图:一件电子器材,内含不同用途的晶片,制作相当繁复
除了EDA外,晶片的处理架构亦是国家发展晶片的一个重大挑战。做个简单的比喻,晶片的处理架构有如一个工程师,将平房的标准地基及梁柱结构设计好,现成地卖给建筑商,建筑商再自行设计间隔、洗手间大小等。这个架构,可以是简单易建少人手的,也可以是复杂多人手,但用途较灵活。现时全球主要使用两个架构,桌面电脑主要用美国英特尔的x86,虽然用电多但计算快;手机等则用英国的ARM,好处是用电少,但较难处理复杂的计算。这两家公司,近乎垄断全球的民用晶片架构市场。
免授权费 巨企纷转用
由于任何晶片都涉及计算和数据处理,因此亦一定要有这个处理架构。但要研发一个处理架构十分花时间,所以全球产业普遍都是购买人家的架构授权。在此之下,手机的CPU,无论是苹果的iPhone,或是用在安卓上,例如华为手机使用自家设计的麒麟芯片,或是其他厂商使用如高通或联发科的CPU,其实这些CPU厂,都要向英国ARM按粒CPU支付授权费,即无论是任何品牌的手机,每生产一台,ARM都可以「袋袋平安」。去年ARM的收入高达18亿美元。可以说,ARM从来都没有制造过任何一粒手机晶片,但近乎所有手机,最终都是一台ARM架构的手机。目前ARM由日本的软库(Softbank)全资拥有,但美国的英伟达(Nvidia)正计划以400亿美元,向软库收购该公司。
在处理架构上,移动装置由ARM架构垄断的局面,其实不只是中国面对的问题,也是全球面对的问题。幸好,这个问题亦有望打破,因为全球业界在面对这个局面下,都找寻新的选择,而近期RISC-V就成为出路。
同属低电耗的RISC-V,由于是开源的架构,免支付授权费,目前包括电动车Tesla,以至如Google、IBM等美国公司都已加大投入这个新兴架构的力度;美国的储存器Western Digital已利用这个架构,研发三款芯片,可以在短期内使用;印度更视之为策略性的部署,推动全国研发RISC-V,目的是要争取自主控制权。不只是中国,全世界都相信,这是可以打破垄断局面的曙光。
中国业界亦对RISC-V十分重视,包括华为、中科院、阿里巴巴、上海赛昉科技、中兴等都是RISC-V成员之一;不少目前要向ARM支付巨额授权费的大企,如美国高通、台湾的联发科,甚至打算收购ARM的英伟达(Nvidia)都是其成员之一。
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