除了麒麟950 华为arm处理器还有啥

?? 2024-06-20 23:05:52

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在麒麟950的发布会上，华为宣布用于服务器的自主芯片正在紧锣密鼓的研发中。其实在开发arm服务器芯片的远远不止华为，国防科大、高通、amd等ic设计单位或公司都已经设计出或正在设计arm服务器芯片。相对于arm的32位指令集授权上的谨慎，arm对其的64位指令集授权则显得非常大方，除了拉拢arm阵营ic设计公司冲击服务器芯片市场外，也有arm的64位指令集自身的原因。arm 为什么会放松64位指令集授权？其实，当初的arm的64位指令和32位指令不是一回事，两者无法像mips64和mips32，x86 64和x86 32那样完全兼容。arm的64位指令某种程度上是重新定义过的，在软件上与arm 32位指令无法兼容，只有在系统状态切换时才能在32和64位指令间切换，如果内核是arm 64位的，应用是arm 32位的，或者内核是arm 32位的，应用是arm 64位的，就会出问题。最初的arm的64位指令和32位指令有点类似于intel当年ia-32和ia-64的关系，ia-64是超长指令集（vliw），与是c**c的ia-32不兼容。因此，arm之所以热衷于推销64位指令，根本原因就在于此，当年intel正是因为ia-32和ia-64的不兼容，在ia-64的生态建设上力所不逮，被amd抓住机会做出了64位的x86服务器芯片，迫使intel不得不推出了64位的x86芯片，并放弃了安腾，才重新占据上风。arm可能是吸取了intel当年的教训——为了更快速的推广64位指令集和建立相应的软件生态，必然要一改过去对arm 32位指令集授权的谨慎，选择了向诸多颇有实力的厂商授权64位指令集，加速生态建设，防止被竞争对手抓住机遇。同时，用虚拟化的办法混跑32位和64位。在arm 32位指令集时代，华为、国防科大等一大批原本公司或单位是不具备arm指令集授权的，但也借着arm推广64位指令集的东风拿到了授权。不过，即便如此，指令集授权费用依旧价格不菲，据小道消息称，国防科大拿到的授权费为每5年1亿美元，而且5年后是否延续授权，以什么价格都必须重新和arm谈判，虽然没有关于华为的小道消息，但对照国防科大的条件，很有可能也是类似的价格，也是5年期的授权。华为在arm芯片方面有什么成就？华为的arm芯片最广为人所知的就是海思麒麟了。6年前，初出茅庐的k3因为成品不够成熟以及营销、铺货策略失误导致最终连在山寨机市场都无法立足，但第一次大胆尝试给海思公司积累了宝贵的经验。两年后的k3v2则是全球首个发布的集成了4核arm cortex a9的手机芯片方案，虽然存在兼容性差、功耗大等问题，但之后的麒麟910，用mali450mp4替换掉gc4000，并使用28nm hpm制程工艺后一举脱胎换骨，成为海思麒麟第一款能用的soc，荣耀3c lte版、p7、mate2、荣耀x1等机型在搭载麒麟910后，其性能和功耗的完美平衡倍受好评，并逐步被市场接受。2014年5月发布的麒麟920堪称惊艳，麒麟920采用大小核架构，集成了4核arm cortex a7和四核arm cortex a15，在gpu方面选择了 mali t628mp4。客观地说，麒麟920在性能方面相对于麒麟910是一个质的飞跃。良好的功耗控制和多核调度使麒麟920在保障性能满足绝大多数应用的同时，功耗控制得非常好，相对于处于同一档次，并被媒体报道存在漏电瑕疵的联发科mt6595，麒麟920在多核调度、性能和功耗的平衡方面做得更好。搭载麒麟920系列soc的荣耀6、荣耀6plus、mate7等机型无一例外获得成功，其中mate7还成为**领导人用于赠送外宾的礼品。2015年的麒麟930集成了8核arm cortex a53，在gpu方面和麒麟920一样选择了 mali t628mp4，在性能方面相对于麒麟920提升有限，但其基带使用了华为自主研发的4g msa技术，在信号的稳定性和通话质量方面有一定提升。