在交流中,不少ARM的支持者將ARM CPU視為中國實現CPU自主可控的希望之光。一位網友認為,跟隨ARM容易形成全球龐大的產業鏈,有助于市場化,并認為自主構建一套技術體系花錢太多,還是跟隨ARM劃算。另一位網友則認為,中國現在是要聯合全世界來對抗美國,而不是關起門來閉門造車。還有觀點認為,申威是Alpha,龍芯是MIPS,都是外來戶,ARM主要還是英國資本和日本資本,相對來說風險有限。鐵流認為,上述觀點都是值得商榷的。
形成全球龐大產業鏈只是一廂情愿
就全球來看,ARM服務器CPU退潮是大勢所趨,AMD、高通、博通都已經退出,新加入的是Marvell和亞馬遜。Marvell是傳統的網絡芯片大廠,而亞馬遜則是新興互聯網企業。看起來是“上下搭檔”,“有進有出”,但仔細分析會發現,重量級玩家已經退場了。
亞馬遜的ARM服務器有很強的玩票性質,做出來的SoC還不如臺積電,此前,臺積電自行設計的A72驗證處理器主頻高達4G,比亞馬遜做的2.3G主頻高一截。目前,亞馬遜AWS云服務的核心業務仍然大部分基于x86,ARM處理器則僅僅應用于部分存儲管理等邊緣場合。出于AWS目前的客戶基礎,短期轉向ARM并不現實。在此鐵流推測亞馬遜此舉是為了面向Intel等傳統服務器廠商獲得更大的議價空間。眾所周知,CPU類產品必須具有巨大的銷量基礎和蓬勃的演進能力才能在產品化的路上獲得成功。但是亞馬遜的企業性質決定了其Arm處理器很難對外銷售,而內部應用前景也有有限。目前,亞馬遜新一代的ARM芯片性能比第一代ARM芯片Graviton有所提升,只是這點提升還是非常有限,遠遠達不到威脅英特爾的地步。我們認為這顆處理器更偏向于商業博弈中的一顆棋子。
Marvell的主營業務也不是Thunder X2這款ARM服務器CPU,Thunder X2是收購凱為獲得的。Cavium曾經專注于基于MIPS的定制化網絡設備處理器,CN6xxx在網絡設備市場上叱咤風云,Arm業務是博通放棄后買來的。凱為的Arm服務器產品更多的是在服務網絡設備之余嘗試的進攻。Marvell在其主營業務網絡芯片方面盈利能力很強,繼承自Cavium的MIPS處理器產品線也有思科,Ubnt等一系列忠實客戶。而做ARM服務器CPU,更多的還是嘗試性質的去跟風搭便車,投入大量真金白銀去“開荒”的可能性非常低。
目前,公有云服務攻勢迅猛,企業的服務器市場稍顯疲態,Lenovo,HP Enterprise,Dell等傳統廠商壓力頗大。Amazon,Microsoft,Google 正爭分奪秒地建云數據中心,不可能浪費時間和金錢去為了用ARM而選擇ARM(這種事情只有政府被政商關系綁架后會這么做)。業內有句俗話說,“只要量夠大,芯片沙子價”,這些云服務廠商在Intel面前有很強的議價能力,Intel甚至為亞馬遜的AWS定制了幾個型號的專屬處理器,目前的ARM陣營從性能、規模到生態都無法做到在面向客戶的成本上與Intel競爭,更何況x86市場上還有AMD在對Intel旁側敲擊。Intel根本不怕被Arm搶走數據中心的市場,反而更怕GPU/FPGA/ASIC加速,原來用4顆CPU,現在用一顆CPU加兩顆GPU。市場需求少了四分之三。
可以說,就歐美市場來說,不像國內有安全項目,更沒有相關部門指定品牌,以政治任務的方式強推ARM服務器CPU,ARM服務器CPU在國外連根據地都找不到。需要指出的是,ARM嵌入式與移動設備產業鏈成熟,但此處成熟,不代表著有ARM在PC和服務器上能夠形成成熟產業鏈。正如x86在PC和服務器上很成熟,但在移動設備方面屢戰屢敗。因此,想要形成所謂(ARM PC和服務器)全球龐大的產業鏈只是南柯一夢。
龍芯申威發展路線與國產ARM CPU有明顯差異
有網友認為,申威買Alpha授權,龍芯買MIPS授權,華為買ARM授權,大家都差不多,ARM主要還是英國資本和日本資本,相對來說風險有限。然而,這種強行把龍芯申威的自主性拉下一個臺階的說辭,是非常值得商榷的。
