嵌入式晶片IP之爭：ARM的商業帝國能否被新貴RISC-V撼動？

作為嵌入式生態和移動端晶片的武林盟主，ARM公司自1990年成立以來，一直保持低調。

然而最近，ARM因為與RISC-V的糾紛讓這家IP巨頭成為焦點。

事情得從6月份說起，ARM在6月底建立了RISC-BASICS.COM的網站，以「設計系統晶片之前需要考慮的五件事」為主題從成本、生態系統、碎片化風險、安全性和設計保證五個方面說明RISC-V 在這些方面的弊端。

7月9日，RISC-V也建立了ARM.BASICS.COM的網站，在ARM列出的五個問題上增加社區支持，「以設計系統晶片之前需要考慮的六件事」為主題對ARM進行了回應。

這一事件迅速成為各大科技論壇和社區的熱門討論內容，一時間，ARM與RISC-V，都被推上風口浪尖。

7月10日，也就是在RISC-V回應網站上線的第二天，ARM關閉了RISC-BASICS.COM的網站，並聲明了原因：

「我們最初建立網頁的目的是列出圍繞RISC-V商業化產品需要考慮的關鍵因素，旨在為激烈的行業辯論提供信息。

遺憾的是，結果與我們的初衷不同，這個頁面與ARM的協作文化不一致，所以我們已經將其刪除。

事實上，我們的許多員工也不喜歡這個網頁，立即刪除這個網頁是因為我們絕不希望給人一種攻擊開源的印象，因為我們也是許多不同開源社區的支持者。

」

雖然ARM 關閉了網站，但業界有關ARM與RISC-V的討論卻沒有減少。

ARM與RISC-V：精簡指令集兄弟之爭

ARM與RISC-V一樣同屬於精簡指令集。

ARM是RISC微處理器的代表作之一，在嵌入式系統設計中被廣泛使用，其最大的特點是低功耗。

當下全球市場上大部分企業都是選擇了基於ARM的晶片架構，可謂無處不在。

而RISC-V是2010年加州大學伯克利分校工程師開發的開源指令集架構，通過將核心指令集以及其他關鍵IP開源，能夠很大程度上改變半導體的設計生態。

RISC-V由RISC-V基金會管理，隨著包括西部數據、Nvidia、谷歌等矽谷巨頭加入RISC-V基金會，免費的、開源的RISC-V正在吸引越來越多的科技公司。

RISC的發展勢頭讓ARM感受到了壓力，根據IPnest的調研結論，ARM在2017年的IP授權收入下滑了6.8%。

什麼原因？IPnest解釋了兩個可能，一是因為被軟銀收購之後導致財務報表的改變，另一個是重要的原因是競爭對手的增加，即近年來相當火熱的RISC-V。

目前ARM占據了以移動設備為代表的處理器IP的絕大部分市場，而RISC-V則是後起之秀。

那麼， RISC-V到底憑藉什麼來挑戰ARM的全球霸權地位？

RISC-V最大優勢：開源

RISC-V的開源模式是其最大的優勢。

RISC-V將指令集完全開源，這就使RISC-V不像ARM指令集那樣需要付費授權才能使用。

任何公司和個人都可以自由使用、修改與定製的模式將會帶來很大的成本優勢，另外這樣的開源舉措會大大降低指令集修改和定製的進入門檻，使更多人有機會探索並定製個性化指令集。

RISC-V支持晶片設計公司在核心架構之上添加額外功能。

這使得它們可以根據自己的目標來定製晶片。

相比之下，ARM指令集不支持這樣的修改。

成千上萬的開發者正在開發RISC-V開源標準的各個部分，包括添加與物聯網、人工智慧和信息安全相關的新功能。

憑藉開源的優勢，RISC-V在技術上確實能夠制衡ARM。

然而，在嵌入式IP市場，靠技術和開源就一定能夠稱霸武林嗎？答案是否定的。

ARM生態完勝RISC-V

對於僅僅有8年歷史的RISC-V來說，生態是它最大的短板。

目前RISC-V社區還處於起步階段，更別說建立完整的生態了，因為生態的建設需要發展，更需要時間。

而ARM憑藉IP設計師這一角色，早已打造了成熟的生態圈。

就中國而言，ARM就擁有超過100多家合作夥伴，華為、飛騰、華芯通都購買了ARM指令集授權，用於開發伺服器CPU。

其他包括開發多媒體平台的中興微電子；開發平板電腦晶片的全志科技、瑞芯微電子；還有開發手機晶片的海思麒麟、小米松果、展訊通信、大唐聯芯等。

去年，ARM還發起了人工智慧聯盟，目前已有超過120家企業加入。

RISC-V基金會，雖然在全球也有100多家知名企業加入，如高通、英偉達、三星、華為海思、聯發科、谷歌、IBM等，但比起ARM ,實在是小巫見大巫。

特別是在中國，除了華為、中興兩大企業外，只有部分中小型企業與創客群體，遠遠還沒有達到ARM 的龐大規模。

而在中國，ARM 的生態圈還在加速擴張，今年的5月份，ARM在中國成立合資公司，中國資本占比達51%，這被外界看成是ARM堅持在中國的本土化，並宣示其將持續成為中國芯發展中堅力量的決心。

