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值得注意的是,此前英特爾和AMD宣布暫停向俄羅斯交付其產品之后,俄羅斯選擇將ARM架構作為替代方案,俄羅斯自研的Elbrus和Baikal處理器均是基于ARM架構研發。因此,失去了Arm公司的產品和技術支持后,俄羅斯處理器研究面臨毀滅性的打擊。
俄羅斯高性能運算“驟停”
當地時間3月18日,Arm英國公司在一份給科技媒體的回復中提到,遵循英國、歐盟、美國及其他政府宣布的對于俄羅斯的出口限制和經濟制裁,Arm公司已暫停向俄羅斯境內的客戶和合作伙伴提供產品和支持。
隨著ARM架構在俄羅斯禁用,俄羅斯在全球現階段主流CPU架構上面已經沒有了前路,短時間內只能以消耗現有庫存做支撐。
根據俄羅斯電商 Yandex Market關于該國CPU的市場統計,英特爾和AMD占據著近乎100%的市場份額,截止到2021年6月份的數據顯示,AMD在俄羅斯CPU市場的占比為50.8%,英特爾占比為49.2%。
在Yandex Market的統計中,AMD和英特爾的產品長期霸占俄羅斯CPU市場銷量的前十名,在2021年6月份的樣本數據中,AMD有9款產品入圍前十名,英特爾則為1款。9款AMD的產品中,包括8款Ryzen處理器和一款Athlon處理器。
因此,在此前英特爾和AMD雙雙宣布制裁俄羅斯的時候,俄羅斯在CPU領域相當于迎來一場“滅頂之災”,接近于全部的民用和商用CPU市場面臨斷供問題,尤其是俄羅斯正在大力發展的數據中心業務。根據市場研究機構iKS-Consulting公司的調查數據,2019年俄羅斯數據中心市場規模達到5.61億美元,同比增長27%,預計到2026年,俄羅斯數據中心市場規模將達到20.2億美元,相較于2019年翻了三倍多。
然而,這只是俄烏戰爭之前的統計預測,在英特爾和AMD相繼斷供俄羅斯之后,該國靠著當前的庫存斷然無法將數據中心規模再擴大數倍。在民用電腦市場,俄羅斯面臨著同樣的嚴峻情況。
在Arm公司宣布斷供俄羅斯之前,該國之所以將ARM架構作為“第一替代選項”,一個很重要的原因是ARM架構在非移動CPU市場取得了一些突破。
確實,在全球市場方面,ARM架構在PC電腦市場已經有所突破。根據市場調研機構Mercury Research的統計數據,2021年第四季度基于ARM架構的處理器PC在所有PC總出貨銷量中的占比達到了9.5%的新高,同比增加了6.1個百分點,環比增加1.2個百分點。這當然要歸功于蘋果M1系列處理器的強勢帶動,目前蘋果M1芯片在相關平臺的評測結果顯示,蘋果M1芯片的跑分超過了英特爾的i9-9880H,性能水平和英特爾酷睿10代的10700處理器相當。
在已有的成功經驗上,再加上原本自研的Elbrus和Baikal處理器就是基于ARM架構,俄羅斯當時將第一選擇對準ARM架構便是意料之中的事情。然而,Arm公司雖然被軟銀收購了,但本質上是一家英國公司,并且日本也在制裁俄羅斯。中美對抗這么久已經證實,科技是有國別的。在英國和日本屢次出手制裁俄羅斯的情況下,Arm遵循當地法律加入制裁只是時間早晚的問題,況且Arm公司的很多產品還是基于美國的技術,在制裁俄羅斯方面,美國實為“排頭兵”。
總而言之,在主流CPU架構方面,俄羅斯已經無路可走了,在該國本想做大做強的數據中心方面,將面臨釜底抽薪的窘況,也就是說,當俄羅斯的CPU庫存耗盡時,該國高性能運算的發展將“驟停”。
俄羅斯開始專攻RISC-V
