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前言：

短短幾年時間，曾一家獨大的x86架構被Arm后浪不斷拍打。

但主流芯片互相競爭并沒有持續(xù)多久，誕生于2010年的RISC-V也成為行業(yè)新寵，來勢洶洶。

(資料圖片)

到2025年，市場將總共消費624億個基于RISC-V架構的CPU核心。2018-2025年間，RISC-V年均復合增長率高達146.2%。

作者|方文三

圖片來源|網絡

三個架構的區(qū)別

x86架構和ARM架構是CISC（復雜指令集計算機）架構，而RISC-V架構是RISC（精簡指令集計算機）架構。

CISC架構的指令集比較復雜，處理器有較高的復雜度，而RISC架構則是指令集比較簡單，處理器有較高的并行度和流水線能力。

因此，CISC架構的處理器性能相對較高，但功耗也較大；而RISC架構則相對功耗較小，但處理器性能也相對較低。

另外，x86架構和ARM架構都是閉源體系結構，而RISC-V架構是開源的，這意味著開發(fā)者可以自由地定制和修改處理器的指令集，使其更符合具體應用的需求。

在架構的設計理念方面，x86和ARM架構的設計理念都是面向通用計算的，而RISC-V架構則是面向特定領域的，它的設計理念是更加靈活、可擴展，能夠滿足不同領域的需求。

RISC-V架構可能是中國芯崛起的關鍵

目前我國已經越來越重視開源，在2021年十四五規(guī)劃中首次將支持數(shù)字技術開源發(fā)展寫入國家戰(zhàn)略規(guī)劃之中，這讓我國的開源事業(yè)進入了新階段，今后中國的開源貢獻會不斷增長。

