手机芯片大变天：RISC-V加速崛起，谷歌推波助澜

有的时候，ARM 可能也会发出疑问，自己到底做错了什么？

10 月 30 日，赶在新一届 RISC-V 峰会之前，谷歌在开源博客上宣布了 Android 与 RISC-V 的最新进展，指出 Android 系统已经可以提供对 RISC-V 架构的完善支持，开发者在自己的设备上就能构建、运行和测试 Android 系统对 RISC-V 的支持。

这不是谷歌第一次「砍 ARM 一刀」。差不多 1 年前，谷歌在 RISC-V 峰会上正式宣布 Android 将会逐步支持 RISC-V 指令集架构，并把 RISC-V 视为与 arm 架构同等重要的一级平台。

谷歌的意图并不难猜，就是要扶持 RISC-V，其中一个重要原因也是为了避免被 ARM 卡住 Android 生态「脖子」的未来。

同样这么想的还有高通。这两年高通与 ARM 的关系就一直很紧张，从最大的合作伙伴到法院互掐，从自研 CPU 核心到商业模式上的直接竞争，高通几乎摆明了自己对 ARM 的不满。

图/高通

就在本月，高通联手谷歌宣布，即将推出支持 Wear OS 系统（基于 Android）的 RISC-V 芯片。稍早些时候，高通还与恩智浦、博世、英飞凌和 Nordic 五家公司联合成立了一家 RISC-V 芯片公司。

相比之下，9 月刚上市的 ARM 已经经历了一轮市值的「过山车」，首日大涨 25%至 652 亿美元，结果一个月不到就跌破了发行价，最新的市值是 491.1 亿美元，基本接近历史最低点。

主要客户和合作伙伴的背离，RISC-V 的崛起，似乎都意味着 ARM 不再拥有未来。

距离 Android 手机用上 RISC-V 芯片，又进了一大步

Android 是一个开源操作系统，但很多人并不知道，作为 Android 手机底层芯片架构的 arm 一直是闭源的，与之相对的 RISC-V 则是一个完全开源的指令集架构。

RISC-V 是一个指令集架构，就像智能手机芯片普遍采用的 Arm 架构，或是 PC 上常用的 x86 架构。具体来说，RISC-V 与 arm 更接近一些，两者都是基于精简指令集（RISC）原则的指令集架构。

去年 11 月，谷歌宣布 Android 系统正在接受 RISC-V 的补丁，Android 工程总监 Lars Bergstrom 干脆表示要把 RISC-V 当成 Android 的一级平台。甚至，他还在 RISC-V 峰会公布了一份较为详细的架构迁移路线图。

这只是谷歌的一小步，但却是整个 RISC-V 生态的一大步，因为它意味着 RISC-V 开始进入 arm 生态最为核心的智能手机。

最新的进展是，谷歌已经在 Android 上实现了对 RISC-V 较为完善的支持，基本实现了 AOSP（Android Open Source Project）的全部功能，开发者可以着手基于 RISC-V 架构的软件适配和开发。

图/谷歌

而谷歌推动 Android 系统从 arm 迁移到 RISC-V 架构的下一个重点，也正是软件生态。

谷歌提到，Android 系统虽然已经支持在 RISC-V 芯片上构建、测试和运行，但尚未完全优化，比如 Android Runtime（ART）的优化工作在持续进行，还有外部项目和编译器等，都还需要进一步地优化。然而，谷歌认为 Android 系统已经做好了基本的准备。

问题是仅仅移植 Android 系统是不够的，谷歌正在寻求来自 Android 社区和 RISE（RISC-V 软件生态系统）的合作。前者意味着谷歌已经开始推动 Android 社区的软件开发者尝试和适配 RISC-V，后者是一个旨在推动 RISC-V 软件生态加速发展的联合项目，成员包括了谷歌、英特尔、高通、英伟达、红帽、三星和 SiFive 等一系列重要科技公司。

图/谷歌

大概也是出于 RISC-V 软件生态的考量，所以我们将看到，高通和谷歌联手推倒 arm 的第一款 RISC-V 骁龙芯片将搭载在运行 Wear OS 的智能手表上，好处是对于应用生态的要求不高，再不行还有谷歌系应用的支持。

不过这里可能也会有读者产生一些疑问，那就是谷歌和高通为了将 Android 生态从 arm 推向 RISC-V 做的这些，都图什么？

软银和 ARM 希望更赚钱，矛盾开始更激烈了

1990 年，英国剑桥。Acorn 电脑（ARM 前身）、苹果电脑以及 VLSI（恩智浦前身）三家公司联合成立了一家公司——Advanced RISC Machine，这就是我们今天熟知的全球最大芯片 IP 公司 ARM。

