芯电路：国产ARM的掣肘之痛_风闻

作为一家全球著名的芯片设计公司，Arm并不生产芯片、只专注于设计芯片,其收入主要来源于两个方面，其一是与芯片或终端设备的价格和销量挂钩的版税；其二是与授权技术复杂程度挂钩的授权许可费。并且，芯片企业需要为Arm架构的每一代更新版本再次付费、再次获得授权，否则将只能停留在Arm上一个历史版本中被市场淘汰。

2021年Arm推出了近十年唯一的一次、也是最大的一次版本迭代。据悉，Arm v9架构较比上一代Arm v8架构有几方面提升：在芯片性能上Arm v9较比Arm v8提升了约30%；在应用范畴上，从移动／嵌入式领域扩展到了数据中心、深度学习、PC等领域；在安全性、AI机器学习能力、数字信号处理能力等方面也有提高。

但由于内外部环境变化、先进设计IP销售限制等种种原因，国产Arm企业不但未能受益于此次升级，还因此进入了无法前进、不能后退，且无法停下的窘境。前进？从Arm v8升级到Arm v9之路希望渺茫，坚韧不拔的持续努力也无法弥补釜底抽薪带来的底盘崩塌。停下？在陈旧的版本里再做努力也很难弥补与新版本的差距，何况Arm v9的新生态才是未来。后退？放弃过往的研发成果、从头再来，这对于国产Arm来说代价太大，会让其在v8生态下的努力付之一炬。

曾经看似有国产化替代希望的国产Arm在可控性、可持续迭代性、产品和安全性、生态成熟度等方面逐渐显露短板。

国产“自主”CPU的真真假假

我命不由我的ARM授权——国产Arm的定时炸弹

以出售芯片IP授权为生命之源的Arm难免天生就对自己的授权有着极强的控制欲。企业购买到了Arm授权仅是获得了玩家入场券，Arm作为规则的制定者有着最后的解释权。

获取Arm的IP授权、使用Arm架构开发芯片，在初始期确实可以降低芯片的开发成本、缩短开发周期，但这也将成为埋在国产Arm公司根基里的定时炸弹。

Arm与IC设计公司签署的授权协议内容和谈判细节大众不得而知，但我们看到像高通这样的巨头公司在与Arm的纠纷中都被处处掣肘，不难推测，国产Arm公司大概率难逃被Arm授权牢牢制约住竞争力的命运。国产Arm只能在Arm严格圈定的授权范围内发挥自己的研发力和创新力，就算老实本分，也可能因为外部环境的变化遭遇断供或者终止协议的命运。Arm有权随时叫停国产Arm自信满满的长跑，这远远背离了国产Arm“开发自主可控CPU”的初衷。 

现今，Arm v8无法顺利升级到Arm v9，国产Arm由于只能被动继续使用十几年前的IP核，其可持续迭代能力严重受限。IP核不能升级、再多的努力也收效甚微。这是指数级的后退，就像质变与量变，再多的量变可能也不及一次质的飞跃。

被盯死的知识产权——国产ARM跳不出去的圈

Arm对知识产权的保护意识极强、对知识产权保护范围的圈定也极其严苛，国产Arm厂商需要时刻提防Arm那约束自由和创造力的“诉讼”。

高通以14亿美金收购了专注于高性能计算芯片研发的NUVIA，大手笔买下了NUVIA的公司、技术和人才。但由于NUVIA使用了Arm许可证开发芯片设计，Arm认为该项收购需要获得Arm同意，高通未经同意收购该公司，且应用该公司的架构和技术，属于侵权。高通巨头尚且如此，国产Arm更是“人微言轻”。

基于当前复杂的国际环境，国内Arm厂商获取Arm v9授权的希望非常渺茫，就算后续通过各种方式获得了v9授权，无法避免还要面对未来Arm后续版本的更新升级，每一次升级都是国产Arm命运的十字路口，而选择权却不完全握在自己手中。国产Arm厂商就算想要发挥主观能动性、在已有的v8基础上进行开发，以期实现新一代功能，也必然会被Arm制止，还极可能面临起诉和巨额罚款。同样，在未经Arm许可的情况下，国产Arm如果自主研发修改、拓展其指令集，也会面临Arm的起诉。

