ARM公版架构迭代迅速 国产ARM架构落伍

Posted 2021-09-28 dotNET跨平台

近年来，ARM CPU性能可谓是突飞猛进，根据ARM官方消息，Cortex A78 CPU最高性能比5年前推出的Cortex A73 CPU提升2.5倍。ARM下一代的Matterhorn架构及Makalu架构会相对于X1/A78这一代保持30%以上的IPC性能提升，如果ARM的PPT不注水，那么，这基本上已经接近或达到X86主流水平。

多年前，ARM Cortex A57大致与X86阵营吊车尾的VIA nano性能相当，短短数年间，ARM公版架构就接近到X86主流水平，这种追赶速度让人深刻体会到ARM强悍的技术迭代能力。 

CPU性能的大幅提升自然会使ARM的野心不在局限于移动端和嵌入式。在智能手机市场已经饱和的情况下，ARM必然要去开拓新的市场，而要在桌面、服务器、HPC等领域与X86、Power、SW64等处理器竞争，那么必然要抛弃一些历史包袱，新增一些特性弥补短板。

这次发布ARM V9就提升安全性，增强了矢量计算、机器学习等方面的性能，目的显然是为了让ARM CPU更好的服务和应用于桌面、服务器、超算、人工智能等领域。

相对于ARM公版架构在过去几年里突飞猛进，某公司的国产Arm CPU的CPU核则进步缓慢，从2014年至2021年，其CPU IPC仅提升了20%左右，即便是以牙膏厂闻名遐迩的英特尔也只能自叹不如。必须说明的是英特尔基数高，哪怕提升5%，实际提升的性能也是可观的，而某司的国产ARM CPU的架构则依旧处于A57/A72的水平，由于基数低，IPC提升起来比英特尔容易的多，然而7年来的IPC实际提升让人大跌眼镜。

另一家ARM 服务器CPU一共出了四款，第一款和第二款是A57，第三款是A72，这个属于买IP设计SoC，是ARM在技术迭代。第四款ARM CPU可以说是在没有前代CPU的情况下横空出世，号称自主，CPU核性能与A76处于同一水平，北京的研究所只做了SoC设计，CPU核由位于美国的研究所设计，至于是从零开始一行一行写代码，还是拿现成的ARM核作参考修改，那就是一个谜了。因为已经绝版，是否能有下一代也是未知数，也就没必要讨论下一代处理器IPC能提升多少了。

由于国产ARM CPU IPC提升非常有限，那么就存在一个问题，那就是一旦有别的公司通过购买ARM公版架构，比如买X1或者A78设计SoC，那么，在性能上就能轻易超越这些号称自主设计的国产ARM CPU，这会使其在市场上面临非常尴尬的境地。这并非危言耸听，国外就有现成的例子，Ampere Altra就是基于ARM Neoverse N1的IP开发的。

必须说明的是，ARM已经成为Ampere的重要投资者之一，在ARM间接下场参与市场竞争的情况下，国内ARM阵营CPU公司在与Ampere的竞争中，可能会先天上处于劣势。

最近，个别互联网公司也声称要开发ARM服务器CPU，考虑到互联网公司的财力，以及买ARM IP集成SoC流程上已经非常成熟，只要烧钱且花费一些时间，互联网公司开发出基于X1，甚至是Matterhorn架构及Makalu架构的SoC并不存在多大障碍，如果铁流的猜测变成了现实，对于号称自主的国产ARM CPU而言，无疑是巨大打击。

当然，也不排除一个情况，那就是号称自主的ARM CPU发现自己技术迭代太难太慢，干脆也买Matterhorn、Makalu回来自己改改，然后宣传是自主研发，自主技术迭代。毕竟，当年两家ARM CPU的CPU核都属于横空出世，而且非常凑巧的都与当时ARM公版的水平非常接近，在有之前这种巧合的情况下，出现新的巧合也丝毫不令人意外。