華為海思自主設(shè)計(jì)的ARM芯片出爐結(jié)果究竟咋樣？

據(jù)報(bào)道，華為海思自主設(shè)計(jì)的ARM芯片已經(jīng)流片歸來，并且經(jīng)過多輪調(diào)試，不僅已經(jīng)完成了BIOS和BMC管理軟件開發(fā)，還成功開發(fā)了采用該ARM服務(wù)器芯片的雙路服務(wù)器樣機(jī)。目前，該ARM服務(wù)器芯片已進(jìn)入試生產(chǎn)階段。那么華為的ARM服務(wù)器芯片能技?jí)喝盒勖?

|華為與某研究所的合作

正如任何技術(shù)都是經(jīng)過時(shí)間、金錢、人才積淀出來的，華為的IC設(shè)計(jì)能力也經(jīng)過了從合作中學(xué)習(xí)到獨(dú)立研發(fā)的過程。

在IC設(shè)計(jì)方面，華為顯然算不上宿將，不要說和Intel、IBM、AMD相提并論，即便是同屬ARM陣營(yíng)的蘋果和高通也有不小的距離——雖然做的都是ARM芯片，但是購(gòu)買ARM IP核授權(quán)設(shè)計(jì)SOC和自主設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)完全是兩個(gè)技術(shù)難度。

打個(gè)比方的話，ARM出售的IP核就是一間毛坯房，國(guó)內(nèi)諸如海思、展訊、全志、瑞芯微、新岸線等IC設(shè)計(jì)公司做的工作是對(duì)毛坯房進(jìn)行裝修和出售，在現(xiàn)階段并不具備憑借自身實(shí)力構(gòu)建一個(gè)毛坯房的技術(shù)實(shí)力，由于工作量?jī)H限于軟裝，也就無(wú)法查出該毛坯房是否留有后門，無(wú)法保障安全可控。

而蘋果和高通是將ARM出售的毛胚房拆除，并在拆除的過程中學(xué)習(xí)ARM構(gòu)建毛坯房的技術(shù)，然后重新建造一個(gè)毛坯房，再進(jìn)行軟裝出售，由于整個(gè)房子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完完全全是自己做到，可以確保沒有后門，而且在技術(shù)實(shí)力過硬的情況下，可以設(shè)計(jì)出比ARM公版微結(jié)構(gòu)性能更加強(qiáng)勁的產(chǎn)品。

因此，即便是華為海思計(jì)過不少SOC，但在微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，華為海思在2014年前完完全全是一個(gè)新丁，這就迫切需要一個(gè)優(yōu)秀的老師引進(jìn)門。而在IC設(shè)計(jì)方面，地處北京的某研究所、地處長(zhǎng)沙的某大學(xué)和地處江南水鄉(xiāng)的某研究所堪稱國(guó)內(nèi)三大頂尖機(jī)構(gòu)，在高性能CPU方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，華為與某研究所的合作也就理所當(dāng)然了。

在拜訪的過程中，大家形成了共識(shí)，那就是單線程性能上不去的話，堆核心數(shù)量沒有意義，設(shè)計(jì)一個(gè)性能強(qiáng)勁的微結(jié)構(gòu)是當(dāng)務(wù)之急。而X86服務(wù)器芯片性能強(qiáng)勁，ARM要想打入服務(wù)器市場(chǎng)，就必須走低功耗服務(wù)器芯片市場(chǎng)，主打低功耗差異化競(jìng)爭(zhēng)才能奪取一定市場(chǎng)份額。

但在交流中一些研究所的研究員并不看好ARM服務(wù)器芯片的市場(chǎng)前景，原因有兩點(diǎn)：

一是ARM未必會(huì)有多大的低功耗優(yōu)勢(shì)。雖然因?yàn)閄86要兼容過去的8位、16位指令集的歷史包袱，在功耗上確實(shí)會(huì)大一些(某種說法是5%—10%)，但I(xiàn)ntel在制程工藝和設(shè)計(jì)能力上的優(yōu)勢(shì)足以消弭這點(diǎn)劣勢(shì)。ARM服務(wù)器芯片面對(duì)X86低功耗服務(wù)器芯片未必會(huì)具有多少功耗方面的優(yōu)勢(shì)，而且性能上很有可能會(huì)處于劣勢(shì)。

