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从博弈论角度看RISC-V和ARM的未来竞争

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来源:本文由半导体行业观察翻译自design-reuse ,谢谢。

不管是体育运动、市场竞争还是战争,在任何博弈中,玩家一般开始都会选择最好的一步,然后观察对手的反应和行动,并据此调整自己的下一步行动。所以每个玩家都会采取这样的行动序列:行动、学习和调整。这是假设玩家都是理性的,而且它们会在自己的约束条件下采取行动。



进入市场

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博弈论为分析市场竞争提供了很好的观点见解。新公司进入市场是可以通过博弈论建模的一个经典案例。该理论可以用于探索已有公司和新进入公司的可能行为。这通常预设玩家是理性的,所以每个玩家的行为都是可以预测的;它们都会坚持各自对他们有最优回报的行动。在市场环境下,回报可以是收入、市场占有率或两者兼备。市场中的已有公司主要倾向于积极积累市场份额,缩小新进入公司的发展空间。为此它们所采取的行动包括降价和提供补充产品等等。新进入公司既没有市场份额,也没有资金积累,所以它们往往关注的是业务模式的创新或在可发展的市场内寻找可以获利的部分。在我看来,一家占有主导地位的公司对新进入公司的反应可以说明这家新进入公司是否有发展潜力或是否会给已有公司带来威胁。



RISC-V

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RISC-V 是一个民主化芯片设计的革命性尝试。这是一种开源且免版权费的 CPU ISA,可用于基于你的设备设计 SoC。你可以按照你的需要对 SoC 的性能、功率和价格进行精细调节。这种开源 ISA 在获得大规模采用上还面临着一些难题;但是,我相信通过围绕该 ISA 构建的一个包含了硬件和软件的生态系统,RISC-V 正在往正确的方向发展。使用 RISC-V,你仅需非常少的投资就可以设计出定制 SoC。

受对成本敏感的 IoT 节点和可疑的摩尔定律的驱动,已有市场的动态变化再次催生了对定制 SoC 的新兴趣。所以现在是 RISC-V 再好不过的进入时机了。如果你有兴趣了解更多有关定制 SoC 的信息,可以参阅《Why, How and What of Custom SoCs》:https://www.design-reuse.com/exit/?urlid=30746

目前的 CPU ISA 选择有很多,包括 ARM、MIPS、Andes、Tensillica、ARC 等。这些 ISA 中大多数都有标准和定制的选择。其中,ARM 是主导玩家,其产品广泛涵盖了从低端到高端的应用。开源 ISA 的 RISC-V 则一直在追求业务模式创新,给大多数其它公司追求的授权许可模式带来的挑战。

RISC-V 真的能够威胁到已有的公司吗?



ARM 的回应

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为了回答上述问题,让我们看看市场主导者 ARM 在最近几年所采取的行动。

过去两年,ARM 已经表现出了对低成本定制 SoC 设计的新兴趣。ARM DesignStart 程序通过提供经过验证的 CPU IP 以及相关的外围 IP 和子系统,使芯片设计者可以低成本地开发定制 SoC 并快速推向市场。在 2010 年之前,ARM DesignStart 还仅限于对 Cortex-M0 的访问进行免费评估。2015 年,Cortex-M0 的 fast-track license 发布;下一年,ARM 和 EDA 合作伙伴与设计合作伙伴提供了围绕该程序的生态系统。最近,该程序进行了扩展,将 Cortex-M3 包含了进来,而且前期许可费用为零,只需成功后支付版权费,从而将商业定制 SoC 开发的风险降到了最低。



探索原因

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我并不清楚 ARM 重新对低成本定制 SoC 感兴趣的确切原因,但也许可以归结为以下几点:

  • 最近业界关注定制化和低成本设计,更多详情请参阅我的文章《Why, How and What of Custom SoCs》

  • RISC-V的出现

可能这两个原因都有。但是,根据 ARM 重新重视 DesignStart 的时间以及最近对该程序的一些升级,我更倾向于认为 RISC-V 的出现是其中的主要原因。

在 RISC-V 的网站上,我注意到他们的第一个公开活动是 2014 年 8 月 12 日的“RISC-V at HotChip-26”。此外,我查阅了一些领先的在线期刊的档案,我发现 RISC-V 从 2014 年下半年早期开始被公开提及。而且正如前面所提及的一样,ARM 在 2015 年对 DesignStart 进行了一系列更新。你还可以读到 2015 年 10 月 14 日关于 DesignStart 重新发布的文章。这是巧合吗?我并没有确定无疑的答案,不知道你怎么看?

为了进一步证实我的观点,我建议你看看 EIU The Internet of Things Business Index 2013。这份报告是由 ARM 赞助的。该报告强调了基于 IoT 的产品在多个行业的业务应用,以及使用 IoT 传感器实现新业务模式的收入潜力。以前提到采用 IoT 的主要理由是包含传感器和执行器在内的基础技术的成本下降。如果我们已经知道低成本是采用 IoT 的主要驱动力,那么为什么 ARM 用了 2013-2015 年大约两年时间才来修改其已有的 DesignStart 程序和进一步降低设计定制 SoC(可用于构建特定于应用的传感器)的进入门槛?

这篇文章并不是要质疑 ARM 采用的策略,只是我想将博弈论的理论框架应用到真实的商业案例上。我强烈地认为所有竞争者都应该得到严肃的对待,不管其潜力如何。针对竞争对手的行动,公司应该积极主动制定应对策略。

不管 DesignStart 的更新和改进背后的理由是什么,更重要的是这样的竞争能够使这个行业受益。现在,创业公司和小公司能够根据它们自己的预算和性能需求来选择合适的 CPU ISA,从而设计定制 SoC 了。竞争催生了业务模式和技术方面的创新。



总结

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我非常信任 ARM 的民主业务模式,让这个无晶圆厂生态系统的所有利益相关者都能赚钱。在我之前的文章中,我已经分享了为什么英特尔坐拥巨额现金流,却无法渗透智能手机 SoC 市场的观点。我相信其主要原因是 ARM 的生态系统和英特尔垂直整合的业务模式之间的竞争。

生态系统能够实现网络效应,要挑战一家已经在整个价值链都占据了重要位置的已有企业是非常困难的。如果 RISC-V 要挑战 ARM,那么前者就必须围绕其 ISA 创造一个广泛的生态系统。使用开源的 ISA,RISC-V 已经比 ARM 退后一步进一步开放了价值链,而 ARM 还在靠 ISA 授权获取收入。所以 RISC-V 在创造共生的生态系统上有更大的潜力。

原文链接:https://www.design-reuse.com/industryexpertblogs/42335/arm-vs-risc-v-a-game-theory-perspective.html

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