值得一提是，打造ARM生態圈中的重要一環——ARM教育計劃從2014年開始啟動以來，為促進ARM生態技術的產學研合作，完善ARM的生態體系起到了重要作用。

ARM教育計劃分為三個階段，一是基於ARM技術和應用進行核心課程的開放；二是為高校的課程和相關教育套件進行改寫以適應產業發展需求；三是探索科技人才教育事業的發展，為人才培養提供可持續發展模式。

ARM中國教育生態部總監陳煒博士說，「ARM教育計劃的目的是鼓勵將 ARM 的產品和技術用作教育實驗和學校課程的基礎，為學校教師和學生提供更多有針對性的服務和培訓，並為ARM與老師、老師與老師間的溝通提供更多的平台和機會；參與高校實驗室建設，為高校提供新實驗設備，配備技術人員現場指導、培訓；增加學員互動，共同舉辦或協助舉辦周期性的設計大賽，舉辦新ARM技術、行業發展前景宣講活動等。

除此之外還包括在線教育，產品授權，課程建設等內容。

」

「通過合作，達到為高校相關專業的教學提供更好的產學研結合的平台和技術服務，為年輕的IC人才就業提供更好的實踐基礎和項目設計經驗的目的。

」

陳煒表示，雖然ARM不生產和銷售半導體晶片，但ARM一直在推廣的是一個生態系統建設的理念，其中基於ARM產品的通用開發性方面，一直是ARM極力打造的高校推廣的重點。

ARM對生態系統的重視程度逐年提高，這也讓ARM的教育計劃承擔了更多培育未來行業人才的責任。

以上可以看出，ARM一直在推動ARM架構在中國的落地生根的布局，ARM在建立自己完整的生態體系上的用心良苦，這是RISC-V目前無法做到的。

傳統優勢與新興市場

ARM占據全球移動通訊領域90%的市場，另外，ARM還涉及企業基礎架構以及嵌入式智能兩大領域。

ARM在這些方面擁有絕對的霸主地位。

相比起ARM的產業，RISC-V暫時還不具備與之抗衡的能力。

RISC-V急需找到另外一些用武之地，在新興產業和新的競爭格局中建立自己的生態圈和產業規模。

幾乎可以肯定的是，在ARM的傳統優勢領域——移動端，即智慧型手機領域，RISC-V基本沒有機會，因為智慧型手機經過十年疊代後不太會徹底改變處理器內核了，這也和目前Windows經過二十多年風雨仍然是PC市場作業系統龍頭老大一樣。

但是，在新興的領域，RISC-V和ARM雙方都處於同一起跑線上，而RISC-V憑著指令集的開源等特性很有可能成為ARM強勁的競爭對手，或者至少能夠占據可觀的市場份額。

目前這樣的新興市場主要是物聯網。

物聯網市場有長尾化的特性，擁有眾多細分市場，同時對於功耗有很高的要求，因此對於可以針對不同應用靈活修改指令集和晶片架構設計的RISC-V有優勢，相比之下使用ARM往往只能做一個標準化設計，很難實現差異化。

此外，物聯網市場對於成本更為看重，RISC-V免費授權的特點對於晶片廠商也很重要。

在RISC-V基金會名單中，我們可以看到高通、聯發科這樣重點布局物聯網的企業。

而在目前很火的AI晶片市場，ARM和RISC-V則尚看不出明顯的優劣。

這是因為在高性能AI晶片中無論是使用ARM還是RISC-V的核，主要都是作為控制器來使用；另一方面AI晶片的利潤空間往往較大，RISC-V免費的特質對於企業來說，並不是特別大的優勢。

最後

目前來看，RISC-V在技術上確實能夠制衡ARM，不過現在的這個時代，僅僅憑技術打天下是遠遠不夠的。

僅有8年歷史的RISC-V挑戰ARM還不是一個等級，有很大的難度。

但物聯網的快速發展給了RISC-V難得的機會。

面對物聯網平台快速成長，在物聯網應用大爆發的產業變革時期，開源的RIC-V架構帶來更低成本的晶片，必定會吸引一部分對成本敏感的IOT企業，其更好的靈活性也會帶來定製化晶片的可能。

而對於ARM來說 ，作為一個完整生態體系跟標準的領導者，一直號稱靠生態賺錢，未來最大的可能還是靠生態來對抗包括RISC-V在內的競爭對手。

同時ARM的技術也在改進，據半導體行業觀察報導，ARM中國CEO吳雄昂目前在與Mentor Graphics全球副總裁彭啟煌深入交談中表示：「將來的計算是多樣的、複雜的，ARM的經營模式是授權模式。

在保證軟體兼容性的前提下，我們的可配置性能讓每個廠商可以根據自己的想法設計出想要的東西。

」

這說明ARM已經意識到競爭對手優勢的關鍵點在哪裡，並努力想去改善自家的技術，吸引更多科技企業的加入。

而未來物聯網晶片技術路線該怎麼選，現在還沒有明確答案。

但是，無論選擇哪一條，生態的建設都是放在重中之重的地位上。

ARM和RISC-V，一個老牌武林霸主，一個年輕技術新貴，在新的科技浪潮和產業革命面前，他們的角逐，值得想像。

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