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Arm:半导体芯片专门化发展趋势已经成形

2022-11-16 09:18阅读:
蒋士棋/北美智权报 编辑部
在PC、NB时代,Intel设计的CPU芯片定义了信息产品的效能,而在物联网、手机、数据中心…..等等应用百花齐放的现在,Arm就算自己不设计或生产芯片,但基于Arm架构的芯片,仍然深深影响着资通讯产业的每个面向。面对未来,Arm认为,软件将会是决定资通讯产业优胜劣败的关键。
Arm:半导体芯片专门化发展趋势已经成形
传统上,高阶运算服务市场向来被英特尔(Intel)和AMD所支持的x86架构主导,但如今三大云端服务市场龙头:亚马逊(Amazon Web Service)、微软(Microsoft Azure)以及Google(Google Cloud Platform)却渐渐转向Arm。今年7月中,Google宣布云端服务的服务器芯片,将改采基于Arm架构之下,由Ampere Computing所设计的Altra芯片,而微软、亚马逊更早已加入Arm架构的阵营;若再把其他同样采用Arm架构的阿里云、Oracle考虑进来,x86架构似乎不再是业界首选。
云端运算并不是Arm唯一的目标。从大型服务器到IOT装置里的微处理器,都看得到Arm-based的影子。根据软银愿景基金(Softbank Vision Fund)2021年的年报显示,Arm架构芯片在去年的总出货数量高达292亿,比起2020年成长了15.4%;而在今年第一季,就算全球经济已经开始转折,Arm架构芯片的出货量还是有74亿片,比去年同期成长了6.8%(图1)。
Arm架构芯片,2021年出货量将近300亿
图1:1
990年至今Arm架构芯片每年出货量变化
Arm:半导体芯片专门化发展趋势已经成形
数据源:https://group.softbank/en/ir/financials/annual_reports/2022/message/arm
从1990开始的20年间,正是英特尔的全盛时期, “Intel inside”成为信息工业界的标准;但是风水轮流传,在2010年后行动装置兴起,伴随着3G、4G的通讯技术革命, “Arm-based”成为新的资通讯设备共通架构。Arm资深副总裁暨物联网事业部总经理 Paul Williamson形容,「Arm正处于科技发展的最前沿(front seat)。」
谈及下一个世代的运算方向,Williamson指出,未来将朝专门化运算(specialized computing)的趋势发展,并指出了运算本身的复杂度、效能以及软件三大重点。就运算复杂度来说,Williamson认为,由最近的产业应用就看得出来,传统上以中央处理器(CPU)担负全部运算任务的时代已经过去。「现在除了CPU以外,我们还有GPU、NPU、ISP这些同样在负担运算工作的芯片,来应付更多样化的运算需求,」他举例,今天的汽车上大概有1亿行的软件程序代码,但在自驾车上,程序代码的程度将会成长到5倍之多。因此,芯片架构能否由简驭繁,将是技术能否持续往前发展的重点。
另一方面,芯片的运算效能也十分重要。Williamson指出,由于半导体制程以及芯片设计的精进,在过去10年内半导体的运算效能有着显著提升,「现在我们每个人的口袋里都有一部超级计算机」;然而,在他看来,在未来的运算世界里,「软件」的重要性将远大于芯片本身,「Arm在软件上将会投注大量的资源。」
正由于芯片运算的使用场景更为复杂、效能要求也愈来愈高,连带使得软件在未来将成为这些芯片能否充分发挥效用的关键。Williamson就指出,为了应付自驾车产业对于芯片运算的需求,在2030年前,为自驾车开发软件的工程师,将是现在的10倍之多。换句话说,只要专门化运算的趋势不变,软件的重要性必然更甚以往。

完整文章请见:Arm:半导体芯片专门化发展趋势已经成形
本期所有文章请见:121期北美智权报

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