日前,媒体报道苹果Mac换芯,苹果试图用自家的ARM CPU替换掉英特尔的X86 CPU。
一篇绿色计算产业联盟的文章称,“作为一个IT国产化行业的从业者,我却从Mac换芯事件中看到了IT国产化的曙光。之所以苹果这次的换芯会对IT国产化造成积极影响,关键就在于苹果这次将使用的芯片—ARM架构的芯片”。
铁流认为,绿色计算产业联盟的这位就苹果换芯得出这个结论是有问题的,而且文章中ARM具有低功耗优势,鲲鹏芯片在IT发展上实现弯道超车等一些说法也是值得商榷的。
ARM架构相对于X86架构并无明显功耗优势
一直以来,不少文章中都把ARM和低功耗挂钩,比如在文章中,就声称“ARM架构芯片,是典型的RISC芯片,主要特点就是低功耗,很适合应用于性能要求不太高,但是对能耗敏感度比较高的领域”。
诚然,如今ARM的嵌入式芯片功耗确实很低,但其低功耗是以低性能为代价的,一旦把ARM的性能往上提,而制造工艺又没能同步大幅提升,功耗立马就压不住了。这方面的例子有很多,比如高通的骁龙810,被誉为“火龙810”,搭载骁龙810的手机也被喻为“暖手宝”,并坑了一批当年的旗舰手机。这种现象的根源就是因为20nm工艺压不住A57的功耗。
目前,ARM的支持者鼓吹ARM具有低功耗优势,那是因为大部分ARM阵营IC设计公司的ARM芯片,其单核性能普遍不足英特尔CPU的三分之一,CPU性能差,功耗自然低。
一旦把ARM CPU的性能提升上来,功耗也水涨船高,所谓的功耗优势也就化为乌有了。
另外,文章谈RISC对CISC的优势这个也是老黄历了,在RISC和CISC早已殊途同归,CPU功耗和性能怎么样,和RISC、CISC的关系微乎其微,和CPU设计与制造工艺息息相关,没必要再去用“典型的RISC芯片,主要特点就是低功耗”这类的说辞去误导吃瓜群众了。
国内ARM手机芯片并没有一些人标榜的那么成功
无论是这篇绿色计算产业联盟的文章,还是在很多其他文章中,都把国内ARM手机芯片捧得很高,但实际上,这些ARM手机芯片并没有宣传中的那么成功。
以华为麒麟芯片来说,其成功离不开两位贵人——ARM和谷歌。
只要回溯海思麒麟的成长史,就可以看出ARM和谷歌在麒麟成长过程中所扮演的重要角色:
10年前,初出茅庐的K3连在山寨机市场都无法立足。
之后的K3V2则是集成了4核ARM cortex A9的手机芯片方案,存在兼容性差、功耗大等问题,之后的麒麟910,用Mali450MP4替换掉GC4000。
2014年5月发布的麒麟920集成了4核ARM cortex A7和四核ARM cortex A15,在GPU方面选择了 Mali T628MP4。
2015年的麒麟930集成了8核ARM cortex A53,在GPU方面和麒麟920一样选择了Mali T628MP4。
之后发布的麒麟950集成了4核ARM cortex A53和4核ARM cortex A72,在GPU方面使用了MaliT880。
之后的麒麟960、麒麟970、麒麟980的CPU和GPU都从ARM公司购买。从上述历程中可以看出,海思麒麟均采用ARM的IP核,在GPU方面除了早期的K3V2用过图芯科技的GC4000,在麒麟910以后都是倚重ARM的Mali。在手机芯片的CPU、GPU华为全靠从ARM购买,过去10年中先后购买了ARM 9和ARM Cortex A7 A9 A15 A53 A55 A57 A72 A73 A76等CPU核,麒麟芯片中的CPU核没有一行代码是华为自己写的。
实事求是的说,如果没有ARM,麒麟芯片将成为无源之水,无本之木。ARM和谷歌构建的AA体系是麒麟芯片成功的基础。
