分析Google和ARM:如何做平台的领导者

2019-09-27 17:46 来源:未知

,现在互联网企业言必称平台。然而真正要成为平台,并不是一件容易的事前。处于平台基石位置的企业,不仅仅需要在在生态系统中占据中心位置,还需要很好的协调好平台产于各方的利益。这需要有很多有大智慧的顶层设计,并很好的把这些精巧的设计变成实际的解决方案。通过对Google和ARM的案例分析,为大家梳理了下打造一个平台所需要考虑的问题。希望这两家世界上最成功的平台公司的案例,对正在或打算打造平台的创业者们有所启示。

戚肖宁表示 :" 平头哥致力于成为 AIoT 时代芯片的基础设施提供者,降低企业设计芯片的门槛。"

目前,ARM的技术在消费电子领域中已经使用得非常广泛,包括PDA、移动电话、数字媒体和音乐播放器、手持游戏机、计算器以及计算机外设等。这家总部在英国的著名小公司已经向超过200家半导体企业提供技术授权,每年全球范围内销售内嵌ARM技术的芯片达60多亿颗。

对 ARM 影响几何?

第一, 平台需要深刻理解整个移动互联网生态体系的需求,为整个生态体系创造高价值、可共享的资产。

但是,目前所能带来的实际影响还是相对有限的。因为玄铁 910 目前还不是完全的免费开放,只是开放了 FPGA 代码,而且在物联网市场,需求量最大的仍然是对于性能要求并不高的低功耗处理器,对高性能处理器的需求并不大。而在性能要求较高的自动驾驶领域,目前也主要是 NVIDIA、Mobileye 等厂商的天下,不少自动驾驶汽车厂商自己也开始推出自研的自动驾驶芯片。

包括Google、Arm这些处于生态体系中基石位置的企业,占据着具有广泛联系的生态体系中心的位置,它们调整生态体系成员之间的各种联系,并致力于增进整个体系的多样性和生产效率。在移动互联网时代,平台企业需要做好哪些事情,来推动整个产业繁荣与自身发展?我们的研究表明,在移动互联网时代的生态基石平台的领导者需要做好以下几点。

而根据最新数据显示,目前被并入平头哥的中天微的 CPU 内核的授权客户已超过 100 家,累计销售超十亿颗,这些芯片被广泛应用于机器视觉、工业控制、车载终端、移动通信、多媒体、无线接入和信息安全等领域,主要客户为一线芯片设计公司。

ARM凭借体积小、低成本、低功耗、高性能的优势,几乎垄断了移动和嵌入式电子设备芯片市场。全球95%以上的移动电话中至少使用了一颗ARM处理器,在嵌入式32位的RISC处理器中,ARM也占据了超过90%的份额。

而且,传统的 ARM 处理器 IP 通常是不允许做扩展的,但是RISC-V 则可以方便地进行扩展。这种可扩展可定制化的特点对于场景驱动、性能功耗需求各不相同的 AIoT 芯片特别重要。

截止到目前为止,ARM是全球范围内最成功的芯片IP(intellectual property知识产权)核提供商,它也是最成功的一个平台战略秉承者。

根据阿里巴巴集团副总裁戚肖宁博士公布的资料显示,玄铁 910 基于当下非常热门的 RISC-V 开源架构开发,是一款高性能 CPU,可以以 IP Core 的形式集成到 SoC 处理器当中。

ARM所采取的生态基石战略,极大的降低了研发成本和研发风险。风险共担,利益共享,形成了以处理器内核为核心的生态圈,是半导体产业链进一步分工细化的结果,是移动互联网时代的必然趋势。

对于开源的 RISC-V 架构来说,要想实现更高的性能,就需要进行深度优化。这也正是得益于平头哥研发团队过去在自研指令集上的技术积累以及 IP Core 的大规模商用经验。例如,对于处理器架构、工具链和开发环境等需要有深入的了解,同时还要擅长以 " 应用驱动 " 的思路开发处理器产品,拥有实时、可靠、安全和计算增强等面向领域的核心技术。

以ARM为代表的IP核授权业务,或者说以ARM为代表的平台战略正在焕发出勃勃生机,IP核已经成为了集成电路设计业的倍增器。从小的方面来看,整个价值链的合作伙伴,无论是芯片设计商还是芯片制造商,它们所拥有的IP核数量的多少、质量的高低已经成为制胜关键。

在去年 9 月的阿里云栖大会上,阿里巴巴集团 CTO、达摩院院长张建锋宣布,阿里成立独立芯片企业 " 平头哥半导体有限公司 "(以下简称 " 平头哥 "),正式进军半导体芯片领域。

合作共赢

阿里 " 普惠芯片 " 计划发布

安卓平台本身在技术上并没有更多的出奇之处,它只是无数种基于Linux内核的一种操作系统。安卓在过去的四五年间取得了快速发展,最主要的原因是由于它始终秉承着生态基石战略。

其中 AliOS 可以实现低功耗低成本的云端接入,提供云端一体的解决方案。阿里云是国内最大的云服务商,在云端已经有了丰富的应用生态资源。

具体来说,玄铁 910 基于 12nm 工艺,拥有 16 核心(四个簇,一个簇四核心),主频 2.5GHz,性能高达 7.1 Coremark/MHz,比目前业界最好的 RISC-V 处理器性能高 40% 以上。

