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星空体育官网芯片架构混战:国产芯片即将换道超车

发布时间:2024-09-10 15:28浏览次数: 来源于:网络

  星空体育官网平台我们或许大概了解它们都是芯片架构。但这些芯片架构到底有什么不同?X86凭何驰骋江湖45年?IC巨头为何如此青睐ARM?RISC-V又如何了成为中国最受欢迎的架构?

  等星空体育官网。如果拆开来看两个概念。指令集是指示芯片执行某种运算、处理功能的命令。

  指令是硬件运行的最小的功能单位,一台计算机上全部指令的集合,就是这台计算机的指令系统,指令系统也称指令集。

  一部分人将架构定义为硬件实现,另一部分人则认为架构等同于指令集。一个指令集可以设计出不同的硬件电路,这就是架构。

  这里也要解释一下指令集(架构)和微架构并不是同一个概念。不同的微架构可以运行同一个指令集,同一个指令集也可以通过不同的微架构来实现。

  按照惯例,我们用盖房子做一个类比。在设计建筑图纸时,对于房屋的规划需要按照规定来星空体育官网,比如房屋高度、房屋结构、防火和疏散等都需要符合建筑规范。

  在芯片设计中,指令集架构就相当于“芯片建筑”规范。x86星空体育官网、ARM、RISC-V就是不同的规范类型,而不同的规范也有

  一个成熟且适用性的架构是需要长年累月的技术积累才能开发成功,这也是我国芯片领域卡脖子的一大难题。X86

  X86第一次出现是在1978年英特尔发布的8086微处理器中。一年之后,x86又出现在Intel推出8088微处理器中。而这台8088微处理器,被IBM用来制作出了全世界第一台个人计算机(PC)。

  在过往45年的发展进程中,x86的兼容性和处理运算能力也在不断提升。x86家族横跨了桌面、服务器、便携式电脑,超级计算机等领域,曾一度在服务器市场占有90%的市场份额。

  从英特尔的视角看,ARM和RISC-V都算是半路杀出的“程咬金”。不过即使如此,目前x86依然主导着个人电脑芯片领域。

  ARM架构源自于ARM公司的前身——Acorn公司。这个公司1985年时开发除了ARM1样本,1986年开始实际生产32位的ARM2。1990年正式成立ARM公司,负责ARM架构的研发。

  拟以600亿美元收购软银旗下ARM(最后宣告失败);2022年,韩国SK海力士拟联合收购ARM,最终宣布放弃。和英特尔不同,ARM并不涉足生产或销售CPU的业务。ARM采用的是授权处理器架构给第三方的商业策略,目前ARM的授权权限分为三个等级:

  ·内核层级授权:可基于购买的ARM内核进行芯片开发和设计,有一定的自主研发权星空体育官网。

  ·架构层级授权:可以对ARM架构进行改造,甚至对ARM指令集进行扩展或缩减。

  以前研发架构大多都是自用,ARM的这种IP授权方式反而打开了市场并帮助ARM在移动端站稳了脚跟,吸引了高通华为、苹果在内的一众客户。目前,ARM基本已经主导了当前的智能手机和移动终端的芯片市场。

  凭借这些优点,RISC-V基金会吸引了高通、英伟达、恩智浦、三星、美光、华为海思、平头哥、联发科、谷歌、IBM,乃至竞品英特尔在内的一众IC企业星空体育官网。

  RISC-V核。这100 亿颗出货的 RISC-V 核中,有一半来自中国市场。

  视线拉回到国内,倪光南院士的话完全可以在市场上得到印证。华米科技2018年发布了号称全球首颗基于RISC-V的智能穿戴AI芯片——黄山一号。

  平头哥2018年加入RISC-V,2019年正式发布了基于RISC-V架构的处理器——玄铁910。

  2021年底,华为基于RISC-V架构研发,推出首款全新的高清电视芯片Hi373V110。之后又发布了多款芯片,以RISC-V替代ARM。

  同是2021年,中科院发布了自研的高性能RISC-V开源处理器“香山”,已成功流片并运行Liunx。

  RISC-V的开源有助于我们突破原本架构的垄断局面。也希望国内企业可以趁着优势,早日实现真正意义上的芯片“自主”研发设计。

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