四年千億出貨量？Arm新生態(tài)挑戰(zhàn)不可能的任務(wù)

“千億”和“萬(wàn)億”是Arm 2018年度技術(shù)研討會(huì)上被頻繁提及的兩個(gè)數(shù)字。根據(jù)該公司提供的數(shù)據(jù)，從1991年至2016年，26年間全球共產(chǎn)出了1000億顆基于Arm技術(shù)的芯片，已經(jīng)取得不可思議的成績(jī)，不過(guò)其未來(lái)規(guī)劃更加宏大，從2017年到2020年，Arm將推動(dòng)合作伙伴4年再造1000億顆基于Arm技術(shù)的芯片，并打造萬(wàn)億設(shè)備連接生態(tài)圈，期望2035年左右實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億基于Arm技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

千億出貨量是什么概念？根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IC Insights的數(shù)據(jù)，2017年全球半導(dǎo)體總出貨量為986.2億顆，預(yù)計(jì)2018年將首次超過(guò)千億顆，如果靜態(tài)看，要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，今后4年基于Arm技術(shù)的芯片占全球芯片的總出貨量的比例約為四分之一。但在全球半導(dǎo)體總出貨量中，集成電路（IC，Arm芯片只屬于此類(lèi)）只占約3成，其余7成為分立器件、光電器件和傳感器，所以即使考慮總出貨量每年約9%的增長(zhǎng)，4年千億出貨量也是非常大的挑戰(zhàn)。

全球半導(dǎo)體出貨量

如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？打造新生態(tài)是這次Arm給出的答案。眾所周知，在以手機(jī)為代表的移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域，Arm生態(tài)已經(jīng)處于絕對(duì)主導(dǎo)地位，所以打造手機(jī)之外的新技術(shù)生態(tài)，是Arm實(shí)現(xiàn)持續(xù)高速增長(zhǎng)的必然選擇，在這次年度技術(shù)研討會(huì)上，Arm重點(diǎn)介紹了以萬(wàn)億智能互聯(lián)為目標(biāo)的眾多新技術(shù)路線。

面向基礎(chǔ)設(shè)施的Neoverse處理器IP

Arm Neoverse解決方案于2018年10月正式對(duì)外公布，該產(chǎn)品線將是基于Arm技術(shù)的全新統(tǒng)一品牌標(biāo)識(shí)，主要面向數(shù)據(jù)中心和邊緣基礎(chǔ)設(shè)施。與Cortex主要面向移動(dòng)及終端設(shè)備不同， Neoverse專(zhuān)為更高級(jí)別性能、安全性和可擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)。

Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理

Drew Henry

Arm基礎(chǔ)設(shè)施事業(yè)部高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理Drew Henry在演講中表示，視頻應(yīng)用蓬勃發(fā)展對(duì)全球網(wǎng)絡(luò)帶寬及數(shù)據(jù)中心提出嚴(yán)峻考驗(yàn)，全球已經(jīng)部署10億顆以上的高清攝像頭，每個(gè)月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量約為400EB數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)云服務(wù)架構(gòu)由于設(shè)計(jì)思想滯后，效率較低，云服務(wù)商也因此產(chǎn)生潛在損失。Neoverse平臺(tái)專(zhuān)為基礎(chǔ)設(shè)施而設(shè)計(jì)，將計(jì)算性能推送到最需要的地方，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到最合適的位置，同時(shí)不斷改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)安全互連。Neoverse平臺(tái)可適應(yīng)數(shù)據(jù)模式的不斷變化和全新的工作負(fù)載挑戰(zhàn)，幫助合作伙伴將基礎(chǔ)設(shè)施從云端向邊緣轉(zhuǎn)型，這將是Arm支持“萬(wàn)億互聯(lián)智能設(shè)備生態(tài)”的基礎(chǔ)。

首個(gè)基于7納米技術(shù)的“Ares” IP平臺(tái)將于2019年初推出，至2021年，結(jié)合微架構(gòu)與工藝升級(jí)，每一代平臺(tái)更新將帶來(lái)30%的性能提升。

