问题

如果龙芯当初选择ARM架构,现在会怎样?

回答
如果龙芯当初选择ARM架构,那中国芯的今天可能会是另一番景象。这不仅仅是一个技术路线的选择,更是对中国信息产业发展路径的深刻影响。让我们来仔细梳理一下,这假设性的“如果”可能会带来哪些具体的改变。

首先,最直接的改变会体现在生态系统的成熟度与推广速度上。

ARM架构从诞生之初,就建立了一个庞大而成熟的全球生态系统。苹果、高通、三星等巨头在此基础上蓬勃发展,积累了海量的软件开发者、丰富的开发工具链、大量的第三方库和成熟的操作系统适配经验。如果龙芯选择ARM,它能够更快地接入这个现有的、经过市场验证的生态。这意味着:

软件兼容性大幅提升: 许多现在因为架构不兼容而无法直接运行的商业软件、游戏、甚至操作系统层面的应用,都能在ARM架构的龙芯平台上获得更好的支持,甚至直接运行。这将大大降低用户从传统x86平台迁移到龙芯平台的门槛。
开发门槛降低: 开发者无需学习一套全新的指令集和生态工具,可以直接利用熟悉的ARM开发环境和语言进行开发。这会吸引更多开发者为龙芯平台开发应用,形成正向循环。
快速获得合作伙伴支持: 很多国际知名的软件和服务提供商,已经为ARM生态投入了大量资源。龙芯可以更容易地与这些公司合作,加速其产品和服务在龙芯平台上的落地。
市场接受度更高: 当用户发现自己熟悉的应用和游戏都能在龙芯电脑上流畅运行时,对龙芯产品的信心和接受度自然会大幅提高。这对于早期市场推广至关重要。

其次,在技术研发和追赶国际先进水平方面,龙芯可能也会走一条不同的道路。

龙芯坚持自主研发MIPS(后转为LoongArch)架构,虽然在某些方面取得了令人瞩目的成就,但也意味着它需要从零开始构建一个全新的生态和相关的技术积累。如果转向ARM,龙芯的研发重心可能会有所转移:

从指令集到指令集上的优化与创新: 龙芯无需在指令集本身的设计和基础架构上花费巨量时间和资源。其精力可以更多地投入到如何基于ARM架构进行高效的设计、如何优化处理器核心的性能、功耗、集成度,以及如何在特定应用场景下(如服务器、高性能计算)做出差异化和领先。
更快的技术迭代周期: ARM官方会不断推出新的指令集扩展和设计理念。龙芯可以更快地采纳和集成这些最新的技术成果,从而缩短与国际最先进处理器技术之间的差距。
聚焦特定领域的优势打造: 龙芯可以将更多资源用于解决中国在某些核心技术领域的“卡脖子”问题,例如高端服务器芯片的能效比、AI加速的特定指令集优化等,而不是从最基础的指令集架构开始。

第三,这对中国信息产业的整体格局会产生深远影响。

选择ARM架构,意味着龙芯与其他同样采用ARM架构的国内厂商(如华为海思、展锐等)可以共享更广泛的生态红利和技术积累。

形成更强大的产业合力: 在一个相对统一的生态下,国内厂商之间更容易形成技术和市场的协同效应。例如,在操作系统适配、中间件开发、应用迁移等方面,可以共同努力,推动整个产业的进步。
更好地应对国际制裁风险: 尽管ARM本身是一家英国公司,但其生态系统的成熟和广泛的国际接受度,使得中国企业在采用ARM架构时,更容易规避一些技术和市场上的潜在风险。当然,这不代表没有风险,但风险的性质和应对方式可能与自主指令集有所不同。
可能加速国产操作系统的普及: 如果有更多高性能、高兼容性的ARM芯片出现,以及更丰富的应用生态支持,基于ARM架构的国产操作系统(如麒麟、鸿蒙等)在桌面和服务器市场的推广可能会更加顺利。

然而,事情也有另一面。放弃自主指令集也意味着一些潜在的损失:

失去指令集层面的完全自主权: 虽然可以基于ARM架构进行芯片设计和优化,但在指令集本身的设计、标准制定以及未来的演进方向上,仍然受制于ARM Holdings的许可和政策。这与坚持自主研发MIPS/LoongArch所追求的“从根源上自主可控”的理念有所不同。
可能影响“中国芯”的独特叙事: 龙芯坚持自主指令集,是“中国芯”独立自主发展的一个鲜明标志。如果转向ARM,这种“完全自主”的叙事可能会减弱,虽然实际的芯片设计、制造、封装仍然是国内企业完成的。
可能错失MIPS/LoongArch的潜在突破: MIPS(以及后来的LoongArch)也有其设计上的优势和潜力,尤其是在某些特定领域。坚持自主研发,也有可能在未来某个时间点,凭借其独特的架构设计实现某些方面的突破。

总结一下龙芯如果选择ARM架构的可能结果:

短期内: 推广会更快,生态更容易建立,市场接受度会更高,用户和开发者迁移成本会更低。
中期内: 技术追赶国际先进水平的速度可能更快,产业内的协同效应更明显,应对外部风险的能力可能更强。
长期来看: 在生态的成熟度和软件的兼容性上会更有优势,但也可能在指令集层面的自主可控性上有所取舍。

总的来说,选择ARM架构可能会让龙芯和“中国芯”在当前市场环境下更快地融入主流,获得更广泛的认可和应用。这就像是站在巨人的肩膀上,能够更快地抵达目标。但与此同时,也可能意味着在“完全自主可控”的道路上,会选择一条相对“变通”的路径。这是一个典型的技术路线选择中的“效率与自主”的权衡问题。历史的车轮已经滚过,我们只能在“如果”的维度上去想象和分析,但无论如何,龙芯在自主研发道路上的探索和努力,都为中国信息产业的发展留下了宝贵的经验和启示。

网友意见

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要分析龙芯为什么选择MIPS而不是ARM,要看当时龙芯面对的情况,而不是今天,毕竟谁都不能预测未来。马云刚开始还被人当成骗子呢,怎么就能保证龙芯当年的选择一定是最佳的?况且谁能评价说龙芯选择MIPS一定是不对的?

龙芯1号是2002年发布的,指令集选型是在2001年,看看当年的情况:

2001年的时候,ARM还是classic core的时代(ARMv6),ARMv7还没影呢,现在流行的Cortex系列都不存在,64位也不支持,cache没有或者很弱,主流厂商都不看好。

这个时候可以选择的指令集,除了ARM以外,还有:MIPS/X86/PPC,以及更小众的SPARC/CF/ALPHA等等。

龙芯的需求是:解决的是民用领域CPU设计的空白,尽量少花钱。注意是民用CPU,而不是其他场景,所以SPARC/CF/ALPHA就可以排除了,甚至这一条也足够排除当年的ARM,2001年时代ARM在桌面领域应用很少。

龙芯是设计CPU,按照现在说法就是设计全新的IP,而不是照着别人给的图纸做,这种情况下选择什么指令集不是重点,能设计出来才是重点,能少花钱设计出来更是重点。

X86的问题是少花钱根本不可能,封闭性太强,技术壁垒太高,根本仿制不出来,没有技术能力。龙芯后来还搞了一套模拟X86指令执行,也算是往这方面靠拢吧。在当时,龙芯最想用的应该就是X86。

PPC跟X86一个问题,技术资料不全,专利主要在IBM和摩托罗拉手里。

而MIPS历史比较久远,技术资料丰富,当年很多CPU设计的课程都是仿造MIPS来做的,仿制容易

所以,MIPS几乎是唯一的一个选择了。至于ARM么,当年龙芯真的看不上。

况且在当时,MIPS发展的很好:

1. 技术资料非常丰富,前面说了,很多教材就是按照MIPS写的
2. 支持特性很多:64位,深度流水线,乱序发射等等
3. RISC指令集,当年RISC还是很火的
4. 民用领域使用很广泛,可以做PC,嵌入式上也可以用,高配低配都有

实际上龙芯正式拿到授权,都是2009年的事情了,之前也都处于仿制、山寨的状态。

在资料丰富的前提下,龙芯不管是偷偷的抄,还是明目张胆的抄,做起来都很容易,龙芯在2002年发布第一款CPU,到2006年就有64位支持了,这与MIPS资料丰富是分不开的。

为啥当年选MIPS?因为没钱

没钱就没授权 -> 没授权就只能抄指令集 -> 要抄只能挑最好抄的 -> 最好抄的就是MIPS

有很多回答都在提授权费的事情,当年龙芯根本没交过授权费好吗!当年龙芯穷的根本交不起授权费。

另外,ARM和MIPS授权的方式确实有一些不同:

ARM的指令集授权贵,IP授权便宜;MIPS反过来,指令集授权便宜,IP授权贵。后果就是MIPS碎片化比ARM更严重,而ARM的IP授权更便宜,更容易被小厂接受。这都是后话,龙芯选择MIPS,主要是没钱。

正如前面划重点的部分:对于龙芯来说,重要的是自主的设计能力,龙芯不可能去搞芯片生产,只能集中力量做芯片设计,指令集方面只能挑一个相对容易搞定的了。

那么最后再看题主的问题,龙芯当年选择ARM会怎么样:

1. 龙芯没钱,肯定不会申请授权费;
2. 当年ARMv6架构与现在流行的ARMv7(手机上用的),差别很大,如果选择ARM,就意味着只能拿ARMv6作为样本;
3. 没交授权费,拿不到IP,只能仿制,又因为没有资料和相关的人才,研发速度远远慢于MIPS,花上2-3年吃透ARMv6以后,发现原来的努力白费了。
4. 再花2-3年研究ARMv7,时间就到了2007年了,再过一年海思就出K3V1了

所以如果龙芯选择ARM,即使ARM不起诉龙芯侵权,以龙芯的资金情况和技术能力,也许刚熬到ARMv7,就死掉了,要么资金链断裂,破产,要么被国内其它公司(比如海思)干掉。

所以,即使从今天看,龙芯选择MIPS,仍然是正确的。

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