二是軟件生態(tài)問題。雖然ARM 32已經(jīng)有比較完善的軟件生態(tài)，但ARM64位指令和32位指令完全是兩回事，兩者無(wú)法像MIPS64和MIPS32，X86 64和 X86 32那樣完全兼容。所以部分研究員認(rèn)為，因?yàn)锳RM在服務(wù)器領(lǐng)域的軟件生態(tài)建設(shè)方面尚需時(shí)日，若要建成ARM 64的軟件生態(tài)需要投入很大時(shí)間、精力和財(cái)力，因而會(huì)存在一個(gè)空檔期。

過去Intel不做低功耗服務(wù)器，僅僅是因?yàn)镮ntel覺得市場(chǎng)相對(duì)較小，不太賺錢，所以沒做，并非做不了。當(dāng)ARM要通過做低功耗服務(wù)器侵蝕Intel在服務(wù)器芯片市場(chǎng)的市場(chǎng)份額時(shí)，Intel完全可以利用ARM構(gòu)建軟件生態(tài)的空檔期推出自己的低功耗服務(wù)器芯片，使原本ARM計(jì)劃以低功耗服務(wù)器侵蝕X86市場(chǎng)份額的做法化為泡影。而這兩年Intel在低功耗服務(wù)器市場(chǎng)發(fā)力的確應(yīng)驗(yàn)了這些研究員的預(yù)計(jì)，一些原本打算做，或正在做ARM服務(wù)器的IC設(shè)計(jì)公司一看風(fēng)頭不好，直接掉頭就跑，不做ARM服務(wù)器芯片了。

但即便如此，也許是出于金錢的魔力，該研究所的一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)依舊與華為共同開發(fā)了一款多核的芯片。隨后，華為也設(shè)立了研究所，并從體制內(nèi)挖出了不少技術(shù)人員從事ARM服務(wù)器芯片的開發(fā)，而已進(jìn)入試生產(chǎn)的ARM 16核服務(wù)器芯片則是華為多年臥薪嘗膽的技術(shù)結(jié)晶。

|華為海思的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手有哪些?

就在1月17日，貴州省人民政府與美國(guó)高通公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，成立華芯通半導(dǎo)體技術(shù)有限公司，貴州政府出資18.5億占股55%，高通以技術(shù)入股持股45%。華芯通半導(dǎo)體技術(shù)有限公司將專注于ARM服務(wù)器芯片的開發(fā)。

由于中國(guó)市場(chǎng)潛力巨大，商機(jī)無(wú)限。而根據(jù)國(guó)家相關(guān)文件，要到2020年將政府掌握的60臺(tái)服務(wù)器全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)貨替代，加上國(guó)家對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的重視，促使地方政府非常熱衷于投資IC設(shè)計(jì)行業(yè)。

其實(shí)，地方政府并非一定要選擇高通。對(duì)貴州省政府而言，并非沒有其他替代選擇，比如可以和國(guó)防科大合作，或者和華為合作，哪怕是和龍芯和申威合作定制黨政軍專用服務(wù)器也未嘗不可。也許是一些官僚和專家腦海中國(guó)內(nèi)技術(shù)不如洋技術(shù)的觀念根深蒂固，也許是為了沖GDP和渲染政績(jī)，于是以非常優(yōu)惠的條件與高通合資 ——中國(guó)地方政府出資18.5億只占股55%，而高通僅以ARM服務(wù)器芯片方面的技術(shù)就占股45%。

而華芯通目前處于草創(chuàng)階段，技術(shù)底蘊(yùn)幾乎為零，技術(shù)團(tuán)隊(duì)也草臺(tái)板子，還在四處挖人的進(jìn)程中。華芯通的第一款產(chǎn)品很有可能是高通24核服務(wù)器芯片的馬甲，正如宏芯的第一款芯片CP1是IBM Power8的馬甲。

相對(duì)于還處于草創(chuàng)階段的華芯通，華為海思可謂兵強(qiáng)馬壯——海思有員工8000余人，而且可以獲得華為的輸血。而華芯通在技術(shù)底蘊(yùn)上一窮二白，只能指望高通技術(shù)轉(zhuǎn)讓。