首先,申威不是Alpha,申威的指令集是國內自主定義的SW64,這一點國內權威部門做過鑒定,美國田納西大學教授、TOP500創始人Dongarra Jack發布的文檔也說明,SW64不是DEC的Alpha。不知道是不是神威太湖之光超算取得的成績太過耀眼,以及申威自主定義指令集的做法在皇協軍眼中太刺眼,因而國內一伙人非常喜歡給申威找一個爹,哪怕這個爹已經“死”了20年,這樣才能貶低申威的自主性,把申威降到和國產ARM一個水平。
其次,把龍芯視為MIPS麾下的打工仔也不客觀。也許是國產ARM是ARM麾下的打工仔,因而一些人將龍芯貶低為MIPS麾下的打工仔,這樣就可以把龍芯的自主性降到國產ARM一個水平。事實上,這種論調是經不起推敲的。龍芯能夠自主添加指令集,已經在MIPS的基礎上,擴充了1000多條指令,并形成了自己的LoongISA,而且已經發展到LoongISA 2.0,關鍵的基礎軟件自己維護,Linux對于龍芯的支持也非常給力,一些軟件在發布時也有分龍芯版和MIPS版,還有一些雖然兩者并為同一個版本,但是可以在運行時動態探測處理器型號而在龍芯處理器上應用龍芯拓展指令加速優化。龍芯面向MIPS更像伙伴關系,在龍芯對很多軟件進行移植優化的時候,也不忘同時帶上其他MIPS處理器的支持,在v8,OpenJDK等JIT虛擬機中,龍芯都已經成為了整個MIPS架構的代碼維護者。最近UOS也把Loongson內核與x86內核、ARM內核并列,其中一項亮眼的更新是增加了對龍芯3A4000的支持。
龍芯在MIPS的軟件生態方面已經獲得了一定的主導地位。龍芯成為了Java運行環境OpenJDK 13的一大貢獻者,現在維護著上游MIPS架構和龍芯擴展的代碼。諸多多媒體庫,例如FFmpeg,libvpx,OpenH264,libyuv等,都已經由龍芯針對自己的MMI以及MIPS的MSA等向量指令進行優化并提交給上游。有些庫支持龍芯擴展指令甚至比支持MIPS的擴展指令還早。Linux內核的上游也一樣被龍芯生態鏈成員維護著。龍芯在開源軟件方面已經獲得了一定的發言與控制權。
龍芯對MIPS的擴展也越來越深入,從最開始的擴展運算訪存以及二進制翻譯指令,到后來的硬件頁表索引以及虛擬化指令,再到現在對基礎指令進行更加高效的替換。3A4000引入的AMO原子操作系列指令代替了MIPS原先的LLSC系列指令,使得應用多線程操作的效率大大提高。PC相對尋址指令則可以解決MIPS當前在PIC/PIE實現方面依賴特殊的“abicall”機制,效率較低的瓶頸。Cpucfg則解決了MIPS平臺下應用無法識別CPU對擴展指令支持的弊病。龍芯在兼容MIPS的同時也在一點點甩掉來自MIPS的歷史包袱,從底層創新。這是其他ARM的附庸想都不敢想的。Arm指令集本身一般不允許客戶隨意擴展,而其官方對指令集的演進擴充流程需要復雜的投票決議,有很長的決策周期,對各種需求無法作出快速響應。即便國內ARM陣營廠商私自添加指令,也存在被解讀為非法指令的風險,不僅無助于性能提升,反而會帶來穩定性問題。不僅僅是指令集,在GIC中斷控制器,PSCI電源管理接口方面Arm也有嚴格的標準限制,廠商的自由度很小。
還有一點非常關鍵,MIPS幾經轉手,現在的母公司已經放棄了R6之前的版本,專心推進為嵌入式及IoT設備設計的R6,而龍芯目前的指令結構則基于MIPS R2以及部分來自R5的ASE。作為第一個商用的RISC指令集,MIPS的不少專利已經過期或快過期了。MIPS非常學院派,允許大家添加指令集,這就導致MIPS生態破碎化,加上MIPS非常弱勢,這就給龍芯創造了機會。打個比方,MIPS作為最早商用的RISC指令集,影響力還是有的,地位有點像漢獻帝,但比較弱勢,在這種情況下,龍芯有機會去當董卓或曹操的。
ARM則非常強勢,ARM主流生態基本無可撼動,整個產業鏈都是跟著ARM的步伐走,不可能放棄ARM主流生態,來追隨國產ARM廠商。ARM地位就像漢武帝,哪怕麾下大將再能打,也不可能翻天,只能給漢武帝打工一輩子。運氣差的,被巫蠱之禍(川普制裁)牽連,沒準還要重蹈趙破奴的命運。誠然,現在ARM主要還是英國資本和日本資本,但這兩個都不是中國的好朋友,反而是美國的盟友和小弟。
