华盛顿的政治圈曾自信认为掌握着全球计算能力的控制权,手中只有x86和ARM两大键。而过去数十年,无论是服务器、电脑还是手机的生产,都需向这两家巨头支付高额授权费。为了限制中国的技术发展,美国加紧了芯片出口管制。然而,事态并没有按预想发展,中国在国际开源社区的帮助下,打破了这一专利壁垒。
想要理解这一逆转,首先要认识到旧有体系的霸权性。x86市场实际上由英特尔和AMD这两家垄断,二者相互授权、专利锁定,数十年间没有第三家公司能够在主流市场站稳脚跟。讽刺的是,1995年英特尔推出的奔腾Pro芯片,其实采用了一个内部硬件翻译器,将繁杂的x86指令集转化为简化的微指令。英特尔出售的x86内核本质上是简化后的指令,外层则笼罩着保护其生态的专利防护。
ARM则通过收租的方式获取利益。自软银收购之后,ARM的授权条款愈加严苛,费用不断上涨。高通曾指控ARM通过捆绑销售GPU等知识产权进行不当行为,而ARM对此表示否认;在《金融时报》2023年的报道中提到ARM试图将版税收费标准从按芯片计费转为按整机售价收费,遭到手机制造商的抵制并未成功。ARM甚至对老伙伴高通提起诉讼,仅因高通收购了一家初创芯片公司Nuvia,随后要求销毁相关设计。经过多轮司法审理,法院驳回了ARM的所有诉讼请求。
转折发生在2010年的伯克利大学暑假,两位教授在评估现有CPU设计授权费用后,决定开发一个新的指令集。经过数年的迭代,最终形成了RISC-V这一免费开源的指令集,允许任何人修改和使用,出人意料的是,这一学术成果成为了撼动旧有体系的力量。
2019年,随着中美科技摩擦的加剧,RISC-V基金会决定将总部迁至中立国瑞士,确保其独立性。这一决定使得中国的芯片产业能够彻底放开手脚,展开了“农村包围城市”的策略。若依赖于ARM授权,厂商们将面临高昂的开发成本,而RISC-V的开放性允许更多公司自由创新。
如今,许多中国企业如阿里平头哥和中科蓝讯等,已迅速投身于RISC-V领域,蓝牙耳机、WiFi模块等产品大量上市,全球RISC-V芯片的出货量猛增,特别是平头哥的玄铁系列产品,销量超过45亿颗。此外,预计到2024年,中国将贡献全球超过一半的RISC-V芯片出货。
随着市场需求的增长,研发成本也相应得以降低,培养出了一支成熟的工程师队伍。当西方认为RISC-V的应用只限于低端市场时,中国的研发力量已经向高性能计算发起攻势。例如,中科院牵头的香山内核正逐步提升,其性能可以与ARM的Neoverse N2相媲美。
在汽车行业,智能电动车需要大量定制化芯片,转向使用RISC-V的趋势愈加明显。面对成本和定制需求的双重压力,多家国际巨头也开始合作研发RISC-V,以免被中国主导的开源生态甩在后面。这场竞争不仅关乎芯片的替代,更是影响整个半导体行业的未来。
过去,半导体产业的逻辑是依赖成熟的专利收租,而如今,RISC-V则是一种新兴的开放生态,允许创新者自由发挥。随着绕过垄断的成本不断降低,过去的专利门槛正逐渐失去意义。美国本想通过专利控制限制中国的发展,结果却发现中国不仅翻越了防线,还建立起了一个繁荣的开源生态。
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