Arm生態(tài)體系現(xiàn)在成熟了嗎

作為一家商業(yè)公司，Arm對(duì)中國(guó)的市場(chǎng)規(guī)模和地位也是不容忽視的。相反，為了進(jìn)一步擴(kuò)大用戶群，吸引和鼓勵(lì)更過IC廠商的合作，Arm在2017年取消了Cortex-M0和Cortex-M3兩款芯片原型設(shè)計(jì)的授權(quán)費(fèi)用。雖然這兩款芯片是低功耗嵌入式的產(chǎn)品，主要市場(chǎng)為更廣闊的物聯(lián)網(wǎng)，但這也表明了Arm公司長(zhǎng)期的商業(yè)模式即開放，Arm本身開放的特點(diǎn)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展成就了現(xiàn)在Arm的巨大成功， 也正是Arm所具備的“開源精神”給Arm帶來更高的回報(bào)。嵌入式定制

近日，軟銀孫正義關(guān)于Arm規(guī)劃的出爐，其中也談到了Arm中國(guó)合資公司的戰(zhàn)略和發(fā)展。其中最重磅的是Arm決定放棄Arm mini China的控股權(quán)，中資持股51%、Arm持股49%，這是中國(guó)芯在Arm架構(gòu)體系下迎來突破的機(jī)會(huì)。緊接著，安謀中國(guó)與四川天府新區(qū)成都管委會(huì)簽約，Arm集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)平臺(tái)、Arm中國(guó)西部研發(fā)中心、教育研發(fā)總部和Arm智慧小鎮(zhèn)等項(xiàng)目將陸續(xù)在天府新區(qū)投建。Arm在中國(guó)的長(zhǎng)期布局和更加開放的態(tài)度從中可見一斑，這些新的舉動(dòng)進(jìn)一步佐證了Arm開放的態(tài)度，與中國(guó)包括數(shù)千個(gè)軟件、硬件、中間件、操作系統(tǒng)，以及各種各樣的方案廠商、設(shè)計(jì)工具廠商共同組成和推進(jìn)龐大的高科技生態(tài)系統(tǒng)的決心。而開放的授權(quán)是所有這些戰(zhàn)略發(fā)展根本。

按照Arm最新的規(guī)劃，Arm計(jì)劃在四年（2017 + 2018 + 2019 + 2020）實(shí)現(xiàn)1000億的芯片發(fā)貨量（上一個(gè)1000億花了26年），然后沖著1萬億放量努力。其定位的五大方向除了ARM架構(gòu)已經(jīng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)的移動(dòng)計(jì)算，汽車電子，嵌入式芯片，消費(fèi)電子等，還包括了互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施。所以在商業(yè)全球化，市場(chǎng)開放化不斷加大的的整體環(huán)境下去擔(dān)心Arm服務(wù)器廠商的授權(quán)被限制的情況大可不必。

獲得Arm指令集授權(quán)的廠家不單是在計(jì)算核與SoC芯片設(shè)計(jì)上擁有最大的自由度，而且可以根據(jù)市場(chǎng)需求對(duì)Arm指令集的升級(jí)換代提出修改或添加意見，Arm指令集的發(fā)展是開放的。這一點(diǎn)從國(guó)內(nèi)Arm服務(wù)器重要廠家之一的天津飛騰公司也獲得證實(shí)，據(jù)悉飛騰已經(jīng)在Arm指令集的發(fā)展中做出了貢獻(xiàn)。隨著飛騰、華為、展迅，華芯通等國(guó)內(nèi)廠家市場(chǎng)占有率不斷提高，對(duì)Arm指令集發(fā)展的話語(yǔ)權(quán)將逐步增大，通過市場(chǎng)的成功來實(shí)現(xiàn)對(duì)上層IP的影響力。

Arm架構(gòu)一直致力于高能效、低功耗的體系架構(gòu)創(chuàng)新。從指令集、CPU架構(gòu)、IP設(shè)計(jì)、SOC（系統(tǒng)芯片）設(shè)計(jì)，都以滿足用戶和市場(chǎng)對(duì)綠色計(jì)算的需求為目標(biāo)，不斷提升運(yùn)算能力、優(yōu)化能耗設(shè)計(jì)。通過多年的技術(shù)沉淀和探索，Arm64服務(wù)器以其多核、多線程，持續(xù)提升的單核性能，并通過開放架構(gòu)、開放接口支持CPU和各類加速器的異構(gòu)計(jì)算，被越來越多的客戶和廠商認(rèn)為是構(gòu)建綠色計(jì)算系統(tǒng)最有前途的方式之一。

作為通用的系統(tǒng)架構(gòu)，Arm64服務(wù)器在多種數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場(chǎng)景都具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如存儲(chǔ)，大數(shù)據(jù)分析，高性能計(jì)算，物聯(lián)網(wǎng)的邊緣計(jì)算，Android應(yīng)用，容器微服務(wù)等等。Arm64服務(wù)器基于開放的芯片架構(gòu)，不斷創(chuàng)新，逐步構(gòu)筑能效、成本、生態(tài)環(huán)境等方面的優(yōu)勢(shì)?；陂_放的Arm芯片IP授權(quán)，眾多廠商共同參與了Arm服務(wù)器架構(gòu)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定。2016年4月，在中國(guó)市場(chǎng)，Arm在工信部的牽頭下，與戴爾、華為、阿里巴巴等成立了綠色計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，正在推動(dòng)基于Arm架構(gòu)的服務(wù)器。華為、Arm、戴爾、聯(lián)想、華芯通、電子標(biāo)準(zhǔn)院、新華三、天津飛騰、中國(guó)軟件、SK海力士、北大、清華、上海交大、中科院計(jì)算所、神州數(shù)碼、沈陽(yáng)東軟、紫光國(guó)芯、中國(guó)電子、Mellanox、天津麒麟、中國(guó)長(zhǎng)城、NVIDIA、南京百敖等都是其會(huì)員單位。

