核心观点 - 单一CPU架构无法满足所有处理需求,在单个系统或SoC中采用多种CPU架构已成为行业常见做法 [2] - 人工智能的兴起对计算性能提出更高要求,推动行业寻求包含不同架构的独特解决方案 [3] - 半导体行业正进入异构CPU时代,焦点从哪种架构胜出转向多种架构如何协同工作 [11] CPU架构市场格局 - x86架构由英特尔和AMD共同推进,是PC和通用服务器的主流架构,2024年出货量在2.5亿至3亿颗之间 [5][7] - Arm架构是领先的处理器架构,应用于移动设备、消费物联网、汽车等领域,2024年出货量预计达290亿颗 [5][7] - RISC-V是开源指令集架构,预计2024年出货约10亿个内核,主要用于深度嵌入式应用 [8] - Power架构仍在IBM大型机中使用,SPARC和MIPS等架构在特定细分市场仍有应用 [9] 架构特性与演进 - x86架构优势在于PC和服务器应用程序的软件兼容性,许多x86 SoC集成了用于安全、人工智能的辅助RISC内核 [5] - Arm架构拥有庞大的硬件和软件生态系统,驱动所有苹果PC、部分Windows PC以及众多服务器处理器 [7] - RISC-V允许在ISA级别进行完全定制,在定制嵌入式功能方面极具吸引力,但软件工具和支持仍落后于Arm和x86 [8] - AMD和英特尔已开始开发不同性能级别的x86 CPU内核,为服务器提供更多SoC配置 [11] - Arm新增预验证计算子系统并通过Arm Total Design构建芯片生态系统,支持更广泛的应用和异构计算解决方案 [11] 行业发展趋势 - 人工智能要求从云服务器到嵌入式设备的每瓦性能都呈指数级增长,推动规模、效率和灵活性出现新动态 [3] - 为满足AI对性能效率的需求,同一芯片设计中使用多种CPU架构的情况将更加普遍 [11] - 行业正向基于芯片组的未来处理器和SoC转型,芯片组技术最终将应用于嵌入式系统 [11]
ISA之战已结束,CPU进入新时代