就失去了繼續買更好的IP升級的可能性。由于長期從ARM購買IP,使國內ARM CPU廠商在CPU核的設計能力上沒有得到充分鍛煉,自主設計能力在長期的技術引進中武功被廢。很難在短時期內設計出比ARM更好的IP。
其次是工藝。過去,高性能國產ARM CPU長期依賴臺積電尖端工藝,在美國的影響下,國內企業很難使用臺積電5/7nm工藝流片,在使用14nm工藝的情況下,國產ARM CPU過去標榜的性能和低功耗優勢就蕩然無存了。在使用12/14nm制造工藝的情況下,某ARM CPU的SPEC06單核成績不足龍芯3A6000的三分之一。
可以說,美國的制裁猶如“智子”,從設計核工藝兩個方面把國產ARM CPU的性能上限鎖死了,阿里的倚天710很可能會是國產ARM CPU的天花板。
相比之下,國外ARM廠商已經可以使用X4架構和臺積電N3E工藝,這會使國產ARM廠商在競爭中處于明顯劣勢。
在這種情況下,國產ARM宜考慮將RISC-V作備份。
首先,RISC-V有開源的高性能CPU IP核,包云崗團隊開發的香山處理器已經到了第二代,IPC達到10/G,對標A76,正在研發的第三代IPC目標是15/G,對標ARM N2,一旦研發成功,國內企業可以免費獲得N2級別的高性能CPU核。這可以節省幾千萬乃至上億元原本用于購買ARM IP的費用。
其次,基于開放指令集RISC-V的處理器生態,能夠通過開源開放實現模塊與代碼的低成本復用,實現復雜設計的眾包開發模式,大幅降低處理器芯片設計成本,包括人力、EDA、IP、時間等成本。
最后,國產ARM CPU廠商由于長期買IP設計SoC,在如何設計高性能CPU核方面缺乏鍛煉,但在設計SoC上非常熟練,直接拿RISC-V開源代碼,可以免去設計CPU核的過程,直接邁入設計SoC的流程,對于國產ARM CPU廠商而言可謂是“專業對口”。
目前,包云崗團隊開發的第二代香山,以及L院士發布的RISC-V CPU核(IPC大于8/G)都是不錯的選擇,特別是在PPT上更新了數代ARM CPU的飛騰,完全可以用香山或L院士發布的RISC-V CPU核設計一款CPU。由于飛騰更換指令集經驗比較豐富,完全可以采用ARM、RISC-V 兩條腿走路的方式,規避ARM路線的風險。
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