【芯视野】Arm断供最尖端设计架构背后，中国需加强应对美国半导体钳制大战略

集微网报道，近期半导体产业国际焦点事件较为密集。其中，在芯片设计领域，继限制3nm以下芯片设计EDA软件出口后，软银旗下Arm被曝首次决定不向中国出口其最尖端的设计架构。

当地时间12月14日，据《金融时报》报道，了解销售过程的人士透露，由于性能过高，Arm公司断定，美国和英国不会批准其最新的Neoverse V系列架构的销售。而理由是该技术不仅“源自美国”，也属于瓦森纳协定的范畴。

这将会导致阿里等云计算企业后续芯片设计难以同步迭代，进而影响国内云计算、需要高精算力的超算以及人工智能等产业的发展。对此，除了应注意规避相关风险以及开发RISC-V架构，中国业界采取进一步有效的应对之策也愈发至关重要。

禁售原因系技术“源自美国”和瓦森纳协定管制

一定程度上，Arm对华断供最前沿的设计架构也体现了美国的单边制裁升级为多边管制。

咨询公司Albright Stonebridge Group的中国与科技专家Paul Triolo表示，美国商务部10月7日的出口管制更新了限制措施，影响Arm的这类前沿技术。

“半导体供应链上的关键公司，包括Arm等IP核厂商…他们必须确定其产品性能是否符合或超过美国[10月7日]新商业法规监管的技术要求。”

尽管Arm可以申请出售技术的许可证，但成功机率非常低，因为美国试图通过“可能具有军事用途”的惯常策略和说辞遏制中国半导体技术发展。如美国在10月推出新措施时便强调，将推定拒绝向中国出口与先进芯片相关技术的许可证。

虽然Arm总部位于英国，但在美国拥有大量业务。《金融时报》指出，外界认为，该公司很容易受到拜登政府针对中国政府实施出口管制的影响。

在过去一年里，Arm发布了几个新的核心设计，包括Neoverse N2、Neoverse V1和V2。V系列是迄今为止性能最高的核心，但其设计被认为起源于美国（Arm位于美国德州奥斯汀的研发中心主要负责高性能架构研发）。

另据两名熟悉此事的人士表示，由于美国和英国的出口管制，以及瓦森纳协定框架下列出的军民两用商品和技术出口管制，中国企业被禁止购买Neoverse V2及其上一代V1。

于是，Arm自行决定不把这套IP技术出售给中国。而《金融时报》认为，这是Arm首次决定不向中国出口其最尖端的设计。

不过，北京半导体行业协会副秘书长、北京国际工程咨询有限公司高级经济师朱晶指出，相关情况其实早就如此。“国内Arm Server厂商拿不到Neoverse V的授权，只能拿到N2的授权。”

对于Arm此举与瓦森纳协定的关联，朱晶对集微网进一步称，“其依据是已有的瓦森纳协议，对于技术管控带宽限制是256bit，N2满足要求；V系列的core带宽是256×2，所以受限。”

简而言之，如Arm方面所述，其对华禁售Neoverse V系列架构是因为美国出口管制新规对“源自美国”技术的管控，以及该技术属于瓦森纳协定的管辖范围。

正与阿里等中国企业寻求“两全其美”解决方案

在应用场景方面，Arm的Neoverse V系列CPU IP是实现高性能计算应用的关键，主要为解决高性能云计算场景需求。

而受到这一限制直接影响的可能是阿里去年推出的“倚天710”处理器。

2021年10月19日，在云栖大会上，阿里巴巴旗下平头哥半导体发布了旗下首款自研的云原生处理器倚天710，并由阿里云自研的“磐久”高性能计算系列服务器首发搭载。

据了解，倚天710处理器集成128个Arm v9内核，运行频率高达3.20GHz，每个内核有1MB的二级缓存，每个芯片有128MB的三级缓存等。根据业界测评网站SPEC.org上公布的官方性能结果，倚天710芯片成为最新量化测试工具SPEC CPU 2017榜单上最快的处理器。

不过，阿里的工程师和高管担心，这次芯片断供可能会导致阿里的云服务陷入不利的竞争局面。

《金融时报》援引平头哥半导体的一名工程师的话表示：“我们觉得西方世界把我们视为二等人。即使我们有资金，他们也不会把好产品卖给我们。”

这位工程师还称，美国的管制正在塑成一个“两级体系”，并指出Arm去年发布的Neoverse V系列架构已经被美国亚马逊网络服务（AWS）用于其最先进的云计算芯片。

此外，深圳一家芯片设计公司的一位高管说道，“在今年早些时候软银以660亿美元将Arm出售给英伟达的交易失败后，许多中国芯片工程师重新恢复了使用Arm设计的信心，而没有担心以后会被排除在供应链之外。”

但他表示，当公司被告知无法为其正在为云计算开发的高端芯片购买Neoverse V1时，该公司意识到自己“多么天真”。而改用N2意味着公司“将需要更长的时间来实现我们的目标”，他补充称，因为“V1的整体性能将在各个方面击败N2”。

一位接近Arm的人士透露，该公司正在与阿里巴巴和其他中国客户合作，以确定能够寻求帮助其满足性能要求同时遵守最新出口管制的解决方案。

未来，在内核技术不断演进、国际形势进一步变化以及多方力量博弈交锋下，不排除Arm将能找出“英伟达式”的中国特供解决方案。

国内业界需有效应对美国半导体钳制大战略

显而易见，在当前的国际地缘及行业发展环境下，中国企业研发尖端芯片以及高性能服务器等设备的空间正变得日益逼仄。

由于云服务器CPU市场被英特尔的x86架构长期垄断，国内云计算厂商出入安全可控考虑，近两年普遍基于Arm自研CPU。但Arm禁售Neoverse V1和V2架构，某种程度上也阻滞了国内芯片设计企业和相关产业发展的“前路”和愿景。

如今，中美之间的紧张关系已迫使一些中国芯片公司寻求采用日益复杂的开源芯片RISC-V，以取代Arm的设计。这不失为一种明哲保身、开拓创新之举，但国内业界还有待进一步采取有效对策，以实现技术及产业等发展突围。

整体来看，8月12日，美国商务部BIS更新出口管制规则，限制3nm以下芯片设计EDA软件出口；10月7日，美国商务部BIS发布“史上最严出口管制”新规，对华近乎360度限制先进芯片技术、设备和设计内核等；10月26日，据外媒报道，台积电暂停为壁仞科技代工产品；12月14日，Arm确认对华禁售最尖端芯片的设计架构。

这些“主动及被动”事件也可看作是美国构建“硅围栏（Silicon Fence）”的一块又一块木板，即通过芯片设计的管控“小闭环”强化对中国半导体发展进行遏制的“大闭环”。

对此，集微咨询资深分析师王永攀认为，美国这一系列的动作的本质原因是限制中国的尖端科技产业发展，因为电子科技对于社会经济、产业发展等方方面面的影响太过重要。作为世界的头号强国，美国人不希望将来在这个领域落后。

他还表示，“美国当前的主要手段就是通过限制先进制程芯片设计的上下游环节、一步步卡紧，比如EDA工具、关键设备和先进制程代工等。”而Arm断供Neoverse V系列架构就是美国半导体钳制大战略的一部分，将会对国内需要高精算力的超算、人工智能等行业存在较大影响。

“这也会在一定程度上破坏全球半导体产业链的正常市场化和健康发展”，王永攀表示，“中国的根本应对之策一如既往，就是国产化要跟上来，要么攻克全产业链，要么在绵长的半导体产业链某些特定环节也能做到卡住别人脖子。”（校对/武守哲）