從全球目前的CPU發展情況來看,現存的CPU架構大概還有六種,分別是X86架構、ARM架構、MIPS架構、PowerPC架構、SPARC架構和RISC-V架構。不過,我們能夠明顯地感受到,MIPS架構、PowerPC架構、SPARC架構目前的情況接近于日暮西山,玩家已經非常少了,很多原來的從業者都轉投RISC-V陣營,想來俄羅斯也不會不理智地選擇科技巨頭都推不動的架構。那么,除了X86架構和ARM架構之外,俄羅斯實際上就只有一條路可以選擇了,那就是集中力量攻克RISC-V。
RISC-V架構是一個基于精簡指令集(RISC)原則的開源指令集架構(ISA),可以自由地用于任何目的,允許任何人設計、制造和銷售RISC-V芯片和軟件。RISC-V架構這一屬性對于俄羅斯非常重要,尤其是俄羅斯打算從底層重新構建自己的CPU生態體系時。
RISC-V架構具有很多天然的優勢。首先是全面開源,目前已經有全套開源免費的編譯器、開發工具和軟件開發環境(IDE),支持任何用戶自由修改、擴展,從而能滿足量身定制的需求;其次是模塊化,RISC-V架構允許以模塊化的方式將不同的功能模塊搭建在一起,以滿足不用的應用需求;此外還有指令集精簡,RISC-V架構沒有歷史包袱,指令集短小精悍,有更好的準入性。
根據市場研究公司Omdia的數據中心IT首席分析師Manoj Sukumaran透露,目前已經有幾家俄羅斯公司在研發基于RISC-V架構的處理器,其中包括技術投資公司Rostoc、服務器制造商Yadro和設計公司Syntacore。
當然,作為處理器架構的后來者,RISC-V架構目前也還存在很多明顯的短板。包括開源內核還需要更精細的打磨,此前普林斯頓大學的研究人員曾發現了RISC-V內核的一些缺陷,有關于信息存儲和信息檢索。RISC-V基金會對此表示,這些錯誤不會影響大多數版本的RISC-V,但對于高性能系統來說,這些錯誤可能問題更加突出。
不過,對于俄羅斯而言,RISC-V架構就是目前的最優解,他們要做的是和時間賽跑。
我們在上述內容中多次提到數據中心,Yandex作為俄羅斯最大的搜索引擎和門戶網站,也面臨著數據中心擴展停止的威脅。該公司在最近一份投資者聲明中曾提到,目前的數據中心能力和其他對運營至關重要的技術還能夠支持Yandex的系統運轉12-18個月。在此期間,如果還沒有找到替代的供應源,那么平臺運營會隨著時間推移出現重大的不利影響。
在此前俄羅斯Baikal Electronics公司推出的“Baikal”(貝加爾湖)系列處理器內,有一顆基于RISC-V架構的協處理器,用于安全啟動和管理,說明這家俄羅斯最具代表性的芯片公司也在研究RISC-V架構,能否在短時間內更進一步實現基于RISC-V架構的自研處理器,相信很多俄羅斯的科技公司也在關注著。
有人可能會質疑,即便是研究出來了,造不出來也是白費功夫。不過,非常時期就需要非常手段,目前俄羅斯芯片制造商Mikron Group是擁有65nm芯片制造能力的,雖然只相當于全球芯片產業2006年的水平,但上世紀90年代中期,數據中心理念就被接受了,本世紀前幾年廣泛存在的數據中心證明,以當時的芯片技術數據中心是可以運轉的,只是能耗有點高。
這些對于俄羅斯而言,就是非常時期的非常辦法。
結語
近幾年的中美對抗,以及俄烏戰爭之后俄羅斯受到的制裁證明,科技是一國綜合實力的一部分,有明顯的國別屬性,在特殊時期能夠成為威力巨大的打擊手段,自研和替代是繞不開的一條路。
當X86架構和ARM架構的門都對俄羅斯關閉之時,RISC-V架構成為唯一的出路,接下來就是俄羅斯科技公司的生死時速,如若替代方案不能如期而至,那么俄羅斯的國計民生將遭受巨大的沖擊。