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Que significa la nueva arquitectura Arm v9 para China · TechNode


La semana pasada, la empresa de diseño de semiconductores con sede en el Reino Unido, Arm, anunció planes para la próxima generación de chips. La arquitectura v9 llega diez años después del lanzamiento de v8, que actualmente es el estándar utilizado para las unidades centrales de procesamiento (CPU) de teléfonos móviles y muchos otros procesadores.

Hay algunos buenos artículos sobre las nuevas funciones que trae la v9, sobre todo la función Realms, que promete aumentar la seguridad al ejecutar aplicaciones mientras los datos están protegidos de la inspección o intrusión por parte del host o cualquier otro software en. ese anfitrión. La nueva arquitectura también traerá extensiones de AI / ML para el soporte de AI en CPU, Unidad de procesamiento de red (NPU) y Unidad de procesamiento de gráficos (GPU) y la capacidad de mejorar el rendimiento al acelerar las cargas de trabajo en un entorno de CPU en formas. .

En resumen, la arquitectura v9 brinda enormes capacidades nuevas a las CPU de Arm, y los OEM la pasarán a sus próximas líneas de equipos y dispositivos de alta gama. Si las empresas chinas quieren seguir siendo competitivas a nivel mundial durante la próxima década, deben utilizarlo. Pero la ventana de oportunidad para que algunos de ellos compren una licencia de arquitectura puede cerrarse.

Opinión

Stewart Randall es Jefe de Electrónica y Software Integrado en Intralink, una consultora de desarrollo empresarial internacional que ayuda a las empresas de tecnología occidentales a expandirse en Asia Oriental.

Arquitectura de licencias

He escrito una descripción general de las principales arquitecturas en China en otros lugares, pero aquí hay un resumen rápido: muchas empresas chinas diseñan chips basados ​​en ARM, pero la mayoría licencia los núcleos Arm completos de un solo uso o multipropósito, por lo que no lo hacen. Tengo que diseñar un núcleo yo mismo.

Las empresas de diseño de chips más ambiciosas pueden obtener una licencia de arquitectura, que permite al licenciatario modificar el diseño en sí. Esto es lo que necesita para crear un núcleo personalizado como la línea de CPU del teléfono Kirin, diseñada por HiSilicon de Huawei para usar en sus teléfonos. Pero es difícil construir un núcleo desde cero, por lo que debe ser muy hábil.

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Actualmente, solo dos empresas en China tienen una licencia de arquitectura para v8: Huawei y Phytium Technology, una fabulosa empresa de diseño de chips centrada en los chips de servidor Arm.

Notablemente ausente

El comunicado de prensa de Arm incluyó varias citas de socios de alto perfil en todo el mundo, incluidos representantes de tres importantes marcas chinas de teléfonos inteligentes; El director ejecutivo de Xiaomi, Lei Jun, el director de tecnología de Vivo, Shi Yujian, y el director de investigación de Oppo, Levin Liu. Notablemente ausentes estuvieron Huawei y Phytium Technology.

Tanto Huawei como Phytium habían comprado previamente licencias de arquitectura de Arm, en parte como una forma de publicitar su independencia y control. Para ayudarlos a vender ese mensaje, Arm también creó Arm China, una empresa separada que tiene sus propios problemas.

Los fabricantes de teléfonos inteligentes que hicieron el comunicado de prensa nunca fueron licenciatarios de arquitectura de Arm v8. Esto puede cambiar a medida que intenten desarrollar sus propios chips. Todas estas empresas han invertido mucho en el desarrollo de sus capacidades internas de diseño de chips.

Sin embargo, creo que se quedarán con los procesadores de aplicaciones de Qualcomm o MediaTek por el momento. Como parte de la presentación de Arm, MediaTek anunció que su primer chip de teléfono inteligente con la arquitectura v9 estará disponible a fines de 2021, antes de que cualquier OEM chino de teléfonos pudiera diseñar el suyo propio. Es mucho antes de lo que es probable que puedan hacer por sí mismos.

Es probable que las compañías telefónicas chinas otorguen licencias de Arm cores para proyectos individuales, como el diseño reciente del procesador de señal de imagen de Xiaomi. El intento anterior de Xiaomi con un procesador de aplicaciones fue un poco fallido, y tiene sentido que la compañía y otras como Oppo y Vivo se enfoquen primero en proyectos más simples que puedan ayudarlos a diferenciar sus productos y también ayudarlos a obtener un valioso mundo real. Experiencia en diseño de chips.

Entonces, ¿qué deberíamos pensar de la ausencia de los actuales licenciatarios de Huawei y Phytium? No se consideran socios clave, ¿pueden licenciar la arquitectura v9 y tiene sentido que lo hagan?

¿Puede Huawei comprar la arquitectura v9?

Huawei ha tenido problemas para acceder a semiconductores y propiedad intelectual desde que Estados Unidos lo colocó en una lista de empresas que solicitan licencias para comprar tecnología estadounidense o relacionada con Estados Unidos. La ausencia de una de las empresas en el prensatelas podría significar que una o ambas no podrán actualizarse a la versión 9.

