只剩RISC-V一条路!Arm加入制裁俄罗斯,主流CPU架构均被禁

2022年4月5日 12:21 电子发烧友 265

电子发烧友网报道(文/吴子鹏)3月19日,日本软银集团旗下的Arm公司确认将停止俄罗斯业务,正式加入了制裁俄罗斯的队列中。目前,全球两大主流的处理器架构X86和ARM均在俄罗斯被禁用。

值得注意的是,此前英特尔和AMD宣布暂停向俄罗斯交付其产品之后,俄罗斯选择将ARM架构作为替代方案,俄罗斯自研的Elbrus和Baikal处理器均是基于ARM架构研发。因此,失去了Arm公司的产品和技术支持后,俄罗斯处理器研究面临毁灭性的打击。

俄罗斯高性能运算“骤停”

当地时间3月18日,Arm英国公司在一份给科技媒体的回复中提到,遵循英国、欧盟、美国及其他政府宣布的对于俄罗斯的出口限制和经济制裁,Arm公司已暂停向俄罗斯境内的客户和合作伙伴提供产品和支持。

随着ARM架构在俄罗斯禁用,俄罗斯在全球现阶段主流CPU架构上面已经没有了前路,短时间内只能以消耗现有库存做支撑。

根据俄罗斯电商 Yandex Market关于该国CPU的市场统计,英特尔和AMD占据着近乎100%的市场份额,截止到2021年6月份的数据显示,AMD在俄罗斯CPU市场的占比为50.8%,英特尔占比为49.2%。


图源:Yandex Market

在Yandex Market的统计中,AMD和英特尔的产品长期霸占俄罗斯CPU市场销量的前十名,在2021年6月份的样本数据中,AMD有9款产品入围前十名,英特尔则为1款。9款AMD的产品中,包括8款Ryzen处理器和一款Athlon处理器。

图源:Yandex Market

因此,在此前英特尔和AMD双双宣布制裁俄罗斯的时候,俄罗斯在CPU领域相当于迎来一场“灭顶之灾”,接近于全部的民用和商用CPU市场面临断供问题,尤其是俄罗斯正在大力发展的数据中心业务。根据市场研究机构iKS-Consulting公司的调查数据,2019年俄罗斯数据中心市场规模达到5.61亿美元,同比增长27%,预计到2026年,俄罗斯数据中心市场规模将达到20.2亿美元,相较于2019年翻了三倍多。

然而,这只是俄乌战争之前的统计预测,在英特尔和AMD相继断供俄罗斯之后,该国靠着当前的库存断然无法将数据中心规模再扩大数倍。在民用电脑市场,俄罗斯面临着同样的严峻情况。

在Arm公司宣布断供俄罗斯之前,该国之所以将ARM架构作为“第一替代选项”,一个很重要的原因是ARM架构在非移动CPU市场取得了一些突破。

确实,在全球市场方面,ARM架构在PC电脑市场已经有所突破。根据市场调研机构Mercury Research的统计数据,2021年第四季度基于ARM架构的处理器PC在所有PC总出货销量中的占比达到了9.5%的新高,同比增加了6.1个百分点,环比增加1.2个百分点。这当然要归功于苹果M1系列处理器的强势带动,目前苹果M1芯片在相关平台的评测结果显示,苹果M1芯片的跑分超过了英特尔的i9-9880H,性能水平和英特尔酷睿10代的10700处理器相当。

在已有的成功经验上,再加上原本自研的Elbrus和Baikal处理器就是基于ARM架构,俄罗斯当时将第一选择对准ARM架构便是意料之中的事情。然而,Arm公司虽然被软银收购了,但本质上是一家英国公司,并且日本也在制裁俄罗斯。中美对抗这么久已经证实,科技是有国别的。在英国和日本屡次出手制裁俄罗斯的情况下,Arm遵循当地法律加入制裁只是时间早晚的问题,况且Arm公司的很多产品还是基于美国的技术,在制裁俄罗斯方面,美国实为“排头兵”。

