Seit über zwei Jahrzehnten treiben Chips auf Basis der Arm-Architektur die mobile Revolution voran und sind in den meisten vernetzten Geräten weltweit verbaut. Doch die Unabhängigkeit von Arm wird infrage gestellt, da Nvidia die Übernahme des britischen Unternehmens plant. Ist RISC-V als Alternative gerüstet?  
RISC-V, eine Open-Source-Prozessorarchitektur, die dieses Jahr ihr zehnjähriges Jubiläum feiert, erfreut sich weltweit wachsender Beliebtheit bei Entwicklern. In den letzten Monaten gab es Anzeichen dafür, dass RISC-V bereit ist, sich massentauglich zu machen.  
Im November 2020 brachte der Halbleiterhersteller SiFive HiFive Unmatched auf den Markt, eine leistungsstarke RISC-V-Leiterplatte, die als „PC ohne Gehäuse“ beschrieben wird. Auch BBC Learning reagierte und kooperierte mit der Online-Lernplattform Tynker, um ein HiFive Inventor-Programmierkit im Doctor-Who-Design für Kinder zu entwickeln. Es handelt sich dabei vermutlich um das erste RISC-V-basierte Konsumprodukt.  
   
„RISC-V ist der erste Chip in der Open-Source-Welt, der für so viel Aufsehen sorgt“, sagte Mark Himelstein, ein erfahrener Technologe aus dem Silicon Valley, der kürzlich als CTO zur gemeinnützigen Organisation RISC-V International wechselte.  
Because it provides flexibility, customization, and the ability to collaborate with others around the world. Thirty years ago, manufacturing a computer chip required a team of 30 people to spend $100 million and take three years to complete. Last year, at the Chinese Academy of Sciences, four undergraduate students designed and built a RISC-V chip in four months with a budget of $12,000.  
„Wir haben eine Renaissance bei Software und Datenbanken sowie eine Renaissance der Technologie erlebt; die vorhandenen Werkzeuge und Fertigungskapazitäten sind hervorragend.“
         

Die Übernahme von Arm durch Nvidia wird Unsicherheit mit sich bringen.

The chip market continues to be dominated by two architectures. x86 in PCs and Arm in mobile devices.  
Das Lizenzmodell von Arm ermöglicht es dem Unternehmen, geistiges Eigentum an Chiphersteller zu verkaufen, ohne selbst Chips zu produzieren. Dadurch wird Arm zum „Schweizer“ des Chipmarktes, und seine Neutralität gegenüber Herstellern ist bei diesen sehr beliebt. Seine Designs dominieren den Mobilfunkmarkt sowie andere Wachstumsbereiche wie IoT-Geräte und vernetzte Fahrzeuge.  
   
Arm zählt zu den größten Erfolgsgeschichten der britischen Technologiebranche. 2016 wurde Arm für 31 Milliarden US-Dollar an SoftBank verkauft. Nun steht ein erneuter Besitzerwechsel bevor: Nvidia hat die Übernahme für 40 Milliarden US-Dollar vereinbart.  
Sollte das US-Unternehmen den Deal abschließen, der weltweit noch viele regulatorische Hürden zu überwinden gilt, könnte die Wahrung der Neutralität schwierig werden: „Nvidia konkurriert in denselben Märkten wie einige der bestehenden Kunden von Arm“, sagte Gartner-Vizepräsident Alan Priestley.  
„Es wäre besorgniserregend, wenn Nvidia versuchen würde, irgendeine Art von Konsolidierung vorzunehmen“, fügte er hinzu.
Einige Unternehmen, wie beispielsweise Apple, lizenzieren die Technologie von Arm und entwickeln eigene Chips. Da Arm auf dem Markt so weit verbreitet ist, nutzen andere Unternehmen wie Qualcomm und MediaTek standardisierte Arm-IP und integrieren sie in ihre Produkte.  
These companies are active in the automotive space as well as edge and terminal areas where Nvidia is interested and wants to increase its application range. We could also see Arm chips increasingly used in other areas, such as data centers. ”
Alex van Someren, geschäftsführender Gesellschafter von Amadeus Capital, dem von Arm-Mitbegründer Hermann Hauser gegründeten Venture-Fonds für Deep-Tech-Unternehmen, bezeichnete die mögliche Übernahme durch Nvidia als „echte Enttäuschung“ und sagte: „Nvidia ist kein geeigneter Käufer für Arm. Sollte der Deal zustande kommen, würde Nvidia eine außergewöhnliche Marktdominanz erlangen.“
Er fügte hinzu: „Ich nehme an, die britische Regierung wird versuchen, Nvidia zu einer vertraglich bindenden Zusage zu bewegen, die Lizenzstrategie neutral zu halten und jedem die Nutzung zu ermöglichen. In der Praxis ist dies jedoch nicht durchsetzbar und wird wahrscheinlich auch nicht eingehalten, da dies nicht der von Nvidia angestrebten kommerziellen Nutzung entspricht.“
Intel, der dominierende Hersteller von x86-Prozessoren, sieht sich ebenfalls einer ungewissen Zukunft gegenüber. Laut Tech Monitor hat der Konkurrent AMD seinen Marktanteil kontinuierlich verringert, und Apples kürzlich vorgestellter M1 ist ein Arm-basierter Chip mit beeindruckenden Verarbeitungsgeschwindigkeiten, der PCs jenseits von x86 enorme Geschäftsmöglichkeiten eröffnen kann.  
         

RISC-V wählen?