如此看来，应用Arm架构的企业在自主研发空间上将小于基于MIPS研发LoongArch架构的龙芯和应用了RISC-V架构或x86交叉授权模式的一众企业。国内Arm大概率会成为欠缺自主迭代能力的“自主研发CPU”，只能带着镣铐跳舞，无法跳出Arm画下的巨大的知识产权之圈。

产品性能&安全性能——国产ARM亟待攀爬的坡

除了在IP授权、知识产权、自主研发空间、可持续发展性等方面遇到瓶颈外，国产Arm在产品和安全性能上也不尽如人意。

首先，在产品性能方面，国产Arm仍与国外同类产品存在较大差距；其次，在提升产品性能的研发能力上，国产Arm公司近些年因为对采购外部IP常年依赖，自身的研发能力并没有得到实际提升；此外，IP版本升级限制使得国产Arm只能基于十几年前的老版本v8.2去进行产品研发，注定会落后当前主流v9生态下的产品性能；最后，CPU工艺也因国际环境受到限制，同样会影响到产品的综合性能。

在稳定性和安全性上，Arm也并不具有优势。在稳定性上，相比x86生态多年的运营和验证，Arm略有劣势；在安全性上，受当前外部环境的影响，每一次新升级的版本都可能隐藏着巨大的不透明性和不安全性，如何保证产品的安全性和可靠性、保障用户的数据隐私，是国产Arm必须要解决的难题。

生态构建，道阻且长

国产Arm v8到Arm v9的升级停滞预示着国产Arm将不可避免的开始掉队。国际和国内的主流软硬件生态厂商已经围绕Arm v9开始了布局，国内的v8厂商只会逐渐与主流生态脱节。用户和软硬件厂商如果同步留在Arm v8.2继续做研发，一方面会增加成本，另一方面，无论再投入，也会跟随着Arm v8.2的生态整体被抛弃。生态构建的道路已然受阻，且隐藏着全面坍塌的风险。

构建生态需要持续的运营和新玩家的加入，但从商业环境上看，国产Arm生态中有不少都是初创公司，实际有产品落地的企业少之又少。在半导体这个门槛极高、人才和技术极度密集的产业里，这类公司成长周期长、变数多，难免面临商业化落地难、企业和团队持久维系难、存活率和发展效率低的窘境。这让国产Arm生态的繁荣难上加难。

从Arm在不同应用领域的渗透度和生态成熟度来看，Arm架构在移动端市场占比尚可，在桌面、服务器侧很难破局，这与Arm在生态链构建、操作系统兼容、配套套件开发仍有欠缺有很大关联。

如此看来，国产Arm的发展已经受到了狭窄生态的绑架，生态狭窄一方面来自于没有自主权的“授权”，另一方面，来自于没有广袤的沃土。技术和架构是市场选择考量的一个方面，是否拥有繁荣、持久的生态和成熟、丰富的应用也非常重要。显然，国产Arm的生态构建，道阻且长。

不能否认，国产Arm公司一直都在努力，不同的企业各自拼搏在引进、消化、吸收、再创新的不同阶段。但现在来看，国产Arm的发展局限逐渐显露，其在自主发展的权利上处处受人掣肘、在自主发展的能力上也并不如人意。在他人的土地上施肥、耕田终归不是好办法，重则会被釜底抽薪、无地可耕、多年心血毁于一旦，轻则也会被束缚了手脚、受制于人。一切的合作源自于利益，抉择背后多有商业的考量。Arm公司是这样、应用Arm架构的芯片公司是这样、用户也是这样。在如今这个进退两难的节点，各方更需要关注企业和产品的长远发展和可持续性。或许，对于国产Arm来说，换条路走、换个生态生存，提升自己的专业力、创新力，厚积薄发、辟出自己的一片天地会是更好的选择。