最新发布的麒麟950集成了4核arm cortex a53和4核arm cortex a72，得益于16nm ff+工艺，麒麟950在功耗和性能的平衡上做得非常好，arm cortex a72 在2.3g主频下，单核功耗为1.25w，加上智能感知处理器、lpddr4、新系统总线等新特性，麒麟950完全能续写自麒麟920以来开创的辉煌历史。但华为的arm芯片不仅仅只有麒麟。在2015年初，华为发布了集成32核arm cortex a57的芯片，该款芯片采用台积电16nm制程，是用于高性能、低能耗设备的网络处理器。此外，在麒麟950发布会上，华为还宣布正在设计自主微结构的服务器芯片，该款芯片一旦上市，将彻底结束华为使用arm公版微结构的历史。其实，海思的芯片是服务于华为的发展战略的，并有云、管、端三个方向，“端”指的就是终端，就是大家最常见的手机芯片，也最为人所知。而“管”则广泛用于通信领域，比如大家打电话，十有**要经过这些芯片处理。“云”的cpu市场普及，最大障碍并非技术，而是软件生态。华为的arm服务器能卖得好吗？相对于使用arm公版微结构的手机芯片，华为自主设计的服务器芯片才是笔者更关心的话题。不过，在短时间内，笔者并不看好arm服务器芯片。正如同intel在打入手机芯片市场时，受制于软件生态，导致事倍功半的结果，在向pc和服务器芯片市场进军时，arm也遭遇到了同样的难题。加上intel已经上市的低功耗服务器芯片彻底堵死了arm通过低功耗服务器芯片侵蚀市场的可能性，导致arm很难在服务器芯片市场于intel竞争，只能靠走差异化或，政策保护的路子。具体来说，国防科大的64核arm服务器芯片“火星”性能不可谓不强，根据spec2006模拟器成绩，在多核性能方面能与intel e5比肩，但受制于相对较弱的单核性能和软件生态，将来即便和银河麒麟操作系统联手出击，在相当一段时间里，也只能在党政军市场中混口饭吃。而高通也是看到了凭借纯粹的市场竞争，arm服务器芯片很难撼动x86服务器芯片的地位，而美国**显然不会为高通拉偏架打压intel。于是高通找到贵州省**，成立合资公司贵州华芯通半导体技术有限公司，依靠**地方**的保护和投资获取arm服务器芯片的生存空间。（该公司首期注册资本为18.5亿人民币，贵州省**的投资机构占股55%，美国高通公司的一家子公司占股45%。笔者认为该项合资，有可能演变为合资公司拿高通的芯片穿个马甲，摇身一变成为具有“**自主知识产权”的芯片，再由地方**买单，借助**的力量向党政军推广，和兆芯基本一个性质）而amd做arm芯片则是出于急病乱投医——在x86芯片上被intel多年压着打，股价早已是低的不可思议后的无奈之举，而且还有很强的试试水，捞一票的性质，虽然amd的arm宣称能够运行windows。华为的arm芯片哪怕在1-2年后成功研发，即便拥有不弱于国防科大“火星”的性能，其市场前景依旧不乐观——很有可能要华为自产自销，或者借助华为和**、运营商之间良好的关系来打市场，非党政军市场的数据中心很有可能依旧以x86服务器为主流。结语笔者认为，华为自主设计高性能服务器芯片，其最大的意义并非在于该服务器芯片能在商业上从intel手中抢走市场份额，而在于服务华为的“云、管、端”发展战略，以及培养人才、锻炼队伍、积累经验和技术！目前，国内成功研发出安全可控高性能芯片的单位仅仅有龙芯、申威和飞腾，三者都是有着深厚的技术积累和渊源——龙芯源自中科大的技术力量，龙芯的董事长和总裁都是夏培肃院士的学生；飞腾则与哈军工一脉相承；申威则和建国初期就存在的科研院所有很深的渊源......相对于其他合资arm阵营ic设计公司拿国外芯片穿马甲，或拿arm公版微结构“设计”soc的厂商来说，华为自主研发之举显然更具雄心，也更有在技术上开拓创新的勇气。 20210311

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