在半导体芯片领域，指令集即为从汇编语言到机器语言的翻译指南，是软件工程师和硬件工程师需要共同遵守的规则。指令集是一切软硬件生态的起点。
当前主流指令集包括x86与ARM，其中x86是由Intel发明，在PC与数据中心服务器领域，占据超90%的份额；而ARM则是由英国ARM公司发明，被广泛用于移动设备与嵌入式场景。一直以来，两大主流指令集应用场景、软件生态“泾渭分明”。
但随着移动设备爆发增多、大数据时代到来，数据中心需要一种能够以较低的功耗处理大量并行化、轻量化负载的方法，而ARM处理器所具备的的多核心、高并行、低功耗的特性正好满足了数据中心的这种新需求。这为ARM处理器进军数据中心提供了需求条件。
因此在2010年开始，ARM对进军数据中心服务器市场一直跃跃欲试。ARM公司曾合作惠普、AMD、博通、高通等科技企业，发布过数款ARM架构的服务器芯片，但或因性能孱弱等原因，纷纷折戟。直到 2018 年,亚马逊云推出了基于ARM的定制芯片Graviton，并大规模部署用于亚马逊云底层计算，ARM在数据中心领域才有所起色。
但ARM始终没有撼动过x86在数据中心领域的主流地位。据统计，2022年ARM处理器在全球数据中心市场占比创下新高，也仅仅是占据7%的份额。
ARM进军数据中心遇到的最大阻碍，即为x86几十年建设而成的生态护城河能力。Linux 之父曾经评价过：“因为如果你在x86电脑上开发程序，那肯定希望部署在x86服务器上”。对于开发者与数据中心用户而言，从x86主流环境切换至ARM架构不符合通用性原则，将x86软件应用迁移到ARM平台，不仅编译繁琐耗费时间精力，性能效率也会大打折扣。
不过，在ARM全力突破数据中心领域的时候，RISC-V、LoongArch等后来者也在威胁着ARM市场。ARM尚未攻下x86护城河，身后伏兵已至。
RISC-V虎视眈眈
RISC-V是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构，由加州大学伯克利分校发明。其优势包括架构简单、模块化设计等特点，可满足现代计算机对高性能、高效能和灵活性的需求。
ARM作为商用架构发展三十年，为了能够保持架构的向后兼容性，不得不保留许多过时的定义，导致其指令数目多，指令冗余严重，文档数量庞大，所以要在这些架构上开发新的操作系统或者直接开发应用门槛很高。而RISC-V架构则能完全抛弃包袱，借助计算机体系结构经过多年的发展已经成为比较成熟的技术的优势，从轻上路。因此，无论是开发难度，还是计算场景适应性上，RISC-V较ARM更有优势。
另外，RISC-V完全开源，企业可免费自由使用，同时也支持企业添加自有指令集拓展而不必开放共享，以实现差异化发展。这是让RISC-V更受欢迎的根本原因，全球芯片厂商苦ARM公司霸权久已。
ARM公司作为ARM指令集发展的领导者，其商业模式仅出售芯片设计，不涉及芯片制造，根据芯片厂商销售的ARM芯片数量，从许可费和版税中获得收入。且ARM公司为了保障可持续盈利，芯片厂商若想技术迭代，则需不断购买ARM新版本。ARM也会根据不同公司的体量和应用市场，签订不同的合作条款。
虽然ARM公司允许芯片厂商基于ARM架构自研，但许可范围有限，增减指令集之前都需要获得ARM公司的许可。如芯片厂商基于上一代ARM版本研发出了下一代的功能，则会被视为侵权。ARM公司依靠这种方式，控制着ARM技术路线与生态建设的发展方向。这对芯片厂商而言，其实是限制了技术发展自主权。
以ARM公司与高通的诉讼纠纷为例，因高通收购一家叫做Nuvia的公司，并使用了ARM授权给Nuvia的技术，因此ARM公司认为高通造成侵权。诉讼事件让芯片厂商们更加认为ARM并不是自主可控选择。
实际上，国外科技巨头们，如谷歌、三星、高通，为了摆脱对ARM公司的依赖，纷纷启动基于RISC-V 的自研方案。市场研究机构 Semico Research 预测，到 2025 年，RISC-V处理器核心将接近 800 亿个。
RISC-V也为中国带来突破国外CPU垄断的机会，国内厂商正加速布局技术生态。据统计，中国目前拥有上百家公司在关注RISC-V或以RISC-V指令集进行开发，积极布局RISC-V赛道。在RISC-V基金会的高级会员中，中国企业占据80%，包括阿里巴巴、紫光展锐、中兴通讯、中科院等科技企业及组织。
虽然RISC-V相较ARM有诸多好处，但也不能对RISC-V盲目乐观。开源芯片还处于起步阶段，要构建相对完整的技术体系进而形成一个开源芯片生态，仍然面临诸多挑战和难题。
自研LoongArch，在国内市场发起挑战
在国内市场，ARM面临着不止是RISC-V竞争，龙芯LoongArch也在向其发起挑战。
龙芯从MIPS公司获得MIPS指令集授权，在此基础上自研所有的CPU IP核，因而相对国内ARM芯片自研程度更高，更受信创市场的欢迎。
当前，国内的ARM厂商面临授权困境，这为龙芯LoongArch发展提供机遇。因政治因素，去年12月ARM公司宣布不再对国内出口先进版本授权，国产ARM芯片诸如华为鲲鹏、中国电子飞腾，产品迭代陷入停滞。
在此情况下，龙芯产品性能迅速追上。2022年发布的3C5000芯片，16核处理器峰值性能与典型ARM 64核处理器的峰值性能相当；而今年初发布的3D5000系列芯片，采用Chiplet技术把两片3C5000芯片互联和封装在一起，整体性能与大部分国产ARM芯片相近。
并且，相对国内ARM芯片采用更好的EDA工具和更好的工艺实现性能突破，龙芯LoongArch更加注重提升微结构设计水平来提升性能。这让龙芯产品在工艺落后ARM芯片的情况下，可以做到性能持平。如果龙芯使用与国产ARM芯片相同的工艺，在性能方面将实现对国产ARM芯片的反超。
当下相较ARM而言，LoongArch更大的短板在生态方面，原生应用少，多依赖迁移和适配，虽然会损失性能，但可借主流环境加速自身生态培育。
在国产ARM被卡脖子的情况下，龙芯LoongArch展现出不错的自主性和可持续性，未来可期。
从全球市场看，下游厂商借RISC-V路线，脱钩对ARM公司的依赖，且RISC-V也表现出可替代ARM的潜力，在嵌入式领域不断蚕食ARM市场；从国内市场来看，国产ARM授权困境，也从侧面证明了ARM不是自主可控选择，龙芯LoongArch抓住机遇加速追赶。
ARM在数据中心领域尚未有积极进展，如今又陷入四面楚歌境地。