在硬件架構(gòu)上， Arm公司牽頭云供應(yīng)商如Google，Microsoft等，軟件公司如Canonical、Linaro、Microsoft、Red Hat、SUSE等，和服務(wù)器廠商包括DELL、Fujitsu、HPE等，BIOS廠商如AMI、百敖，Insyde 等，還有芯片廠商（MACOM/APM、Hisilicon、Cavium、Qualcomm、飛騰， Socionext等） 制定了Arm64服務(wù)器硬件架構(gòu)規(guī)范SBSA （Server Base System Architecture）。Arm已將該標(biāo)準(zhǔn)翻譯為中文。

在軟件方面，Arm公司與合作伙伴一起制定了SBBR（服務(wù)器基本啟動(dòng)需求） 及其測(cè)試工具， 即針對(duì)符合SBSA規(guī)范的Arm64服務(wù)器的固件規(guī)范。SBBR的正式版本1.0 ［4］ 發(fā)布于2016年3月。該標(biāo)準(zhǔn)已有中文版。 基礎(chǔ)軟件主要包括OS，工具鏈（編程語(yǔ)言和開發(fā)工具）和云基礎(chǔ)軟件（虛擬化和容器）等，在Linaro等開源生態(tài)社區(qū)及各Arm服務(wù)器廠商的努力下達(dá)到了對(duì)Arm服務(wù)器的完全支持。主流的OS軟件發(fā)行版（CentOS，OpenSuse，Ubuntu等）都依賴統(tǒng)一、開放的硬件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)（參見2.2節(jié)）。隨著Arm64服務(wù)器對(duì)SBSA規(guī)范的不斷支持和完善，這些主流的商用開源OS都宣布了對(duì)Arm64服務(wù)器的支持。

開源的應(yīng)用軟件及中間件陣容龐大，覆蓋目前幾乎所有的主流數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)場(chǎng)景，例如云計(jì)算服務(wù)（OpenStack，Ceph，Kubernetes等），大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（Hadoop，Spark等），高性能計(jì)算業(yè)務(wù)（OpenHPC），數(shù)據(jù)庫(kù)（MySQL等）等。以Linaro為首的Arm64開源社區(qū)通過構(gòu)建ERP（Enterprise Reference Platform）平臺(tái)（B.2.2），建立了與這些開源應(yīng)用軟件和中間件的協(xié)同。通過持續(xù)迭代和演進(jìn)，使得Arm64服務(wù)器完全支持這些開源軟件的運(yùn)行，基本使能開源軟件生態(tài)。以目前使用最廣泛的云服務(wù)軟件OpenStack為例，OpenStack社區(qū)在16年10月正式宣布了對(duì)Arm64服務(wù)器的支持，至此，OpenStack官方宣稱支持兩種芯片架構(gòu)。

在商用軟件領(lǐng)域，Arm64服務(wù)器廠商一直積極和各個(gè)商用軟件廠商展開合作，并獲得了相關(guān)領(lǐng)域商用軟件的支持。例如微軟在今年3月正式宣布了用Arm64服務(wù)器支持內(nèi)部使用的Azure云服務(wù)［5］，Windows也早已宣布提供對(duì)ARM架構(gòu)的支持。隨著合作的不斷開展和深入，相信會(huì)有更多的商用軟件支持ARM64服務(wù)器。

隨著Arm64軟件生態(tài)的不斷完善以及硬件能力的不斷提升，越來越多的開源軟件社區(qū)及商用軟件廠商會(huì)對(duì)Arm64服務(wù)器提供支持，為用戶帶來無差別的應(yīng)用體驗(yàn)。

在整機(jī)方面，隨著Arm64服務(wù)器軟硬件平臺(tái)的日臻完善，已經(jīng)在高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心、企業(yè)級(jí)服務(wù)器等多個(gè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。Arm64服務(wù)器需要遵循硬件架構(gòu)SBSA規(guī)范、固件SBBR規(guī)范，使能單一操作系統(tǒng)內(nèi)核鏡像即可支持滿足所有服務(wù)器硬件，避免Arm服務(wù)器生態(tài)碎片化。另一方面，為滿足特定應(yīng)用領(lǐng)域?qū)τ?jì)算效能、實(shí)時(shí)性、可靠性上的訴求，Arm64服務(wù)器整機(jī)還應(yīng)相應(yīng)提供異構(gòu)計(jì)算、可擴(kuò)展性、RAS、安全性等方面的支持。

在中國(guó)服務(wù)器市場(chǎng)，已經(jīng)有了全套基于Arm服務(wù)器芯片的產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴，包括KMI、博傲等內(nèi)核虛擬機(jī)固件廠商，中科方德、中標(biāo)麒麟、普華等操作系統(tǒng)廠商，阿里云、華為云、百度云等云系統(tǒng)合作伙伴，達(dá)夢(mèng)、人大金倉(cāng)、瑞中數(shù)據(jù)、神舟通用、南大通用等數(shù)據(jù)庫(kù)廠商，東方通、山東中創(chuàng)、金蝶等中間件廠商以及浪潮、聯(lián)想、曙光、中興、長(zhǎng)城等整機(jī)系統(tǒng)廠商，構(gòu)成了完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，可以實(shí)現(xiàn)軟件全面國(guó)產(chǎn)化。

來源：朗銳智科