何況ARM指令集授權費用很貴,而且不斷發展,必須一直買,而龍芯、申威、RISC-V都沒有這方面的負擔。就構建產業鏈來說,國產ARM廠商只能成為產業鏈的一個打工者,類似于聯想、華為在Wintel體系和AA體系中被剝削,只能賺血汗錢,洋人賺取高額利潤。這種模式不利于一個產業的長遠發展。而龍芯、申威、RISC-V構建的紅色產業鏈,則不存在這方面的問題。
跟隨ARM做PC和服務器同樣耗費大量資金
有觀點認為,自主構建一套技術體系花錢太多,還是跟隨ARM劃算。但從實際上看,跟著ARM做PC和服務器,同樣非常燒錢,個別寡頭為此到處圈地修園子,進而綁架地方政府要政策。
近期,某寡頭為了獲取國家資源傾斜在全國各地圈地建產業園,以下為網友搜集的信息:
2019年7月,H公司在廈門簽訂協議,建設ARM服務器產業基地。
2019年8月,H公司在成都簽訂合作協議,ARM服務器產業基地落戶成都天府新區。同月,H公司在重慶、上海、南京簽訂協議,建立產業基地或創新中心。
2019年9月,H公司與深圳市政府簽訂《聯合打造全國鯤鵬產業示范區戰略合作協議》,全力打造鯤鵬總部基地。
2019年10月,北京鯤鵬產業項目落戶北京市朝陽區。同月,H公司在山西與百信合作,生產基地年產鯤鵬PC 60萬臺。
11月和12月,H公司先后在河南、四川、山東簽訂協議,與地方政府、合作伙伴搞“天宮”、“黃河”品牌的ARM服務器和個人電腦。
2020年1月,H公司在浙江寧波建產業園,并推出“鵬霄”服務器
據小道消息,H公司與江西省政府也在談,一位省LD力推,并將品牌命名為“井岡山”、“三清山”。H公司與陜西也在談,并將品牌命名為“秦嶺”。另外,在福州、長春等地,H公司也有所布局。
相比于H公司,C公司在圈地方面也毫不遜色。
2019年7月11日,中國C公司與鄭州市政府、鄭州市高新區管委會在鄭州簽署合作協議,打造ARM服務器、PC產業生態。
2019年7月15日,中國C公司科技集團股份有限公司與太原市人民政府簽署中國C公司智能制造(山西)基地戰略合作框架協議。
2019年12月9日,新疆C公司計算機系統有限公司總經理曹澤偉與烏魯木齊市人民政府簽署《中國C公司(新疆)自主創新基地合作框架協議》。
2019年12月10日,合肥高新區與中國C公司在市政務中心簽署戰略合作協議。
2019年12月23日,中國電子與溫州市人民政府在溫州簽訂戰略合作協議,在網絡安全、智能制造、健康醫療大數據、現代數字城市建設等領域開展合作。同時,中國C公司也與溫州浙南沿海先進裝備產業集聚區簽訂了“中國C公司(溫州)自主創新基地”合作協議。
說明一下,以上為網友不完全統計。這種短時間里高頻率全國各地圈地建產業基地的行為,不知是否超過了正常商業經營范疇,沒準是沖著地方優惠政策去的,在產業基地建立后,一方面圈下的地就非常值錢,早些年某車企就有圈地收益超高賣車收益的奇葩案例。另一方面,產業基地建好后,又可以綁架地方政府,要求政策扶持,或將在商業市場上賣不出去的ARM服務器往政府采購塞。
之所以該寡頭這樣到處圈地建產業園,勸說政府海量投資或給予優惠政策,就是因為跟隨ARM做PC和服務器同樣非常花錢,該寡頭單靠自己未必有信心,所以到處圈地綁著地方政府一起去填坑。
必須說明的是,跟著ARM做PC和服務器,哪怕耗費巨資最后做起來了,產業生態也是ARM的,最大受益者的ARM和日本軟銀,ARM可以通過ARM稅賺取高額利潤。
而建設自主技術體系,建成之后,如果在相關單位鋪開,那么,就可以把英特爾、微軟、ARM等國際寡頭趕出相關單位市場。如今進一步在商業市場鋪開,就有望將英特爾、微軟、ARM趕出中國市場,或者削減其在中國市場賺取的利潤。
同樣需要政府大力支持,需要國有資金大量燒錢,為啥政府要拿納稅人的錢給ARM做嫁衣,不把國有資源用在建中國自己的Wintel上呢?
