華為“備胎”遭威脅?芯片源頭Arm直接斬斷技術輸出
根據英國廣播公司(BBC)報導,半導體知識產權龍頭英國Arm 公司的內部文件告知員工,要暫停與華為的所有有效合約、支援和待確定的合約,因為其技術包含美國技術成分,Arm 在中國的子公司Arm China 並未證實該消息的確實性,但已經在業界引起軒然大波。
Arm是全球智能手機 IP龍頭,所有自行設計手機處理器芯片的供應商,無論是華為、紫光展銳、蘋果、高通、三星電子等,都需要付費獲得Arm授權來基於其架構設計開發手機芯片, Arm在手機芯片領域的市佔率超過9成,連英特爾的x86架構在手機市場都完全不是Arm的對手。
傳出Arm“狠心”終止華為的技術授權之路,等於直接從芯片最源頭的IP端下手斬斷,其嚴重性不亞於Google配合美國商務部“出口管制”禁令,終止對華為手機安卓操作系統更新所帶來的衝擊。在手機操作系統端,華為有自研的“鴻蒙”可以成為未來替代安卓系統的一絲希望,但華為並沒有CPU IP技術可以支撐手機芯片的開發。
這意味著,華為旗下海思的“備胎芯片”計劃存在很大的風險與不確定性,因為,現在沒有一家手機處理器芯片供應商可以選擇不採用Arm 的CPU IP 技術,仍繼續維持芯片技術的設計開發和競爭力。
然而,Arm 終止與華為的業務往來和技術授權這個傳言,仍有很大的探討空間,以及亟待被釐清的界線。
(圖片來源:Arm)
Arm 中斷的技術授權是否包含已授權的IP 技術?
假使Arm 暫停與華為的技術授權是確實的消息,海思是不能再獲得Arm 未放出的新IP 技術。
那眼前最關鍵的問題是,過去Arm已經與華為簽訂的授權協議是否仍具效力?換句話說,海思是否還能繼續使用過去已獲得Arm授權的IP技術?如果答案是肯定的,那絕對是不幸中的大幸。
因為這代表海思正在晶圓代工廠台積電採用最高端的7 nm 工藝生產的新一代處理器“麒麟985”芯片,可以繼續製造且如期出貨,甚至下一代使用台積電5 nm 技術的工藝,都暫時不會有問題,因為台積電已宣布5 nm 工藝試產成功,2020年進入量產,而海思一定是新技術的第一批客戶,由此推估一直到第一代的5 nm 技術芯片,海思都可以順利生產。
但如果Arm 要求停止的技術合作是Arm 與子公司的所有“有效合約”,包含已經授權的IP,那恐怕問題會很嚴重。
這將導致海思很多正在使用Arm IP的芯片都無法再出貨,甚至可能牽連目前台積電正在生產的新一代“麒麟985”處理器芯片,但這個部分要等Arm官方正式回應,才能做有效判斷與釐清。另外,一直以來市場都認為華為買了Arm V8技術的永久授權,這部分究竟如何定義,也需要進一步釐清。
當初未雨綢繆成立的Arm china 是否能扮演救兵?
2016 年7 月,日本軟銀以243 億英鎊收購Arm 震撼全球科技產業後,2018 年5 月Arm 宣布與中國成立合資公司Arm China,國內資金與Arm 持股分別為51 % 和49 %,Arm China 除了扮演IP 授權與技術服務角色之外,也針對中國市場的需求,自主研發基於Arm 技術的IP 與標準,之後尋求在國內IPO 的機會。
當時,剛好發生中興通訊被美國禁運的事件,Arm China 的適時出現也符合“中國芯”的發展方向,可以通過技術授權扶植國內眾多的芯片設計公司,Arm China 的角色可以協助整個芯片產業朝技術升級的發展方向前進。
不過,據報導,Arm 這次建議暫停技術轉移給華為的對象,也包括Arm 子公司,因此Arm China 可能也在被禁止技術轉移的對像中。
下一個可能被禁的芯片關鍵環節可能是EDA 工具?
美國限制令一波波擴大,美國商務部將華為列入“實體限制名單”,要求美國企業在未經許可的情況下不准出售相關產品,以及停止手機中的安卓操作系統授權外,5 月22 日傳出被限制的還有Arm 技術授權,射頻芯片供應商Qorvo 也傳出停止向華為發貨。
另外,傳出國際固態技術協會( JEDEC ) 也遵從美國商務部的法令,暫停華為參與JEDEC 的所有活動,直到美國政府將限制令取消為止。
一波波的禁令襲來,在芯片最源頭的Arm都無可避免受到波及之後,還有哪一個關鍵環節被鎖定?業界認為,芯片開發設計EDA工具恐是下一波。
全球三大EDA 工具供應商是Synopsys 、 Cadence 、 Mentor,其全球市佔率90 % 以上,如果跟Arm 一樣全面宣布停止技術輸出,對於國內芯片產業的自主研發也將是不小打擊。
(圖片來源:Arm)
Arm 的技術授權是否有替代方案?