En respuesta a tales especulaciones, Arm dijo que puede continuar otorgando licencias de su propiedad intelectual a China, incluido Huawei, y concluyó que su propiedad intelectual es de origen británico y, por lo tanto, no está sujeta a la prohibición de Estados Unidos. Ian Smythe, vicepresidente de marketing de soluciones de Arm, dijo: «Después de una revisión completa, Arm determinó que su arquitectura Arm v9 no está sujeta a las regulaciones de administración de exportaciones de EE. UU.», Y agregó que Arm había informado a las agencias gubernamentales de esta conclusión.

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Puede que esta no sea la última palabra para Huawei. En última instancia, el gobierno de los EE. UU. Podría concluir que la instalación de Arm’s Austin, que contribuye a muchas de sus arquitecturas de alto rendimiento, significa que Arm’s IP tiene suficientes fuentes de EE. UU. Para abordar las restricciones a la exportación.

Fitio en hielo fino

Phytium no está en la lista de prohibición de exportación y, como tal, no enfrenta las mismas restricciones que Huawei. Sin embargo, está en una lista de empresas «relacionadas con el ejército» que enfrentan restricciones a la inversión transfronteriza.

Además, el Washington Post informó hoy que la administración Trump planeaba incluir a Phytium en la lista negra para las exportaciones, pero «se le acabó el tiempo». El artículo también informa que los chips Phytium se están utilizando en centros de supercomputación que diseñan sistemas de armas avanzados para el Ejército Popular de Liberación. Esto podría aumentar el control de Washington sobre la empresa, lo que podría conducir a sanciones.

Mi mejor suposición es que seguirán adelante y obtendrán una licencia v9 sin demasiados problemas, pero podrían intentar mantener un perfil bajo con la esperanza de que EE. UU. No decida apuntar a ellos. Mira este espacio.

Ahora o nunca

Una licencia de arquitectura le da a Huawei y Phytium algo de seguridad: una vez otorgada, la licencia es permanente, lo que significa que Huawei podría continuar diseñando nuevos chips v9 indefinidamente, independientemente de las medidas que tome Washington. Pero en las circunstancias actuales puede que no sea demasiado útil.

Una licencia de arquitectura no significa que el licenciatario esté otorgando una licencia para un núcleo específico. Reciben un conjunto de especificaciones para los núcleos de Arm y un conjunto de pruebas. Esto le permite personalizar su procesador para que se adapte a su aplicación. Pueden crear núcleos que son más rápidos, más pequeños o que consumen menos energía que los núcleos Arm estándar o que se diferencian de los licenciatarios Arm estándar.

Qualcomm y Apple confían en dichas licencias para crear sus chips, al igual que Huawei para su serie Kirin. Solo hay un puñado de estos licenciatarios en todo el mundo, principalmente porque cuesta mucho y requiere mucho tiempo y experiencia interna crear su propio núcleo Arm personalizado, mientras que hay núcleos perfectamente disponibles para la licencia a un precio mucho más económico.

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Una licencia por sí sola no es suficiente para producir chips. Si Huawei puede comprar una licencia de arquitectura y lo hace, todavía carece de acceso a las herramientas EDA que necesita y a las fábricas para producir un chip basado en ARM de alta gama.

Pero podría ser ahora o nunca. A medida que las empresas de la competencia se trasladen a la versión 9, la licencia de la versión 8 de Huawei pronto quedará obsoleta. De hecho, podría tener sentido que la compañía obtenga una licencia de arquitectura que no puede usar por ahora con la esperanza de que se levanten las restricciones posteriores a la compañía o que la autosuficiencia en el hogar llegue a un punto en el que Huawei pueda volver al juego. de chip de gama alta.

Con la adquisición de Arm por parte de Nvidia en el horizonte, Arm pronto podría convertirse en una empresa de propiedad estadounidense. Podría tener sentido que Huawei bloquee el acceso a su IP ahora, aunque las mismas preocupaciones también podrían motivar a China a bloquear el acuerdo.

Conclusiones

El acceso a la propiedad intelectual es un punto crítico para los semiconductores en China. Como escribí anteriormente, RISC-V puede ayudar hasta cierto punto, pero aún no es tan maduro como Arm, y los núcleos del procesador son solo uno de los muchos tipos diferentes de IP dentro de un chip.

A pesar del crecimiento de RISC-V, la arquitectura Arm v9 será un componente clave para los chips de teléfonos, servidores, IoT y automotrices durante la próxima década. Podría tener sentido que Huawei ingrese de inmediato, mientras aún sea posible.

Por su parte, Arm querrá tener la libertad de otorgar licencias a empresas chinas y estará feliz de aceptar el dinero de Huawei. Sin embargo, el alcance del gobierno de EE. UU. Puede ser largo y si la adquisición de Nvidia tiene éxito, me cuesta ver empresas en la lista de entidades que pueden acceder.

Algunos analistas nacionales argumentan que Huawei no debería depender de las licencias de arquitectura. «Esta vez puede obtener una licencia v9, pero ¿qué pasa con la v10 o la v11, etc.? Licencias infinitas de IP extranjeras significa independencia? «(mi traducción).

Sería extraño ver a China sin ningún licenciatario de arquitectura Arm, pero esa es una perspectiva.

También es posible que veamos nuevos licenciatarios de Arm. Tal vez los gustos de Oppo o Vivo decidan que tiene sentido para ellos. Todos sabemos que están invirtiendo grandes sumas de dinero en sus capacidades de diseño de circuitos integrados.

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