从这个角度看,和联想依附于Wintel体系是有一定相似性的,而且在利润分配上,Wintel体系是微软、英特尔赚大钱,联想赚血汗钱,AA体系里是ARM和谷歌赚大钱,华为赚点血汗钱。任正非就多次批评余承东利润太低。
“因为苹果行,所以我也行”是形而上学的
在中国J20正式亮相后,印度、韩国、土耳其、印尼等国家也纷纷宣布开发第五代战机。但时至今日,这些国家的5代战机研发计划依然只是计划。
这件事被网友调侃为“人生三大错觉之一,中国行,我也行”(别问铁流另外两大错觉是啥,我也不知道)。这种现象的根源,是这些国家在军工技术上与中国差距过大,在内功有限的情况下做白日梦妄图一步登天,自然在实践中遭遇挫折。
而如今,绿色计算产业联盟的文章认为,“苹果的换芯也从侧面证明了道路的可行性,国内ARM架构的服务器与PC应用,大有可为”。这种观点是形而上学的,没有做到具体情况辩证分析。
先说明一点,目前的消息只是苹果准备换芯,并不是苹果正在换芯,更不是苹果换芯成功。
用媒体报道的一个准备换芯的消息去论证“国内ARM架构的服务器与PC应用,大有可为”,论据实在是太过于薄弱。
退一步说,即便将来换芯成功,也不天然代表着“国内ARM架构的服务器与PC应用,大有可为”。
实践证明,到底行不行,不能只表面看别人行或不行,而要看别人为什么行,具备哪些成功要素。
再来逐一对比,自己是否具备这些成功要素,如果具备,则可以试一试。如果不具备这些要素,盲目的认为,“因为苹果行,所以我也行”,那就会陷入印度、韩国、土耳其、印尼等国家五代机研发上的“人生错觉”。
苹果换芯的前提:生态、用户、资金、时间、性价比
由于本次苹果换芯还属于“将来时”,因而铁流用苹果上次从Power换到X86的成功案例来分析。铁流认为,苹果能够完成此举,生态、用户、资金、时间、CPU性价比等要素缺一不可。
由于苹果电脑的早期成功,苹果公司有一批忠实的用户,而且已经习惯了苹果电脑的操作系统和应用软件,加上苹果一直奉行闭源,且苹果对自己的生态拥有非常强的掌控能力和开发能力,因而苹果可以完成操作系统和生态的移植。
CPU性价比也是必须的,毕竟,如果新CPU的性价比还不如旧CPU,那么,替换的意义何在?这岂不是吃饱了撑了给自己找麻烦么?
资金和时间也是必要条件。根据绿色计算产业联盟的文章介绍,苹果这次换芯用了将近8年才正式完成,虽然没有耗费资金的具体数字,但从这么长的准备时间,以及移植了大量软件来看,想必软件移植上花的钱也不是一个小数目。
国内ARM基本不具备苹果的成功因素
我们再来对比下国内ARM是否符合这些条件。
就生态掌控力来说,苹果对Mac和苹果手机具有极强的生态控制能力。国内ARM完全不具备这种能力,即便是商业上比较成功的华为麒麟芯片,其生态也是高度依赖谷歌安卓,不具备软件生态控制能力。而ARM在PC和服务器上的生态被X86秒杀,根本遑论生态。
就用户来说,苹果用户对于苹果的电脑和手机已经形成了很强的用户粘性,习惯了苹果的用户一般习惯继续购买苹果的产品。但国内ARM不具备这种条件,由于都是安卓,高度同质化,铁流可以在华为、小米、OPPO、VIVO、中兴等品牌中随意换机,不影响使用。而支持ARM(PC、服务器)的国产Linux操作系统则非常小众,目前这些Linux用户大部分是程序员和开发者,与普通消费者绝缘,国内ARM在手机、PC和服务器上根本不存在用户粘性。
就性价比来说,现在的ARM PC和服务器CPU性能比英特尔和AMD差,价格却更贵。诚然,一些厂商在PPT上鼓吹超越英特尔,但这是用48、64核CPU战英特尔14、28核CPU的结果,单核性能只有英特尔一半。实践证明,单核性能上不去,盲目堆核心数没意义。最典型的反面教材就是“I3默秒全”、“1核有难7核围观”。盲目堆48、64核还有两个副作用,那就是导致芯片成本贵和芯片多核性能损失大效率低,以华为鲲鹏920来说,实测双路48核CPU,spec rate 每个核的平均分值只有单核情况的50%左右,性能损失严重。