因此，現(xiàn)階段華芯通根本不具備和華為競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力——華為海思不是與華芯通較量，而是在與高通斗法。如果說在手機(jī)ARM芯片上，因?yàn)槿A為海思麒麟芯片自產(chǎn)自銷的原因，華為和高通的芯片并沒能展開直接競(jìng)爭(zhēng)，那么兩者在服務(wù)器芯片上將來也許會(huì)展開激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

此外，飛騰和AMD都是非常具有潛力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。近年來，AMD也開始著手研發(fā)ARM服務(wù)器芯片，雖然A1100采用了ARM Cortex A57，但萬(wàn)一AMD將工作重心放在ARM服務(wù)器芯片的開發(fā)上，其豐富的IC設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)將其產(chǎn)品非常富有競(jìng)爭(zhēng)力，會(huì)成為華為、高通等ARM陣營(yíng)IC設(shè)計(jì)公司的頭號(hào)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。

|市場(chǎng)如何?

由于無(wú)論是高通，還是華為海思設(shè)計(jì)的ARM服務(wù)器芯片的單線程性能相對(duì)于Intel來說并不強(qiáng)，即便不存在軟件生態(tài)的問題，也不可能憑借性能從Intel手中奪取市場(chǎng)份額。除國(guó)防科大的“火星”之外，目前的ARM芯片還只能用于低功耗服務(wù)器領(lǐng)域，例如存儲(chǔ)服務(wù)器領(lǐng)域。

就產(chǎn)品性能而言，華為海思設(shè)計(jì)的ARM服務(wù)器芯片的微結(jié)構(gòu)，即便因技術(shù)底子相對(duì)較薄弱，也因?yàn)橛蠥RM公版微結(jié)作參考，所以性能未必會(huì)比 ARM Cortex A57差多少，而高通的ARM服務(wù)器芯片的微結(jié)構(gòu)性能其實(shí)也可以用驍龍820的Kryo做參照，也許并不會(huì)比 ARM Cortex A72強(qiáng)太多。即便沒有官方公布的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，鐵流推測(cè)，兩款服務(wù)器芯片的單線程性能差距其實(shí)并不大。

從Intel的成功經(jīng)驗(yàn)來看，最初X86芯片的性能并不強(qiáng)，相對(duì)于Power、Alpha、MIPS、SPARC反而是最弱的，但是因?yàn)樯虡I(yè)化做得好反而最終逆襲。具體到服務(wù)器方面，Intel的商業(yè)策略相對(duì)開放，并拉起了IBM、戴爾、惠普、曙光、浪潮、聯(lián)想等一批合作伙伴，把產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟搭建了起來，而且 X86服務(wù)器軟件和硬件是可以獨(dú)立的，賣的也更便宜。而像IBM和SUN/甲骨文的Power、SPARC服務(wù)器則是軟件、硬件一體化的，利潤(rùn)更高，價(jià)格也更貴，對(duì)用戶而言成本就很高了，進(jìn)而市場(chǎng)不斷萎縮，陷入惡性循環(huán)。

因此，華為若要在ARM服務(wù)器市場(chǎng)拔得頭籌，就必須有明智的商業(yè)策略和相對(duì)低廉的價(jià)格。相比較之下，10%—15%的性能差距反而并不會(huì)對(duì)市場(chǎng)份額占有率產(chǎn)生多大負(fù)面影響。而針對(duì)ARM服務(wù)器市場(chǎng)來說，現(xiàn)階段還是需要依靠政策保護(hù)才能生存的，而在這方面，相對(duì)于高通、AMD來說，華為在和中國(guó)政府、國(guó)企等體制內(nèi)單位有著更為良好的關(guān)系，特別是華為還可以采用自產(chǎn)自銷的方式扶持海思的ARM服務(wù)器芯片，而這是高通很難做到的。因此，華為完全可以依靠垂直整合的優(yōu)勢(shì)，和政府、國(guó)企更好的關(guān)系，以及在產(chǎn)品商品化、市場(chǎng)化方面的優(yōu)勢(shì)，擠壓對(duì)手的市場(chǎng)份額，穩(wěn)步提升自己在ARM陣營(yíng)的市場(chǎng)份額和地位。

當(dāng)然，也不排除華為的ARM服務(wù)器芯片成為ARM進(jìn)軍服務(wù)器芯片市場(chǎng)慘敗而歸的犧牲品，只能自產(chǎn)自銷或政策保護(hù)過日子。但事在人為，若不放手一搏，安知成敗與否。