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ARM为何推出自定义指令集功能

发布时间:2019-12-02 17:10:04 阅读量:4389

Arm已经在ip授权下发运了1500多亿芯片,上周三不得不宣布,明年上半年将在特定cpu内核上引入定制指令集功能。迫使arm这么做的原因是信息技术产业正在从移动互联网向物联网转变,以及RISC-V的威胁

从移动互联网到物联网

必须说,arm已经掌握了移动互联网时代。在一个人至少有一部智能手机的移动互联网时代,arm可以说占据了至少95%的市场份额。即使在一些不需要严格性能的平板电脑和计算机中,arm仍然可以被看到。

Arm在移动互联网时代非常流行,主要是因为它恰好处于3g和4g网络时代。人们可以使用智能手机来完成交流、聊天、音频和视频以及其他日常工作和生活需要。然而,由于需要至少10小时的电池寿命,这种类型的设备需要相对严格的功耗。毕竟,增加电池容量是不可行的。没有人愿意每天口袋里都带着砖头一样的智能手机。

arm的优势是功耗和处理性能的结合。由于采用了精简指令集,基于arm架构的芯片在工作时每单位时间不会消耗太多的功率,可以满足人们对智能手机一天电池寿命的使用要求。同时,基于该架构的处理芯片也能满足多应用操作和各种手游娱乐的需求。因此,arm已经成为移动互联网时代的霸主。

多年来,arm一直允许其合作伙伴通过ip授权生产、销售和使用芯片。除了苹果,它几乎从未允许其他合作伙伴修改指令集。最近,ARM宣布与许多合作伙伴合作,支持他们定义指令集。这种突然变化的主要原因是信息技术产业正在从移动互联网转向物联网。

物联网的多样性迫使arm打开其定制指令集。

与移动物联网时代不同,物联网时代伴随着5g和ai。其终端更加多样化,场景应用更加丰富。因此,仅通过单一指令集提供的ip授权很难满足不同客户的使用需求。

让我们举一个简单的例子,比如人工智能场景。一些企业希望基于arm架构的芯片具有人工智能功能,因此他们希望直接向架构中添加适合人工智能应用的指令集。然而,这可能会增加设备的功耗。一些企业不重视人工智能,只重视电池寿命。因此,arm应该添加适合ai场景的指令集吗?既然没有人可以冒犯,arm只能想出一个办法:然后打开自定义指令集函数,如果你想的话添加它,而不想直接添加它。

这样做的好处是,移动互联网时代的合作伙伴也在向物联网转变。arm仍然可以提供这些合作伙伴的芯片需求,每个人都会继续携手走向物联网。

risc-v的压力

除了自身的转换需求之外,不得不承认arm引入定制指令集功能的另一个原因是它受到了另一个基于精简指令集的兄弟架构——risc-V的压力,因为risc-V也是基于RISC架构,risc-v和arm在尺寸、功耗、成本和性能上大致相同,但是risc-v具有开源的绝对优势。开源意味着任何企业和个人都可以自由使用、修改和定制risc-v架构,而无需向arm公司支付与使用arm架构相同的高ip许可费。

因此,开发商、商业组织甚至政府都在推广RISC-V,相关数据显示,在risc-v变得像2017年一样火爆之前,arm的知识产权许可收入下降了6.8%。尽管这可能是由于软银收购后财务报表统计方法的变化,risc-v自然也负有责任。

与此同时,risc-v目前已成为印度的国家指令集,而中国企业也在密切关注risc-v,例如,阿里推出了许多基于RISC-V架构的芯片。中国是智能手机的最大用户,因此也是arm最重要的客户。想象一下,如果中国转向risc-v,arm的损失是可以想象的。为了对抗risc-v,arm只能适度打开指令集,因为它不能打开源代码。

结论

引入定制指令集以允许用户进行二次开发是arm向物联网转移的主动选择,也是接受risc-v压力的被动决定。

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