今年的ARM新架构怎么了？

Cortex-X3存在吗？

其实，ARM的新架构，也就是Cortex-X3在今年年初，就有设计完成、厂家正在测试的传闻。而在3月期间，业界也有也有厂家采用并测试Cortex-X3大核的新闻，不过从新闻上来看，Cortex-X3的表现不佳，功耗增加10%，而性能只能与Cortex-X2基本相当。

众多的新闻和传言，也基本确定了Cortex-X3的存在，而且，Cortex-X3是否发布，其实并不影响厂家使用这一新核心，其实，从芯片设计完成到商品化出现，至少需要一年时间，毕竟，芯片厂家要进行复杂的测试，设计并融入SOC设计中，随后还有漫长的流片，量产过程。而新闻也证明了，Cortex-X3架构早已在厂家处进行测试。

但架构发布会并不是毫无作用，毕竟，发布会的作用不仅是厂家刷存在感，预热新核心的应用，更重要的是，发布会往往是一个风向标，这相当于ARM官宣新核心已经进入了厂家的应用阶段，此时，厂家往往已经将新核心的产品进入芯片代工厂的流片等预生产阶段。这样，在一个生产周期后，约半年的时间后，新核心就可以实现商品化，推出使用新核心的芯片。

当然，我们也不能只凭现在ARM还未举行发布会就武断地说ARM的新架构出现了问题，毕竟在疫情期间，发布会的延迟，其实也是一种形态，甚至ARM取消发布会，直接在搭载新架构的芯片上在同期宣布新核心架构也未尝不可。

ARM流年不利

其实，让小编对于ARM发布新架构产生余虑不仅是发布会推迟，更因为近些年来，ARM流年不利。从公司的角度来说，NVIDIA收购ARM失败；ARM的母公司软银的愿景基金近些年来的巨亏；软银预备让ARM独立上市而对公司架构的调整；甚至在国内，ARM和安谋之间因控制权而激烈冲突碰撞等诸多因素，这一系列的变动，都会对ARM产生全面冲击，别以为这只是ARM公司架构和上层结构的一些调整和变动，这样的变动必然会传导到基层和设计的产品线上，实际上就在近期，ARM公司在公告中透露，计划在全球范围内裁员12%到15%，而包括CPU架构师，CEO在内的多名高管和高级技术人士的辞职和跳槽，虽然在半导体行业内并不罕见，但集中在近段敏感期间，还是颇为耐人寻味的。

而在产品端，ARM这些年来的新架构也是差强人意，尽管在每次发布会上，ARM都号称新架构可以带来10%以上的性能IPC提升，当年从搭载新架构的芯片的表现来看，其表现却不容乐观。从超大的X1和X2核心来说，以超过大核2.4倍的集成规模和大幅增加的功耗，只带来理论上30%的IPC提升，这在相当程度上是违背了移动芯片追求性能和功耗的平衡，甚至对于功耗的要求比性能更加重要的基本原则。

从而导致使用超大X架构的旗舰芯片，都出现了较为严重的发热问题，即便是现阶段功耗表现较好的天玑9000芯片，其超大核心的功耗也居高不下。这也是不少人认为，ARM在架构设计方向上出现了严重问题，背离了ARM芯片原有的低功耗特性的道路。

而在架构导致功耗急剧攀升的同时，新架构在性能上，也达不到ARM宣传的提升幅度。从今年的芯片产品来看，使用A78架构的天玑8000系列一战封神，被称为神U；使用A77架构，而源于骁龙865使用A77架构的骁龙870，更是三年一U，依旧张力不减；至于被称为性能与功耗最佳平衡和麒麟9000，使用的也是A77架构。而天玑9000、骁龙8等旗舰芯片，虽然在核心架构上，已经比天玑8000领先了1~2代，在工艺上，也使用了最先进的4nm工艺，甚至1+3+4的架构，也比天玑8000的4+4架构更适合跑分。但在性能上，天玑9000也只比天玑8000领先了20%左右。如果按照ARM每次新架构发布的性能提升，仅在架构上，就已经不止这一幅度的提升。难道，工艺和1+3+4给新处理器带来的是负优化？

在这种情况下，无论从公司结构还是产品线上来说，也许ARM现阶段最需要的不是拓展，而是调整，尤其是产品线和架构上。在这种情况下，暂缓一年发布，以打磨架构，加强技术积淀。或是以小步快跑的方式，对现有的核心进行修改和调整，但这样的小改核心，再进行宣传和发布，似乎是意义不大，这会是ARM迄今为止还未进行发架构发布的原因吗？

缺芯或延缓制程进化

而制程的进化，也是推进新架构制造和性能提升的重要助力，而无论是台积电还是三星，在今年并没有推进制程的进化，因此今年的芯片，显然无法享受进程提升带来的红利。而从现有情况来看，也许制程的推进，会比计划中要慢得多。这不仅因为3nm是一个完整工艺，其进化需要做出更多的改进。而在逼近物理极限后，每一次进程进化，难度都是极高的。

而此轮全行业的缺芯事件，不仅不能推动厂家在新制程上进化，甚至会在相当程度上，延缓厂家推出新制程的进度。其原因也很简单，全面缺芯，固然会拉动芯片代工厂的投资热情，但其投资，会集中在需求火热的的成熟工艺上，以迅速扩张产能。而全新工艺，往往是基于旧生产线的升级改造完成的，在火热需求下，厂家也不太愿意对原有生产线停产改造，而建立全新生产线，不仅投资会增加，而且建设周期也会响应延长。

这也许是三星3nm工艺原计划2021商业化量产，如今却只能连连推迟的原因吧，而台积电原计划2022年底商业化量产3nm，从现在看来，难度也极高（在文章写完后，根据最新的台积电制程线路图看，3nm工艺量产已经推迟到2023年）。以笔者看来，也许要明年年底才能看到厂家推出使用3nm技术的旗舰芯片。

年底的新旗舰芯片会怎样？

肯定没有新制程，甚至可能没有新核心，那今年还会有新的芯片吗？答案是肯定有的，毕竟，如今在微博等平台上，已经有高通SM8550，也就是骁龙8 Gen 2的消息。

在新旗舰的性能提升，在相当程度上依赖ARM新架构的性能提升时，在高通推出的旗舰芯片已经连续多年被尊称为火龙时。如果今年ARM的新架构在发布节奏和提升重点上出现变化的话，那么其变动将直接反映到旗舰芯片的产品端上。如果ARM的节奏能放缓，并重回重视功耗的旧有道路上的话，也许今年的旗舰芯片会改变这些年来过于追求性能提升，但最终却出现性能提升有限、功耗大幅提升的旧有状态。

小幅提升性能，大幅控制发热，也许这才是正确的道路。

当然，这一切都是第一观点的推测，甚至只能笔者的个人愿望。也许，就在笔者写完这篇文章后不久，ARM就会召开新架构的发布会，也许这次发布会上，ARM依旧会在性能上狂奔，而不顾发热；也许下一代旗舰芯片，依旧是火龙。

但如今，手机的生态环境已经变了，手机整体市场规模萎缩，在不少应用场合，手机性能已经显得过剩，在这种情况下，无论是ARM这样的架构厂商，还是高通、联发科这样的芯片厂商，乃至于米OV这样的手机厂商，也许该改变以往一路狂奔的状态，而是安静下来规划一下未来的路径了。