另外,资金和时间也是大问题。之前,华为宣布投资30亿搞ARM生态,但问题是,这点钱够么?毕竟,根据余承东介绍,开发麒麟980华为就花了21亿。
可以说,在生态、用户、CPU性价比、资金上,国内ARM基本都不具备,而且在时间上,国内这些单位也普遍“比较急”,怕是没有苹果那样8年时间做准备的耐心。
这种情况下,迷信“因为苹果行,所以我也行”,盲目搞ARM必然要栽大跟头。盲从ARM“弯道翻车”最典型的例子就是华芯通。
ARM服务器在商业市场被X86压着打
就商业市场来说,ARM CPU基本没戏,也许只能在一些细分市场找到一席之地。
多年前,ARM服务器被业界炒的火热,被热炒的程度不亚于现在的RISC-V,ARM服务器CPU被诸多行业人士看好,并认为有希望取代X86,或侵蚀部分X86服务器CPU市场。AMD、高通、博通等一大批知名公司相继参与,仿佛ARM将在服务器领域复制在智能手机领域的成功。
然而,从实践上看,ARM服务器CPU的市场表现非常惨,用户对ARM服务器的反馈并不好,众多曾经押宝ARM的厂商也难以为继,在高通之前,博通、AMD以及一批名不见经传的小厂已经放弃ARM服务器CPU,AMD把重心转向X86 CPU,博通则把自己重金开发的ARM服务器CPU直接卖给了凯为。一些小厂在推出几款ARM服务器CPU之后,就听不到后续消息了。国内华芯通做了几年后也关门了。就全球范围来看,ARM服务器CPU正在退潮。
可以说,纯商业模式下,无论是X86进手机,还是ARM进服务器基本没戏。
正是因为商业市场基本没戏,ARM服务器CPU只能在PPT上吊打英特尔,在商业市场被英特尔吊打。所以这些ARM CPU各个宣传自主可控,卯足了劲,往党政国企行业采购冲。
铁流就ARM CPU的商业前景咨询了几位服务器厂商高管。
A:华为要扛起与X86竞争的大旗,有些悲壮。高通、AMD都放弃了。中国特殊的市场,加上搭上安可快车,也许能成功。若不是政治任务,商业客户目前用ARM的积极性不高。另外,arm在性价比和生态方面,对比X86没优势......我们目前是X86,看看鲲鹏的发展再说。
B:ARM也许对部分应用有效的,但不会适用大多数通用应用。生态建设肯定是重要的,这方面X86优势太大。如果你是一个软件厂商,现在的软件恨不得3个月一补丁,1年一升级,你愿意维护多个指令集版本么。
诚然,现在媒体上有一些报道ARM服务器在电信、金融、能源等行业如何如何,但这些归根结底都是政治任务,或大公司搞一个方案B,而且也是试一试的性质,而不是规模替换。什么时候像阿里这样的互联网公司规模化采购,替换数据中心20%以上的X86服务器,那才是真正有意义的应用。
国家资源不宜补贴ARM CPU
就政府国企采购市场来说,ARM的制裁风险就是一个大雷,毕竟ARM已经在2016年、2018年、2019年三度制裁中国企业,当中美关系不睦时,谁也无法保证是否会发生第四次,而为了松绑,不知中国会又付出什么代价。
本次华为松绑是在G20之后,虽然不清楚中美是否在G20的间隙有过会晤,也不清楚最近国家对外开放金融等核心资源与华为松绑是否有直接联系。但ARM制裁,以及向ARM支付高额授权费,等于是把中国的IT基础绑在ARM的战车上。
如果走自主道路,编译器、工具链、OS等都自己做,那又何必要把自己绑在ARM上,平白无故给自己找一个被制裁的风险,以及无休止的缴纳“ARM税”。
为何不直接另起炉灶自己建立中国版Wintel呢?