虽然平头哥公司才成立不到一年,非常的年轻,但是实际上 "平头哥的芯片研发团队却有着 10 多年的量产 CPU 经验",戚肖宁说到。

作为一款高性能的处理器 IP,戚肖宁表示,玄铁 910 可以用于设计制造高性能端上芯片,应用于 5G、人工智能、网络通信以及自动驾驶等领域。使用该处理器可使芯片性能提高一倍以上,同时芯片成本降低一半以上。

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因此,边缘计算成为了近两年业界的发展的主要方向,得益于其在低带宽需求、隐私保护、低时延等方面的优势,越来越多的厂商选择通过在边缘侧利用 AI 技术进行数据的实时处理和分析,以减小对于云端的依赖和对于云端带来的压力。因此,在物联网领域,对于 AIoT 芯片的需求也快速爆发。

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而成立于 2001 年的中天微则一直致力于高性能低功耗嵌入式 CPU 研发,是一家以芯片架构授权为核心业务的 IC 设计公司。主要有基于 RISC 体系架构的 CK610 系列和 CK800 系列的十多款芯片。

成立不到一年,平头哥的玄铁 910 是如何练成的?

而玄铁 910 之所以命名为玄铁,也有着一番深意。" 玄铁重剑是金庸笔下第一神剑,后被郭靖夫妇熔铸成倚天剑和屠龙刀。我也希望未来大家能够在玄铁 910 的基础上打造出‘倚天’和‘屠龙’。" 戚肖宁说到。

显然,对于芯片设计厂商来说,使用 RISC-V 架构来做 AIoT 芯片,不仅更加的灵活,同时成本也将更低。

不过,如果阿里接下来继续打造出一系列适用于不同场景的不同类型的基于 RISC-V 架构的 IP Core,并将其完全免费开放或者以极低的代价向外界提供,这必然吸引到非常多的合作伙伴,逐渐形成一个围绕着阿里处理器 IP 的生态,而阿里则可以借此推动自身的包括云在内的一些列的服务覆盖到更多的物联网厂商。此举,将会对 ARM 产生真正的威胁。

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7 月 25 日,阿里巴巴在上海举办了 "2019 阿里云峰会 "。在本次会议上,阿里巴巴详细介绍了阿里的 "All in Cloud" 战略,同时阿里旗下的平头哥半导体还发布了号称业界最强的高性能 RISC-V 处理器——玄铁 910,并宣布完全开放玄铁 910 IP,降低高性能芯片的门槛,并加速应用。

简单来说就是,平头哥将在基于开源的 RISC-V 架构基础上设计的具有自主知识产权的玄铁 910 的 IP Core 在一定程度上给免费开放了(虽然目前只是开放了 FPGA 代码),开发者可以在其基础上开发出自己的 IP Core 和 SoC。

而为了应对 RISC-V 生态的快速壮大,化解 RISC-V 在物联网领域对于 ARM 所带来的威胁,今年 7 月 15 日,ARM 宣布了一项新收费模式,芯片制造商只需每年支付 7.5 万美元的费用,就可获得 ARM 公司约四分之三的技术和芯片设计方案组合。

基于平头哥芯片平台的产品能天然接入阿里云,与云端应用生态对接后将形成新的产品形态,这也正是阿里借由成立平头哥所要实现的愿景。

此外,在指令集方面,玄铁 910 基于 RISC-V 扩展了 50 余条指令,系统性增强了 RISC-V 的计算、存储和多核等方面能力,相比标准的 RISC-V 指令集也更加的稳定可靠,同时有 20% 以上性能的提升。

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不过,RISC-V 是一种开源的处理器架构,因此芯片设计厂商可以免费使用 RISC-V 架构,不需要像使用 ARM 的处理器 IP 那样,需要一笔不菲的授权费。

目前,在物联网系统方面,阿里有 AliOS Things,同时阿里还联合众多的芯片厂商推出了 YoC(YunOS on Chip)云芯片;在数据存储和处理方面,阿里有阿里云服务、飞天操作系统等;在联接芯片方面,阿里多年前就有联合厂商推出廉价的 WiFi 模组和蓝牙模组,此外阿里还投资了翱捷科技,并于去年推出了超低功耗 LoRa 芯片。

另外,需要指出的是,阿里的 " 普惠芯片 " 计划,可能更多的会直接影响到 SiFive 一类的提供基于 RISC-V 架构的商用 IP 解决方案的厂商。

戚肖宁表示:" 传统通用芯片的模式越来越难适应碎片化 AIoT 场景的需求,开源、开放是大势所趋,平头哥致力于做 AIoT 时代的芯片基础设施提供者,让芯片更普惠。"

时隔不到一年的时间,今天,平头哥正式发布了公司成立以来的首款产品——玄铁 910。

而且,开源的处理器架构也意味着,芯片设计厂商可以基于 RISC-V 架构打造完全自主可控的芯片,不需要担心被某一个国家或者某一个厂商所限制。

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