NEOVERSE路線圖

Arm Neoverse的主要應(yīng)用場(chǎng)景為超大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心、存儲(chǔ)解決方案和5G網(wǎng)絡(luò)。Neoverse的設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則主要為：

• 為云原生和聯(lián)網(wǎng)工作負(fù)載專(zhuān)門(mén)構(gòu)建的高性能、安全I(xiàn)P和架構(gòu)

• 針對(duì)領(lǐng)先制程節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化的高度可擴(kuò)展IP集，包括Ares（7納米）、Zeus（7納米+）和Poseidon（5納米），旨在實(shí)現(xiàn)橫跨基礎(chǔ)架構(gòu)的系統(tǒng)

• 通過(guò)對(duì)統(tǒng)一軟件、工具和硅平臺(tái)的杠桿投資，構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)，從而可開(kāi)發(fā)針對(duì)各種應(yīng)用場(chǎng)景的專(zhuān)有解決方案

為建設(shè)更健康的服務(wù)器生態(tài)，Arm還在2018年10月推出了服務(wù)器合規(guī)計(jì)劃：Arm ServerReady。Arm ServerReady計(jì)劃涉及引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)和運(yùn)行架構(gòu)合規(guī)性套件（Architecture Compliance Suite ，簡(jiǎn)稱(chēng) ACS），由供應(yīng)商自己或在Arm支持團(tuán)隊(duì)的幫助下運(yùn)行，通過(guò)Arm ServerReady認(rèn)證的服務(wù)器系統(tǒng)，不同產(chǎn)品之間將具備基本的兼容性，將極大地簡(jiǎn)化用戶搭建及擴(kuò)展服務(wù)器的工作。

集成“分核-鎖步”技術(shù)的自動(dòng)駕駛級(jí)處理器

汽車(chē)應(yīng)用是本屆Arm年度技術(shù)研討會(huì)重點(diǎn)方向之一。雖然Arm在汽車(chē)領(lǐng)域比較低調(diào)，但據(jù)Arm IP產(chǎn)品事業(yè)群戰(zhàn)略副總裁Noel Hurley介紹，早在1996年，Arm就已經(jīng)涉足汽車(chē)應(yīng)用，如今Arm技術(shù)已經(jīng)覆蓋動(dòng)力總成、車(chē)身電子、信息娛樂(lè)、儀表板、自動(dòng)駕駛及高級(jí)駕駛輔助（ADAS），以及汽車(chē)互連。

Arm IP產(chǎn)品事業(yè)群戰(zhàn)略副總裁

Noel Hurley

車(chē)載信息娛樂(lè)（IVI）用處理器，Arm架構(gòu)市占率超過(guò)85%；ADAS應(yīng)用處理器，Arm架構(gòu)市占率超過(guò)65%；而IVI和ADAS二合一處理器，Arm架構(gòu)市占率也高達(dá)80%。

Cortex-A76AE特性

在2018年9月推出的Cortex-A76AE，是Arm首款集成功能安全的自動(dòng)駕駛級(jí)處理器，該處理器搭載分核-鎖步（Split-Lock）技術(shù)，這是分核-鎖步首次在汽車(chē)應(yīng)用處理器中集成。分核-鎖步功能可實(shí)現(xiàn)以下性能：

• 具備以往鎖步CPU部署中無(wú)法實(shí)現(xiàn)的靈活性

• SoC中的CPU群集可配置成“分核模式”以實(shí)現(xiàn)高性能，其中群集中的兩個(gè)（或四個(gè)）獨(dú)立CPU可用于各種任務(wù)和應(yīng)用程序

• 若配置成“鎖步模式”下，CPU將處于鎖步狀態(tài)，在群集中創(chuàng)建一對(duì)（或兩對(duì)）鎖步的CPU，以實(shí)現(xiàn)更高的汽車(chē)安全完整性應(yīng)用

• CPU集群可在硅片生產(chǎn)后配置為在任一模式下混合運(yùn)行

Cortex-A76AE針對(duì)7納米工藝進(jìn)行優(yōu)化，可以小于30瓦的功耗實(shí)現(xiàn)超過(guò)250KDMIPS的性能。Cortex-A76AE是Arm“汽車(chē)增強(qiáng)型”處理器路線圖中的第一款產(chǎn)品，Arm后續(xù)還將推出一系列產(chǎn)品，全新路線圖包括“Helios-AE”和“Hercules-AE”系列，都將針對(duì)7納米制程進(jìn)行優(yōu)化。