铁流认为,特殊市场是中国自主技术体系的孵化池,国家资源应当向自主技术体系倾斜,不宜补贴ARM。
ARM支持者是先有结论然后找论据
一直以来,ARM的支持者就各种为ARM润色,鼓吹ARM“自主可控”、“低功耗”、“国际主流架构”、“生态好”等等。
但仔细分析,这些说法都说经不起推敲的。
低功耗的问题开头已经介绍过了。
ARM“自主可控”的说法也在ARM制裁华为后被实践否定。
ARM生态好其实是文字游戏,因为这种生态好坏都是泛泛而谈,没有做到具体情况具体分析。X86生态好,主要是PC和服务器,ARM生态好主要是智能手机、平板,以及各种嵌入式设备。脱离具体应用场景,谈生态好坏,没有任何意义。在PC和服务器上,ARM的生态都被X86秒杀,与自主CPU是难兄难弟。
“国际”这个词汇显得非常高大上,但所谓“国际社会”、“国际舆论”其实就是几个西方国家的利益诉求,“国际主流架构”本质上也是“西方国家的架构”,用国际这个词无非是试图把西方技术包装成自主技术的遮羞布。
本次用苹果换芯来论证国内ARM在PC和服务器上大有可为也是经不起推敲的。特别是绿色计算产业联盟的文章中“因为苹果行,所以我也行”的逻辑是荒谬的。
另外,苹果是闭源的,苹果的电脑CPU换成ARM,其生态苹果独享。就像IOS的生态再好,安卓根本用不上一样,对安卓阵营来说没意义。
苹果建的ARM生态,国内ARM PC用不上,国内ARM服务器更用不上。苹果建生态,对于国内ARM来说,是没法去搭便车的。
一些人和一些文章之所以鼓吹ARM,根源是“我用了ARM”,沉没成本太高,骑虎难下,虽然ARM没有优势,但“我们”可以“发明ARM的优势”。因为只有这样,才能忽悠到政策、资金和客户。
一位朋友告知,其实你写的东西大家心理都明白,但是都按你说的来,很多人饭碗就没了,当然要和你拼命。
另外一位朋友则调侃,你要庆幸只是和(feng)谐(sha)“铁流”公众号,要感激不杀之恩。
想必正是因此,由于ARM电脑和服务器在商业市场被X86秒杀,因而只能靠政策扶持过日子。
而在被ARM制裁后,其自主可控皇帝新衣被戳破,因而需要更多的“论据”去支持ARM以获得国家资源倾斜,而苹果换芯则成为可以利用的工具,绿盟的这篇文章想必由此而生。
这里再介绍一下绿盟,根据其章程显示:
本联盟宗旨:遵守国家法律、法规和政策,顺应软件开源与硬件开放的信息技术发展趋势,汇聚全球产业链优势资源,以ARM计算芯片技术等开放技术为基础,为最终企业用户提供更容易使用和管理的绿色节能产品。
“因为苹果行,所以我也行”只会沦为邯郸学步
苹果换芯最大的启示,是建立中国自主技术体系并不是不可能完成的任务,要实现这一点,必须具备生态的控制能力,必须形成一定规模且稳定的用户群体,CPU要具备性价比,要有充足的时间和资金。
铁流始终认为,不要老是开口闭口“国际主流”,看看美国,就是用华氏度,就是不用公制,标准上“非主流”,美国就落后了?就“闭关锁国”了?不是照样蓝星霸主么!
中国国土广袤、人口众多,市场巨大,英杰辈出,完全有能力自己搞一套,中国企业没必要总是跟在洋人身后吃土,要有独立自主的勇气和能力。特别是自建生态的情况下,就更没必要买ARM授权了,完全可以另起炉灶么!
在CPU国产化替代的道路上,只有踏踏实实直到追赶,一步一个脚印做芯片,做生态,做产业。
迷信“ARM弯道超车”的结果只会是“弯道翻车”,高通、AMD等国际巨头已经摔到坑里并及时止损了,新岸线早在2011年就提出搞ARM PC,华芯通在此前大张旗鼓搞ARM服务器CPU,结果都摔死在坑里了。
原因就在于不具备生态、用户、资金、时间、性价比等要素。在解决这五项问题前,谁搞ARM PC和服务器,谁摔进坑里,只能靠政策倾斜过日子。事实证明,现在国内ARM CPU都往央采、安可、国企采购冲。
既然要靠政策过日子,为何一定要扶持ARM,而不是扶持自主CPU?
难不成是“宁予友邦(ARM)建生态,不予家奴(自主CPU)建生态”?
铁流认为,ARM PC和服务器(商业市场)就是一个大坑,高通做ARM PC销量惨淡,高通ARM服务器直接放弃,前车之鉴,后事之师,国家资源不宜去给ARM填坑。党政市场更不宜学慈禧太后补贴外人(ARM),而应当坚定的走自主道路。
从实践上看,在特殊市场,ARM厂商虽然获得了海量国家资源倾斜,但ARM PC和服务器的用户评价和生态建设表现反而不如自主CPU。相关部门的统计数据也表明,自主CPU占据的市场份额明显强于ARM CPU。
如果总是“屁股决定脑袋”,分析事物局限于表面现象,迷信“因为苹果行,所以我也行”,那么最后的结果只能是邯郸学步。
如果因邯郸学步而挤压自主CPU的生存空间,这无疑是亲者痛、仇者快的悲剧。
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