赛道 Hyper | 再下 RSIC-V 一城：高通剑指何处？

作为移动 SoC 芯片指令集架构的霸主、IDC 和 PC 芯片架构的核心玩家，Arm 正面临呼啸而至的如潮寒流。

有消息称，Arm 最大的客户高通，与包括 NXP（恩智浦）在内的多家芯片设计公司，组建了一家推广 RISC-V 芯片设计架构的新公司。RISC-V 是 Arm 移动芯片架构最大、最强和参与方最多的竞争技术。

目前，这家合资公司还没正式名称，其芯片设计主要的应用方向是汽车应用。未来，也会扩展至移动 SoC 和 IoT 芯片。另外，这家公司在底层基础构建方面，看上去是要引导 RISC-V 技术实现标准化、减少碎片化和推动生态的丰富性。

尽管如此，RISC-V 指令集架构对 Arm 架构的真正威胁，还没完全形成。

反击 Arm 的予取予求

Arm，日本软银集团旗下英国公司，主要业务是研发芯片设计指令集架构——一套控制给定芯片操作方式的基本规则，授权给芯片设计商使用。Arm 架构在移动设备中占据主导地位，同时也在大力拓展 PC 和 IDC 市场并渐次提高市占率。

这种架构广泛被应用于工业控制、移动通信等领域内的多种嵌入式系统设计。截至 2021 年底，Arm 芯片产量超过 2000 亿，成为智能手机市场无可争议的霸主。

Arm 在 1990 年成立时，正是英特尔如日中天的时代。Arm 既无法与英特尔 x86 架构竞争，也不是当时最流行的 MIPS 精简集指令架构的对手。MIPS 在 1990 年代，是最流行的移动芯片架构，还占据了三成服务器芯片市场份额。

2010 年，智能手机开始取代功能机成为电子消费全新的终端潮流。此时 Arm 开始迎来转机，苹果公司从其首代 iPhone 开始，便搭载了用 Arm 架构设计的移动芯片。随着 iPhone 的革命性创新带来的热潮，Arm 也开始走向黄金时代。

在更早的 2008 年，谷歌公司发布基于 Arm 指令集的 Android 操作系统，如同微软的 Windows 系统和英特尔的 x86 架构 CPU 捆绑，称雄 PC 市场 20 多年；安卓也与 Arm 架构做了类似的捆绑。同年，Arm 芯片总出货量超过 100 亿颗。

安卓系统的开放性，吸引了全球除苹果之外的几乎所有手机终端商，因此也成为包括高通、联发科、海思和三星在内的最重要的芯片设计商，共同采用 Arm 指令集架构以设计其移动 SoC 芯片。全球超过 90% 的智能终端（手机、IoT 和平板）的芯片，都用这种架构设计。

此后，随着 Arm 统治力增强，采用其指令集架构授权的下游芯片设计商，深受 Arm 越来越强烈的 “予取予求” 风格之苦，这增加了其成本和供应链风险。

在此过程中，高通曾以自研指令集架构来对抗 “躺着赚钱” 的 Arm。高通在骁龙 810 之前，用了自研的 Krait 架构，特点是功耗低，性能强，但当移动市场升级至 64 位后，这套自研架构的性能就比不上 Arm 公版架构了。高通曾想改进自家架构的性能，但这种努力没有成功。

2021 年，高通又做了新的努力：耗资 14 亿美元收购芯片初创公司 Nuvia，用以提供其移动端、笔电和汽车智舱/驾芯片。

Nuvia 的三位创始人，都有在苹果、Arm 或 AMD、ATI 公司从事芯片、CPU 和 SoC 架构主设计师的经验，主要产品是移动主芯片，并以 Arm 的 V9 指令集架构作为兼容目标。

此时，Arm 提出异议。鉴于两者之间的利益纠葛较为复杂，简单来说，Arm 在 2022 年 8 月对高通和 Nuvia 提起诉讼，原因是 Nuvia 有可能推动高通自研芯片架构的进展，而这种进展是建立在 Nuvia 持有 Arm 架构授权的基础上，而限制高通自研芯片架构一直是 Arm 的目的。

