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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 contra inspección o intrusión por parte del host o cualquier otro software que se ejecute en ese host. La nueva arquitectura también traerá extensiones de AI / ML para el soporte de AI en sus CPU, unidades de procesamiento de red (NPU) y unidades 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 que anteriormente requerían. aceleradores duros externos.

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

Opinión

Stewart Randall es director de electrónica y software integrado en Intralink, una consultora de desarrollo empresarial internacional que ayuda a las empresas de tecnología occidental a expandirse en el este de Asia.

Arquitectura de licencias

He escrito una descripción general de las principales arquitecturas de China en otros lugares, pero aquí hay un breve resumen: muchas empresas chinas diseñan chips basados ​​en Arm, pero la mayoría otorgan licencias para núcleos Arm completos de un solo uso o de usos múltiples, por lo que no lo hacen. t tienen que diseñar un núcleo ellos mismos.

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

Actualmente, solo dos empresas en China tienen una licencia de arquitectura para v8: Huawei y Phytium Technology, una empresa de diseño de chips sin fábrica centrada en 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 compraron 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 independiente que tiene sus propios problemas.

Los fabricantes de teléfonos inteligentes que hicieron el comunicado de prensa nunca han sido titulares de licencias de arquitectura de Arm v8. Esto podría cambiar a medida que buscan desarrollar sus propios chips. Todas estas empresas han invertido mucho en la creación de sus propias capacidades internas de diseño de chips.

Sin embargo, creo que por el momento se quedarán con los procesadores de aplicaciones de Qualcomm o MediaTek. 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 pueda diseñar el suyo. Eso es mucho antes de lo que es probable que puedan hacer las suyas propias.

Es probable que las empresas chinas de teléfonos obtengan licencias de Arm cores para diseños individuales, como el reciente diseño del procesador de señal de imagen de Xiaomi. El intento anterior de Xiaomi con un procesador de aplicaciones fue algo fallido, y tiene sentido que la empresa y otras como Oppo y Vivo se centren primero en diseños más simples que puedan ayudarlos a diferenciar sus productos y también ayudarlos a obtener un valioso diseño de chips del mundo real. experiencia.

Entonces, ¿qué vamos a hacer con la ausencia de los actuales licenciatarios Huawei y Phytium? ¿No se les considera socios clave? ¿Pueden licenciar la arquitectura v9? ¿Tiene sentido que lo hagan?

¿Puede Huawei comprar la arquitectura v9?

Huawei ha tenido problemas para acceder a semiconductores e IP desde que EE. UU. Lo colocó en una lista de empresas que requieren licencias para comprar tecnología estadounidense o vinculada a EE. UU. La ausencia de cualquiera de las compañías en el prensador de Arm podría implicar que una o ambas no podrán actualizarse a la versión 9.

En respuesta a tal especulación, Arm ha dicho 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 EE. UU. Ian Smythe, vicepresidente de marketing de soluciones de Arm dijo: “Tras una revisión exhaustiva, Arm ha determinado que su arquitectura Arm v9 no está sujeta a las Regulaciones de la Administración de Exportaciones de EE. UU.”, Y agregó que Arm había informado a las agencias gubernamentales de EE. UU. De esta conclusión.

Puede que esa no sea la última palabra para Huawei. En última instancia, el gobierno de los EE. UU. Puede concluir que la instalación de Arm’s Austin, que contribuye a muchas de sus arquitecturas de alto rendimiento, significa que Arm’s IP es lo suficientemente de origen estadounidense para enfrentar restricciones de 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 «vinculadas al ejército» que enfrentan restricciones a las inversiones transfronterizas.

Además, el Washington Post informó hoy que la administración Trump planeaba poner a Phytium en una lista negra de exportación, pero “se le acabó el tiempo”. El artículo también informó que los chips Phytium se utilizan en centros de supercomputación que diseñan sistemas de armas avanzados para el Ejército Popular de Liberación. Esto podría intensificar el escrutinio de Washington sobre la empresa, lo que podría conducir a sanciones.

Mi mejor suposición es que seguirán adelante y conseguirán una licencia v9 sin muchos problemas, pero es posible que estén tratando de mantener un perfil bajo con la esperanza de que Estados Unidos no decida apuntar a ellos. Mira este espacio.

Ahora o nunca

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

Una licencia de arquitectura no significa que el titular de la licencia esté otorgando una licencia para un núcleo específico. Reciben un conjunto de especificaciones para los núcleos de Arm y un conjunto de pruebas. Esto permite al titular de la licencia personalizar su propio procesador para que se adapte a su aplicación. Pueden fabricar 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 para crear su propio núcleo Arm personalizado, mientras que hay núcleos perfectamente buenos disponibles para licenciar a un precio mucho más económico.

Una licencia por sí sola no es suficiente para fabricar chips. Si Huawei puede comprar una licencia arquitectónica y lo hace, todavía no tiene acceso a las herramientas EDA que necesita ni a las fábricas para fabricar 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 arquitectónica que no puede usar por ahora con la esperanza de que más adelante se eliminen las restricciones a la compañía o la autosuficiencia nacional llegue a un punto en el que Huawei pueda obtener de vuelta al juego de fichas de alta gama.

Con la adquisición de Arm por parte de Nvidia también en el horizonte, Arm pronto podría convertirse en una empresa de propiedad estadounidense. Podría tener sentido que Huawei bloqueara 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 cuello de botella para los semiconductores en China. Como he escrito antes, RISC-V puede ayudar con esto hasta cierto punto, pero aún no está tan maduro como Arm, y los núcleos de procesador son solo uno de los muchos tipos diferentes de IP dentro de un chip.

A pesar del crecimiento de RISC-V, la arquitectura v9 de Arm será un componente central para los chips de dispositivos móviles, servidores, IoT y automotrices durante la próxima década. Para Huawei, puede tener sentido ingresar ahora, mientras aún puede hacerlo.

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 los EE. UU. Puede ser largo y si la adquisición de Nvidia se lleva a cabo, lucho para que las empresas de la lista de entidades tengan acceso.

Algunos analistas nacionales argumentan que Huawei no debería depender de licencias arquitectónicas. «Es posible que esta vez obtenga una licencia v9, pero ¿qué pasa con la v10 o la v11, etc.? ¿La concesión de licencias ilimitadas de propiedad intelectual extranjera significa independencia?? » (mi traducción).

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

También es posible que veamos nuevos licenciatarios de Arm. Quizás personas como Oppo o Vivo decidan que tiene sentido para ellos. Todos sabemos que están invirtiendo grandes sumas de dinero en sus propias capacidades de diseño de circuitos integrados.

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