RISC-V, 2010 im Parallel Computing Laboratory der University of California, Berkeley, entwickelt, ist eine modulare Befehlssatzarchitektur (ISA), die es Entwicklern ermöglicht, beliebige Chips auf Basis des Kernbefehlssatzes zu erstellen. RISC-V International ist heute das Zentrum einer wachsenden Community mit 750 Mitgliedern in 50 Ländern weltweit.  
"It was built by the community in the same way as Linux or Apache," Himelstein said. "If you go back to 1990, people would say 'Why use Linux?' But now 30 years later, if you don't use Linux, you're stuck."
„Das Ding kann 50 Jahre halten“, fuhr er fort. „Es ist so aufgebaut, dass es einen Basissatz von 47 Anweisungen gibt, und man kann darauf aufbauend Erweiterungsanweisungen hinzufügen. Gäbe es diese Standards nicht, könnten die Leute sie selbst hinzufügen, deshalb hat Alibaba vor Kurzem einen Server für die Cloud entwickelt.“
De-Risc ist ein Konsortium von Unternehmen, die Plattformtechnologien für die Luft- und Raumfahrtindustrie auf Basis der RISC-V-Architektur entwickeln und dabei Software- und Hardwarekomponenten nutzen. Paco Gomez, CEO von fentISS, einem der Partnerunternehmen, sagte: „Einer der Partner im anderen Konsortium, Cobham Gaisler, verfügt über Erfahrung mit Open Source, und RISC-V ist für uns sehr attraktiv, da es sich um einen offenen Standard handelt.“
„Wir haben schon früher mit Arm zusammengearbeitet, waren aber immer besorgt, dass die Europäische Weltraumorganisation Probleme mit der Lizenzierung haben könnte, und wir glauben nicht, dass dies bei offenen Standards der Fall sein wird“, fuhr er fort.  
FentISS produziert den XtratuM-Hypervisor, die Software, die Teil der Plattform sein wird (ein Hypervisor ermöglicht es, mit einem einzigen Computer mehrere verschiedene virtuelle Maschinen auszuführen), und De-Risc hofft, dass sein System irgendwann im nächsten Jahr für die Zertifizierung durch die Europäische Weltraumorganisation bereit sein wird.  
         

Der RISC-V-Wrestlingkampf zwischen den Vereinigten Staaten und China

Chips have been one of the front lines in the trade war between China and the United States.  
Während sich die Beziehungen zwischen Washington und Peking mit Joe Biden im Weißen Haus voraussichtlich verbessern werden, könnte die Möglichkeit, dass Arm durch eine Übernahme von Nvidia unter US-Kontrolle gerät, China dazu anspornen, mehr eigene Chips zu entwickeln, während die RISC-V-Architektur Unternehmen anlocken könnte, die dem Beispiel von Alibaba folgen wollen.  
Van Someren erklärte, dass Arm nach der Übernahme durch Nvidia der Aufsicht des Committee on Foreign Investment in the United States (CFIUS) unterliegen werde. Dies bedeute, dass CFIUS die Verwendung von Arm-eigenem geistigen Eigentum in Produkten, die in Ländern wie China oder Großbritannien hergestellt werden, potenziell einschränken werde.
„CFIUS bedeutet, dass die Vereinigten Staaten letztendlich darüber entscheiden werden, ob Arm-Designs an Kunden lizenziert werden können“, sagte van Someren. „Dadurch verschiebt sich das Machtverhältnis von Arm selbst hin zur US-Regierung.“
Er fuhr fort: „Ich halte RISC-V für eine wichtige Entwicklung. Die Idee eines kollaborativen und quelloffenen Ansatzes beim Mikroprozessor-Design ist wirklich ein idealer Schritt.“
Es könnte ein Jahrzehnt dauern, bis RiSC-V auf den Markt kommt und Arm wirklich ernsthafte Konkurrenz macht – was durchaus im Bereich des Möglichen liegt. Da es offen und für alle einsehbar ist, passt es eng zu der Frage, wie moderne IT-Entwicklung im Allgemeinen in Software und Hardware funktioniert.
Gartner’s Priestley isn’t convinced that the RISC-V architecture can overthrow Arm and Intel, saying it will take a lot of money to build a processor that can truly match Arm’s powerful A-core design.  
„Man könnte einen RISC-V-Prozessor entwickeln, der mit Arm-Kernen konkurrieren kann, aber das würde hohe Investitionen erfordern und ein Unternehmen mit herausragenden Kompetenzen im Architekturdesign voraussetzen“, sagte er. „Es ist nicht so, dass es unmöglich wäre, aber es existiert noch nicht.“
"If someone like Qualcomm doesn't like the way Nvidia acquires Arm, it may do so, but it will be many years before we see the impact of the deal on the market."
Er glaubt, dass RISC-V eher im unteren Marktsegment verbleiben und zur Entwicklung einfacher Single-Core-Operationen für Low-End-Mikrocontroller verwendet werden wird.  
Himelstein ist optimistisch.  
„Das ist spannend für CIOs und IT-Mitarbeiter, denn wir glauben, dass mehrere Architekturen gut fürs Geschäft und gut für die Technologie sind. Man braucht keine Einheitslösung“, sagte er.
„Das Angebot einer dritten Option spiegelt globale Trends im Open-Source-Ansatz wider, was sich positiv auf die Preisgestaltung auswirkt und Ihnen als Kunde oder Implementierer die Möglichkeit gibt, in neue Märkte zu expandieren und unterschiedliche Arbeitslasten zu bewältigen.“

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