总而言之,在主流CPU架构方面,俄罗斯已经无路可走了,在该国本想做大做强的数据中心方面,将面临釜底抽薪的窘况,也就是说,当俄罗斯的CPU库存耗尽时,该国高性能运算的发展将“骤停”。

俄罗斯开始专攻RISC-V

从全球目前的CPU发展情况来看,现存的CPU架构大概还有六种,分别是X86架构、ARM架构、MIPS架构、PowerPC架构、SPARC架构和RISC-V架构。不过,我们能够明显地感受到,MIPS架构、PowerPC架构、SPARC架构目前的情况接近于日暮西山,玩家已经非常少了,很多原来的从业者都转投RISC-V阵营,想来俄罗斯也不会不理智地选择科技巨头都推不动的架构。那么,除了X86架构和ARM架构之外,俄罗斯实际上就只有一条路可以选择了,那就是集中力量攻克RISC-V。

RISC-V架构是一个基于精简指令集(RISC)原则的开源指令集架构(ISA),可以自由地用于任何目的,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。RISC-V架构这一属性对于俄罗斯非常重要,尤其是俄罗斯打算从底层重新构建自己的CPU生态体系时。

RISC-V架构具有很多天然的优势。首先是全面开源,目前已经有全套开源免费的编译器、开发工具和软件开发环境(IDE),支持任何用户自由修改、扩展,从而能满足量身定制的需求;其次是模块化,RISC-V架构允许以模块化的方式将不同的功能模块搭建在一起,以满足不用的应用需求;此外还有指令集精简,RISC-V架构没有历史包袱,指令集短小精悍,有更好的准入性。

根据市场研究公司Omdia的数据中心IT首席分析师Manoj Sukumaran透露,目前已经有几家俄罗斯公司在研发基于RISC-V架构的处理器,其中包括技术投资公司Rostoc、服务器制造商Yadro和设计公司Syntacore。

当然,作为处理器架构的后来者,RISC-V架构目前也还存在很多明显的短板。包括开源内核还需要更精细的打磨,此前普林斯顿大学的研究人员曾发现了RISC-V内核的一些缺陷,有关于信息存储和信息检索。RISC-V基金会对此表示,这些错误不会影响大多数版本的RISC-V,但对于高性能系统来说,这些错误可能问题更加突出。

不过,对于俄罗斯而言,RISC-V架构就是目前的最优解,他们要做的是和时间赛跑。

我们在上述内容中多次提到数据中心,Yandex作为俄罗斯最大的搜索引擎和门户网站,也面临着数据中心扩展停止的威胁。该公司在最近一份投资者声明中曾提到,目前的数据中心能力和其他对运营至关重要的技术还能够支持Yandex的系统运转12-18个月。在此期间,如果还没有找到替代的供应源,那么平台运营会随着时间推移出现重大的不利影响。

在此前俄罗斯Baikal Electronics公司推出的“Baikal”(贝加尔湖)系列处理器内,有一颗基于RISC-V架构的协处理器,用于安全启动和管理,说明这家俄罗斯最具代表性的芯片公司也在研究RISC-V架构,能否在短时间内更进一步实现基于RISC-V架构的自研处理器,相信很多俄罗斯的科技公司也在关注着。

有人可能会质疑,即便是研究出来了,造不出来也是白费功夫。不过,非常时期就需要非常手段,目前俄罗斯芯片制造商Mikron Group是拥有65nm芯片制造能力的,虽然只相当于全球芯片产业2006年的水平,但上世纪90年代中期,数据中心理念就被接受了,本世纪前几年广泛存在的数据中心证明,以当时的芯片技术数据中心是可以运转的,只是能耗有点高。

这些对于俄罗斯而言,就是非常时期的非常办法。

结语

近几年的中美对抗,以及俄乌战争之后俄罗斯受到的制裁证明,科技是一国综合实力的一部分,有明显的国别属性,在特殊时期能够成为威力巨大的打击手段,自研和替代是绕不开的一条路。

当X86架构和ARM架构的门都对俄罗斯关闭之时,RISC-V架构成为唯一的出路,接下来就是俄罗斯科技公司的生死时速,如若替代方案不能如期而至,那么俄罗斯的国计民生将遭受巨大的冲击。