通算時代開啟，國產(chǎn)ARM身影漸去

海外“雙英合體”的消息沸沸揚揚，國產(chǎn)芯片廠商也坐不住了。

9月18日，英偉達宣布將向英特爾投資50億美元，合作開發(fā)AI基礎設施和計算中心產(chǎn)品，以加速超大規(guī)模、企業(yè)和消費者市場的應用程序和工作負載。兩大世界級平臺的對接，也被視為“通用計算CPU+通用智算GPGPU”路線的一次合流，預示著全球通算時代正式開啟。

就在同天，菊花廠在國內(nèi)刷新了鯤鵬和昇騰芯片路線圖，兩款產(chǎn)品在規(guī)劃中均不約而同的向通算路線靠攏。其中，基于ARM架構設計的鯤鵬CPU系列，將從920版本直接跨向支持通用計算超節(jié)點的950版本。在ARM賽道上迭代停滯6年的鯤鵬，終于還是邁出了這一步。

授權斷供創(chuàng)新受限，國產(chǎn)ARM身影漸去

自2019年ARM公司對華停售新版本授權，頭頂“一代一買”緊箍咒的國產(chǎn)ARM廠商，似乎已注定了今天的“去ARM化”選擇。

從授權模式來看，雖然國產(chǎn)芯片前期均采用了技術引進的方式，但在后續(xù)自主迭代上，ARM是唯一嚴格限制下游創(chuàng)新空間的技術路線（被授權廠商禁止在舊版本基礎上實現(xiàn)新版本功能）。目的顯然是為了強行綁定被授權方，跟隨ARM公司腳步持續(xù)貢獻收益。

這也客觀上造成了國產(chǎn)ARM迭代失速，并且自主命脈被死死攥在ARM公司手中。隨著美國禁令發(fā)布，新版授權獲取無望，鯤鵬等一眾ARM芯片被釘在原地。

近幾年，國產(chǎn)ARM性能停滯問題受到用戶市場廣泛關注。有爆料稱，在測試數(shù)據(jù)上鯤鵬CPU跑分成績尚能接受，可一旦應用于實際場景，搭載鯤鵬系列整機的表現(xiàn)“拉胯”。“尤其用于高并發(fā)業(yè)務場景時，很難跑出‘紙面性能數(shù)據(jù)’應有的效果。”

事實上，為了打破性能禁錮，以海思為代表的國產(chǎn)ARM廠商，很早就開始嘗試另辟蹊徑。比如今年正式推出的兩款RISC-V架構芯片，就被視為鯤鵬等芯片產(chǎn)品的初級替補。

當然，RISC-V起步較晚，短時間內(nèi)很難在高端通用計算場景中擔當大任。在現(xiàn)有的主力產(chǎn)品基礎上進一步拓展通算能力，貌似更符合當前計算集群建設需求。

下一代鯤鵬950開始向通用計算路線靠攏，無疑也驗證了這一點。

架構安全漏洞頻發(fā)，自主能力才是關鍵

ARM逐漸退出國產(chǎn)化舞臺中央，更重要的原因在于安全可控問題。自主創(chuàng)新能力閹割后帶來的一系列產(chǎn)品安全風險，是鯤鵬等芯片在信創(chuàng)市場難以言說的痛。

有業(yè)內(nèi)人士指出，相較于軟件漏洞，硬件安全威脅更加難以防范。“由于硬件后門大多數(shù)是設計階段留下的，直接嵌入芯片的物理結構中，也就是物理電路已固化在硅片中，軟件層面的調(diào)試是無法修改的。而且有些硬件后門只能通過更新?lián)Q代來解決，無法打補丁。”

比如在ARM設備中，此前ARMv8處理器曾曝出PACMAN漏洞。該漏洞主要利用ARM指針認證機制的微架構缺陷繞過內(nèi)存保護，本質(zhì)是一種硬件級側(cè)信道攻擊，唯一的解決方案就是基于ARMv9版本引入FEAT_FPAC修復漏洞。這讓停留在ARM v8.2的國產(chǎn)芯片陷入無解困境。

可以看到，鯤鵬等芯片產(chǎn)品也正在極力補齊安全短板。在鯤鵬950的產(chǎn)品規(guī)劃中，菊花廠方面特意強調(diào)了該款產(chǎn)品在安全方面新增四層隔離，成為鯤鵬首顆實現(xiàn)機密計算的數(shù)據(jù)中心處理器。而從同類國產(chǎn)CPU安全技術布局來看，機密計算早在幾年前就已經(jīng)是標配。

這也反映出一個現(xiàn)實：如果在技術內(nèi)核上失去自主權，所謂的產(chǎn)品安全可控將淪為空中樓閣。畢竟先進版本的ARM芯片都存在漏洞，舊版架構迭代受阻的國產(chǎn)ARM一直處于掉隊狀態(tài)，無論是性能發(fā)展還是安全升級都被遠遠甩開，更何談取得關基領域信創(chuàng)用戶市場信任。

生態(tài)脫鉤適配艱難，異構遷移道阻且長

伴隨著性能鴻溝和安全性差距越來越大，國產(chǎn)ARM生態(tài)脫鉤現(xiàn)象成為壓倒駱駝的最后一根稻草。尤其在異構遷移替代中的重重壁壘，進一步加速了ARM國產(chǎn)化賽道的落幕。

對標X86主流架構路線，ARM的根本定位在于移動端低功耗場景，對桌面操作系統(tǒng)和專業(yè)軟件支持上相對較弱，往往需要通過虛擬化或兼容層運行X86軟件。即便在國產(chǎn)ARM鼎盛時期，從Wintel環(huán)境遷移到鯤鵬等計算平臺上也頗為不易。

目前，ARM最新版本已經(jīng)更新到了V9.5，在RAS系統(tǒng)架構和很多AI功能支持上進行了大幅迭代，與ARM V8.2版本存在著巨大差異。這也導致國產(chǎn)ARM與主流生態(tài)嚴重脫鉤，客觀上形成的技術孤島，很難滿足國產(chǎn)化用戶大規(guī)模平替的需求。

有分析人士指出，ARM系統(tǒng)幾乎都采用Linux操作系統(tǒng)，而且絕大部分硬件系統(tǒng)都要單獨構建自己的系統(tǒng)，與其他系統(tǒng)不能兼容。“國產(chǎn)ARM芯片在這方面更加尷尬，不僅與主流生態(tài)割裂，就連對接ARM主賽道也成了難題，用戶端軟件移植成本和系統(tǒng)穩(wěn)定性風險都不小。”

面對上述問題，自建生態(tài)體系儼然成了唯一出路。不過，國產(chǎn)ARM廠商動向來看，當前構建的生態(tài)系統(tǒng)仍然屬于封閉模式，即自家芯片與其他芯片路線互不兼容，甚至在軟件層面也構建了“芯云一體”的閉環(huán)。

本質(zhì)上，這種自成一體的緊耦合方式依然會造成生態(tài)捆綁風險，某種意義上也剝奪了用戶的產(chǎn)品選擇權，并未從根本上解決增量市場的異構遷移問題。

在異構計算成為主流、開放式通算路線大行其道的今天，國產(chǎn)ARM要做的可能不僅僅是“去ARM化”，更應面向國產(chǎn)大市場進一步實現(xiàn)“去封閉化”。期待國產(chǎn)廠商能夠走出ARM陰影，盡快拿到通用算力賽道的入場券。

聲明：本文來自網(wǎng)絡，僅代表作者個人觀點，不代表“技術領導力”立場。