之前提到,現在沒有一家手機處理器芯片供應商可以避開Arm 的CPU IP 技術做設計和開發,那除了手機芯片之外,國內芯片可以沒有Arm 嗎?
這幾年對“中國芯”的佈局進程而言,開源指令是一個非常重要的機會,包括討論熱潮高漲的RISC – V 開源架構,以及2018 年底宣布開源的MIPS 指令集,尤其是RISC – V 架構被認為在物聯網領域是非常有機會與Arm 、英特爾一較高低的。
RISC-V 開源指令始於2010 年美國加州大學伯克利分校,2015 年RISC-V 基金會(RISC – V Foundation)成立推廣該技術架構,目前RISC-V 基金會在全球有將近260 個會員,在中國有25 個會員。
雖然RISC – V 基金會隸屬美方,但RISC – V 是開源指令,未來美國限制令持續擴大範圍,這樣的開源架構究竟是否可以置身事外?業界確實有不同看法。
以“開源”著稱的開源基金會及開源代碼託管平台,是否也受美國出口管理條例( EAR ) 管制,導致成為下一個被封鎖的目標,業界也開始擔心,開源架構並非完全無國界,仍是受到美國出口法律和法規所約束。
業界表示,每個開源基金會的管理辦法都有差異,而基金會旗下的開源項目也有不同的管理辦法,例如Linux 基金會自身的管理辦法不受美國出口管制,但Apache 基金會的管理辦法則是明確說明遵循美國出口管制,Mozilla 基金會則是聲明遵守美國加州法律。
RISC – V架構在國內芯片界確實掀起一波熱潮火紅,非常火紅,起因於Arm在手機芯片領域收取的高授權費用,剛好遇到一個物聯網時代的來臨,RISC – V架構開放且簡單,非常適合這個領域,其是否會受到美方的約束,還需要進一步觀察,但RISC – V架構的開放特性,確實是“中國芯”的一大機會。
阿里巴巴在2018 年9 月成立全新的半導體公司“平頭哥”,就宣布未來全系列產品都會進入RSIC – V 架構,目前已經推出的處理器CK902 就是基於RSIC – V 架構,其他支援RISC – V 的企業還有芯來科技、晶心科技、澎峰科技等。
RISC-V中國顧問委員會主席方之熙分析,物聯網市場特性就是碎片化得很厲害,舉例而言,對於智能空調和智能開關的要求就差距非常大,而ARM因為是靠IP賺錢,商業模式是賣它的IP,授權出來的基本架構設計是固定的,如果要添加新的東西,或是針對某個市場的特殊需求要增加新的指令會很困難,因為Arm的core IP技術不會放出。
如果客戶只是想在做一個物聯網芯片用在智能空調上面,其實只需要根據空調的一些特點,再加一些特殊的東西進去,但這在Arm 架構下就很難做到。
當然,Arm 在手機芯片領域會成功,歸功於強大且完整的上、中、下游的生態系統,這絕對是RISC – V 的弱項。不過,物聯網應用需要的應用程序就那麼幾種,智能音響上面跑的軟件不一定在智能空調上面也需要,因此對於生態系統要求不那麼高,不像手機裡面的應用程序非常多,生態系統鏈必須很齊全。
方之熙進一步分析,RISC – V 會引發眾多熱情的另一個原因,是很多大公司本來就需要有一些控制器( Controller ),這些公司自己要設計芯片,又要做控制器,上面也要跑一些操作系統等,自己做控制器很劃不來,Arm 和x 86 架構不太適合他們,因此這類需求會轉向RISC – V 架構。
整體來看,RISC – V 開源架構要替代Arm 技術,要非常看產品應用領域,雖然目前僅止於中低階技術領域的芯片上,但這部分仍非常需要時間去引導和研發,更需要生態鏈的合作夥伴貢獻技術來讓RISC – V 更為完整。
一波波技術禁令瞄準華為而來之際,安卓系統和Arm 技術授權的禁止,分別瞄準“軟硬核心”這2 大關卡砍下去,對於華為恐怕影響不小。
如果華為已經獲得授權的Arm IP 技術仍可使用,那麼這1 ~ 2 年內用於芯片開發需要的IP 技術多數都已拿到手,設計和生產的問題不大,儘管之後少了來自Arm 的技術支援多少會有差別,但至少可以撐一陣子。
華為這次面臨的風暴越來越猛烈,海思總裁何庭波宣示的“芯片備胎”一夜轉正計劃非常振奮人心,但美方禁令下手的“狠勁”越來越重,沒有了設計開發芯片的關鍵技術,要如何繼續打造“備胎”,恐怕是一個非常艱難的問題。