Arm增強(qiáng)型汽車(chē)處理器路線圖

英特爾加入Arm物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Pelion

想用4年時(shí)間再次實(shí)現(xiàn)千億出貨，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用絕對(duì)應(yīng)該是重點(diǎn)推進(jìn)方向。Arm在物聯(lián)網(wǎng)終端芯片上原本就有很大優(yōu)勢(shì)，平臺(tái)化是實(shí)現(xiàn)Arm在物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)提出的連接“任何設(shè)備、任何云”戰(zhàn)略的關(guān)鍵。

Arm公司副總裁、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備服務(wù)業(yè)務(wù)總經(jīng)理

Chris Porthouse

Arm公司副總裁、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備服務(wù)業(yè)務(wù)總經(jīng)理Chris Porthouse表示，大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)還存在諸多考驗(yàn)。設(shè)備種類(lèi)多、設(shè)備聯(lián)網(wǎng)方式選擇多、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多變、安全風(fēng)險(xiǎn)以及碎片化等問(wèn)題都對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的部署與管理提出了挑戰(zhàn)，基于Arm安全技術(shù)框架的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Pelion將物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)分為連接管理服務(wù)、設(shè)備管理服務(wù)與數(shù)據(jù)管理服務(wù)三層，在統(tǒng)一的安全框架下引入不同的合作伙伴，既保證了物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)的多樣性，又進(jìn)一步強(qiáng)化物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到數(shù)據(jù)的連接以及設(shè)備與數(shù)據(jù)的管理能力。

2018年10月，Arm宣布英特爾、Arduino和myDevices加入Arm Pelion平臺(tái)。過(guò)這一協(xié)作，Arm的Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)除支持基于Arm的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)關(guān)外，還可以加載和管理Intel架構(gòu)（x86）平臺(tái)。Arm的Pelion設(shè)備管理與英特爾安全設(shè)備板載（Intel SDO）服務(wù)相結(jié)合，使企業(yè)能夠在無(wú)需了解最終客戶的初始加載憑證前生產(chǎn)設(shè)備，甚至無(wú)需了解用戶選擇哪種應(yīng)用框架，由此便可實(shí)現(xiàn)更靈活的云配置模型，并為Arm Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)提供Arm和Intel設(shè)備的兼容基礎(chǔ)，從而進(jìn)行任何應(yīng)用云的初始加載。

Arduino和myDevices也是業(yè)界知名物聯(lián)網(wǎng)解決方案，接入Pelion平臺(tái)，將幫助Arduino和myDevices用戶快速擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，增強(qiáng)數(shù)據(jù)管理能力，減少安全風(fēng)險(xiǎn)。

萬(wàn)億連接生態(tài)取決于合作模式

Arm這次還宣布，將Cortex A5帶入Arm設(shè)計(jì)起步（DesignStart）項(xiàng)目，用戶可以通過(guò)賽靈思的FPGA來(lái)搭建Cortex A5內(nèi)核的處理器，這將是為能支持Linux功能的SoC開(kāi)發(fā)提供的最低成本路徑。

Arm所做的一切，都是為讓更多的廠商及用戶融入到自己的生態(tài)中，這是他們過(guò)去20多年的成功經(jīng)驗(yàn)，利益均沾，一起將蛋糕做大才有可能實(shí)現(xiàn)其更宏偉的目標(biāo)。但Arm也不乏挑戰(zhàn)者，以RISC-V為代表的開(kāi)源派再以更激進(jìn)的利益共享模式來(lái)圈住用戶，當(dāng)然，開(kāi)源模式有開(kāi)源模式的問(wèn)題。但要想真去實(shí)現(xiàn)萬(wàn)億連接生態(tài)，Arm需要更專(zhuān)注，也要根據(jù)市場(chǎng)需求做出更多變化，將公司定位從IP與標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)商向系統(tǒng)服務(wù)商轉(zhuǎn)型只是第一步。