實踐上看,某國產ARM廠商2018年最終營業利潤173.2萬元,減去存款利息979.9(銀行賬戶里有4億存款)和8209.99其他收入(猜測是補貼),2018年虧損了9016.69萬元。
相比之下,一直被抨擊生態不行,商業前景不行的龍芯,國家扶持最小,逼得龍芯只能去拿鼎暉、橫琴利禾博的風投,反倒在2015年就實現了自負盈虧。
自主研發不等于閉門造車
有一種觀點認為,自主研發自建生態是閉門造車,中國現在是要聯合全世界來對抗美國,而不是關起門來閉門造車。
這種論點把獨立自主,自力更生等同于閉門造車,是非常值得商榷的。按照自己獨立研發或掌握核心技術就是閉門造車的邏輯,全世界閉門造車最嚴重的就是美國,美國能夠實現原材料、設備、設計、制造、封裝測試全產業鏈,而且是高度自主可控,自主研發。恰恰美國在半導體技術上全國領先,我們應該以美國為師,按照美國做的做。凡是美國自己做的,中國都應當自己做,凡是美國找華為、聯想合作的東西,中國也可以找戴爾和惠普合作。
誠然,美國已經把一部分產業轉移到了日本、韓國和中國臺灣,并與歐洲和東亞盟友一起構建了一套全球產業鏈。但美國能玩轉這套體系是有前提的,那就是美國在軍事上獨步全球,全球各地都有美軍基地,大洋之上是美國航母戰斗群,而這些是當下的中國所不具備的。
構建全球產業鏈來說,什么時候海峽兩岸實現統一,歐洲、日本、韓國有PLA駐軍,太平洋、印度洋、大西洋上PLA海軍可以和美國海軍分庭抗禮。那么,這個時候,中國才有資格談構建全球產業鏈。否則,建起了的全球產業鏈壓根不牢靠,中國只是在西方掌控的產業鏈里當一個打工者,只能賺血汗錢,而且很容易被人卡脖子。
一位網友表示,所謂的自主,就是自己想干嘛都行:
可以把自己的CPU給開源了;
不需要向英特爾、ARM繳納專利費;
核心IP自己寫,且可以出售IP核,產品內核可以不依賴外部進行穩定的升級和迭代,可以幫助其它廠商進行差異化的商業設計;
可以幫軍隊等進行設計;
可以在任何工廠進行生產;
可以把產品賣給美國不爽的國家;
可以給下游廠商提供完善的設計工具鏈和設計服務;
自己有一套獨立于Wintel、AA的生態體系。
......
本質上說,國產ARM與龍芯申威最大的分歧,在于到底是另起爐灶,獨立自主,自力更生,還是繼續依賴洋人,繼續依賴國外技術。在川普對中國非常不友好的大背景下,到底應該選擇那條路是顯而易見的。
一些人堅定的支持ARM路線,并將其包裝為自主可控,塞進八大行業和相關單位,一方面有利益因素,已經上了ARM的賊船,沉沒成本太高,只能硬著頭皮接著干。另一方面,也是缺乏獨立自主的決心和能力,不敢獨立自主,自立根生。
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