目前，高通是采用 Arm 芯片设计架构 IP 最重要也是最大的客户。但是，继高通与 Arm 对薄公堂之后，近期高通更联合 NXP、Nordic Semiconductor ASA、Robert Bosch GmbH 和 Infineon Technologies AG 公司，成立一家新公司，目的是推广用于芯片设计的开源 RISC-V 指令集架构。

RSIC-V 指令集架构，相对于封闭、费用高昂的 Arm 架构和英特尔的 x86，这是一种开源（开放源代码）架构，IP 可免费使用，这意味着芯片设计工程师有更多机会验证设计细节并识别错误。

因此，RSIC-V 架构在移动芯片设计领域成为 Arm 最大的技术竞对。

RISC-V 架构的潜力和不足

从这个角度上看，作为 Arm 最大客户高通，很有推动 Arm 架构最强竞对技术的推广动力。此次高通与四家芯片设计商的联合，正是这种动力的显性表现。

高通表示，与其他行业参与者携手合作，通过开发下一代硬件，以推动 RISC-V 生态系统的扩展，这是一件好事。高通坚信， RISC-V 的开源指令集将增加创新，并有潜力改变行业。

就像 Nuvia，拓展汽车智舱/智驾芯片市场也是主要目标，高通参与的这家新公司，研发目标产品，首选汽车应用。未来将这种应用再推向移动和 IoT 芯片。

高通最近更宣称，从 2019 年推出骁龙 865 开始，高通就在其芯片中集成了 RISC-V 内核。这说明高通想提高其自主性的努力，从 2019 年就已经开始。

不知是巧合还是有其他因素，2019 年也是中国大规模采用 RSIV-C 架构的第一年。到 2022 年，在中国市场，用 RSIV-C 架构设计的芯片，出货量超过了 50 亿颗。

这家高通参与的联合公司，预计将成为单一来源，以实现产品之间的兼容性、提供参考架构并建立广泛使用的标准。

在 2022 年年底于美国举办的 RISC-V 峰会上，高通产品管理总监 Manju Varma 表示，RISC-V 是专有 Arm 指令集架构的新兴替代品，有机会实现比微控制器更高的价值。

目前，高通在 PC、移动设备、可穿戴设备、联网汽车以及增强现实和虚拟现实耳机的 SoC 中使用 RISC-V 微控制器。

这些微控制器在后台执行低级工作，比如管理硬件。截至 2022 年 12 月，高通已交付超过 6.5 亿个 RISC-V 内核，这让让 RISC-V ISA 成为高通核心技术之一，高通也以此成为 RISC-V 架构大规模落地的领导者之一。

Varma 表示，“RISC-V 可从低端微控制器一直扩展到高性能计算，以及介于两者之间的任何东西，它确实可以提高整个行业的效率”。Varma 认为，借助 RISC-V，有机会定义具有一流性能、一流能效和增值功能的芯片设计。

但是 RISC-V 的生态过于简陋，而开放性和免费使用 IP，也让这个生态存在众多碎片，这是高通希望成立这个新的联合公司要致力于解决的主要问题。

最后，标准化与 RISC-V 指令集架构兼容的软件安全堆栈至关重要。Varma 说，“通过关注工具、库和语言，我们确实可以加速 RISC-V 软件的采用”。

值得一提的是，2022 年，高通也是投资 SiFive Inc.公司 1.75 亿美元的成员之一。在更早的 2019 年，高通旗下 Qualcomm Ventures 也早早投资了 SiFive。这家公司也在设计基于 RISC-V 架构的芯片。

2010 年后，众多美国芯片设计巨头共同成就了 Arm 如今的市场地位。现在，高通坚持走向 Arm 竞对技术阵营，并试图提升 RSIC-V 生态丰富性、去碎片化，以及统一架构标准，动摇了 Arm 的地基。