ARM 成立 33 年，全球范围内共卖出了 2500 亿颗 arm 芯片，几乎进入了每一台手机，还有无数台的智能计算设备。如此成功的背后，一定程度上与 ARM 公司独特的商业模式密不可分。

众所周知，ARM 的收入来源基本来自芯片设计公司，包括高通、联发科、苹果、华为海思等，主要由 IP 授权费和版税构成。

在 ARM 制定的收费模式中，每一代 arm 架构都需要单独支付一笔 IP 授权费，比如说支付了 arm v8 的授权费，到了 arm v9、v9.2 还是要单独再支付一次。另一方面，芯片设计公司每卖出一颗芯片还要按照芯片价格支付一笔较低比例的版税，有些类似高通按照手机定价收取专利费的模式。

arm v9.2，图/ ARM

当然，具体到授权还存在各种不同的等级，比如苹果作为最早的出资方和成员之一，也有自主研发 CPU 架构的能力，拿到的就是最基本的架构授权，有更多自主设计的空间。打个可能不太恰当的比方，这就等于给了苹果「毛胚房」，剩下的全都自己弄。

不过问题在于，这套商业模式实际给 ARM 每年的营收并不高，2022 财年收入也不过 27 亿美元（利润为 16.8 亿美元），相比高通的 442 亿美元，台积电的 758.8 亿美元都是相差甚，按照日本软银集团 320 亿美元的收购价，需要接近二十年才能开始「赚钱」。

更何况，ARM 如今的收入和利润水平，还是建立日软银一系列竭泽而渔的策略下。

去年，ARM 将高通一举告上法庭。ARM 认为高通收购 Nuvia，并不代表着能够获得 Nuvia 可定制 arm 架构的授权，高通违反 IP 授权协议。

不仅如此，在软银主导下 ARM 还提出了新的授权和收费模式，一是如果 SoC 采用了 arm 公版 CPU，必须捆绑采用 arm 公版 GPU、NPU 和 ISP 等；二是版税不再按照「低廉」的芯片价格计算，而是根据终端价格收取一定比例的费用。

新旧收费模式，图/英国《金融时报》截图

之前业界集体反对英伟达收购 ARM，是担心英伟达会「挟天子以令诸侯」，但可能想不到，没有了英伟达，追求财务回报的软银也能让 ARM 为了提高收入罔顾生态。

另一方面，RISC-V 提供了一个更加开放自由的指令集架构，不由一个国家或者商业公司控制，每个公司甚至每个人都可以基于 RISC-V 架构自由设计芯片。芯片大神 Jim Keller（吉姆·凯勒）还指出，RISC-V 没有太多历史包袱和垃圾，就像 arm 早些时候那么「干净」。

这也直接影响了这位 x86-64 指令集的作者之一、苹果 A 系列设计师、AMD Zen 之父、特斯拉自动驾驶芯片缔造者，在离开英特尔之后选择了一家 RISC-V 芯片初创公司。

包括半导体研究机构 SemiAnalysis 也透露，苹果正在将其嵌入式芯片的核心指令集从 arm 转向 RISC-V 架构，苹果后来的招聘信息也佐证了这一点。

RISC-V 终将成功，但 arm 呢？

就像我们在之前文章指出的，RISC-V 的崛起，是开源架构的胜利。

中国工程院院士倪光南认为，我国芯片产业在主流 CPU 架构上受制于人，可借由 RISC-V 降低对 x86 与 arm 架构的依赖。同理，对于更多的商业公司来说，RISC-V 架构的价值不是免费，而是开源、可自由修改，不再由英特尔（x86）和 ARM（arm）这样的商业公司控制。

图/ SiFive

并且 RISC-V 发展到了今天，就算没有架构设计乃至基础的芯片设计能力的公司，也能找到相应的解决方案，甚至是成熟产品，这也能一定程度上抵消开源带来的碎片化生态问题。

比如 Jim Keller 的 Tenstorrent 就有五种不同的 RISC-V CPU 核心 IP，任何芯片设计公司都可以购买采用。

那 arm 呢？

过去几十年的生态积累，决定了 arm 不可能是「轰然倒塌」。高通稍早前刚刚发布了基于 arm 架构自研的 Oryon CPU，英伟达和 AMD 也被传出正在研发基于 arm 架构的 PC 芯片，更难想象苹果会放弃刚基于 arm 架构完成的「大一统」，在短时间内全面转向 RISC-V。

但帝国没有永恒，ARM 正在逼走自己最大的客户和合作伙伴之一，还有更多公司不满于 ARM 的霸道与短视，否则 RISC-V 联盟成员的名单，又怎么会挤满了 ARM 客户和合作伙伴的名字。

题图来自谷歌

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文章来源：http://www.xinwulian.net/news/2023/1102/1370.shtml