而中國廠商也抓住了這一點，華為、阿里、百度、中興、中科院等企業(yè)和機構，都在采用RISC-V架構，研發(fā)自己的芯片，進而擺脫對國外架構的依賴。

從2022年來看，全球出貨的100多億顆RISC-V芯片，中國廠商就50億顆以上，占比超過50%。

RISC-V得到了我國AI領域、IoT領域，包括智能汽車領域的廣泛認可。

隨著全球芯片規(guī)則修改之后，不少國內科企轉向RISC-V架構。

賽昉科技于2021年8月發(fā)布首款集成3DGPU的量產RISC-V單板計算機。

2021年底，華為基于RISC-V架構研，推出首款全新的高清電視芯片Hi373V110。

隨后，華為更是發(fā)出了多款芯片產品，涉及多款芯片類型，均利用RISC-V替代了ARM架構。

2021年12月份，中科院自研的高性能RISC-V開源處理器[香山]，亮相于舊金山RISC-V峰會。

隨后，在去年1月份，香山芯片就已流片，回片后進行了串口調通，成功運行了Linux。

另外，阿里宣布芯片研發(fā)將會采用RISC-V架構，不再采用ARM或X86架構。

目前已研發(fā)出的含光800用于AI領域，以及玄鐵系列910/920，可廣泛應用于AIOT場景，也是物聯(lián)網智能化設備賽道的一員。

谷歌和蘋果打算降權ARM架構

高通與聯(lián)發(fā)科推出的SoC芯片IP是安卓設備基礎，正是ARM架構。

可以說沒有ARM，也沒有現(xiàn)在安卓繁榮龐大的生態(tài)，自然也無法為谷歌提供龐大的服務入口。

揮手告別x86架構后，蘋果為Mac打造的新桌機級芯片M系列完全擁抱ARM架構，開啟Arm時代。

Mac桌面產品線轉向ARM后，蘋果引以為傲的生態(tài)力也根植Arm架構之土，打破設備壁壘，完成品牌壁壘。

ARM的業(yè)界穿透力和搶占x86傳統(tǒng)市場的能力，也不僅限消費級的安卓與蘋果。

傳統(tǒng)服務器、Arm架構處理器，逐步蠶食傳統(tǒng)x86架構市場。

近日谷歌宣布安卓會陸續(xù)支援RISC-V指令集架構，并公布較詳細的遷移藍圖。

安卓工程總監(jiān)LarsBergstrom說得更直接：希望把RISC-V視為安卓一級（tier1）平臺，言下之意就是與Arm平起平坐。

谷歌意圖也相當明確，不想把安卓跟Arm綁定，讓安卓系統(tǒng)控制權回歸谷歌，不再受制于人。

除了谷歌高調站在RISC-V這邊，高通最近也與Arm差點出現(xiàn)問題。

問題在高通收購新創(chuàng)公司Nuvia，打算自己研發(fā)Arm公版架構的自主架構，以提升行動芯片領域的競爭力。

此外，近年自研芯片順風順水的蘋果，其實也想借轉到RISC-V架構降低芯片成本。

架構領域已形成三足鼎立格局

這幾年RISC-V的入局及發(fā)展正在打破原有X86和ARM兩家獨大的格局，芯片架構領域已經形成三分天下、三足鼎立的格局。

目前x86架構掌控著全球的高性能計算領域，ARM則是主導了移動計算，新興的RISC-V已經成為第三大芯片架構。

盡管RISC-V出貨量已經突破百億，但在消費者心中，對RISC-V的認知依然不夠明晰，也沒有特殊的體驗。

尤其是在電腦處理器和手機處理器領域，ARM和X86的生態(tài)圈都比較成熟，RISC-V在這方面的競爭，無疑是[虎口奪食]。

而在物聯(lián)網、安全芯片、智能穿戴等方面，Arm的基礎還不夠牢固，這就給了RISC-V更多的機會。

RISC-V不能完全打破X86、ARM壟斷

在傳統(tǒng)信息技術領域里，X86和ARM兩大指令集架構已形成壟斷，且專利壁壘森嚴。

因此，一個新興起的指令集想要打破這個局面，在生態(tài)方面、專利方面，還無法做到。

比如，X86架構相對來說，屬于更為復雜的指令集，在PC產業(yè)的地位非常穩(wěn)固。

以前，ARM架構曾嘗試去搶占其市場，但由于其指令集簡單，無法在PC領域上與X86相比。

而且，還有Wintel的堅固聯(lián)盟在，ARM和RISC-V均暫時無法取代X86的位置。

再說ARM架構，雖然和RISC-V一樣算是簡單指令集，但是，ARM架構與安卓已經形成了一個強大的A-A生態(tài)聯(lián)盟。

因此，就算RISC-V有機會替代ARM，也還需要更多的生態(tài)設備，不然，大家還是會使用ARM。

整個指令架構的發(fā)展歷史規(guī)律

①指令架構是一個高度馬太效應的事物。當一個指令架構有越來越多人用的時候，就意味著其生態(tài)壁壘越來越高，能夠聚集越來越多的開發(fā)者。

②指令架構的競爭不是技術層面的競爭，更多的是商業(yè)模式的競爭。ARM架構開始不如x86架構，它之所以一步一步實現(xiàn)了對x86架構的逆襲。

根本原因是它在商業(yè)模式里采取了更開放的合作方式，它把利潤的[小頭]放在了自己身上，把更大的芯片的利潤交給了芯片公司，這樣使得芯片公司愿意去跟ARM公司合作。

用不同架構滿足各司其職的場景

未來，x86架構在個人電腦市場中的地位可能會逐漸受到挑戰(zhàn)，因為ARM架構的性能和能效不斷提高，而且Windows系統(tǒng)已經開始支持ARM架構。

同時，RISC-V架構則有望在物聯(lián)網、嵌入式系統(tǒng)等領域迎來快速發(fā)展。

RISC-V架構的開源特性，使得越來越多的廠商和開發(fā)者能夠參與到其生態(tài)系統(tǒng)的建設中，推動其發(fā)展。

此外，隨著人工智能、5G等技術的發(fā)展，對處理器的性能和功耗等方面提出了更高的要求，因此三個架構都在不斷地優(yōu)化和發(fā)展，以滿足未來的需求。

總的來說，三個架構各有優(yōu)缺點，應用場景不同，未來的發(fā)展也不盡相同。但是它們都在不斷地優(yōu)化和發(fā)展，以滿足不同領域的需求。

結尾：

總體來說，ARM和RISC-V都是非常優(yōu)秀的指令集架構，都有其獨特的優(yōu)勢和劣勢。選擇哪種架構主要取決于用戶的需求、可用的技術和開發(fā)資源。

如今形勢RISC-V完全開源優(yōu)勢無限放大，Arm閉源和商業(yè)模式也成為許多廠商頭上的達摩克利斯之劍。

未來芯片業(yè)或許并非現(xiàn)在看到的Arm與x86分庭抗禮，而是RISC-V崛起后的三國鼎立局面。

原文標題:AI芯天下丨產業(yè)丨x86架構、ARM架構、RISC-V三家架構戰(zhàn)火紛飛的如何？

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