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【芯視野】互聯(lián)網(wǎng)巨頭造芯 中美有何異同？

  • 來源：互聯(lián)網(wǎng)
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  • 2022-04-07
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報(bào)道 2021年底，亞馬遜公司推出了第三款以Arm架構(gòu)打造的自有處理器Graviton 3，并將其應(yīng)用在旗下的EC2云端服務(wù)器上。這是亞馬遜公司在自研芯片的進(jìn)程上又一個(gè)突破，也為互聯(lián)網(wǎng)公司在2021年風(fēng)起云涌的造芯過程畫上了一個(gè)完美的句號。這一年，無論是美國還是中國，互聯(lián)網(wǎng)巨頭的造芯勢頭都有增無減。

但是，不同的商業(yè)環(huán)境會(huì)造就不同的商業(yè)模式，同樣是跨界造芯，中美互聯(lián)巨頭有哪些相同和不同呢？他們親自下場，會(huì)對整個(gè)行業(yè)又產(chǎn)生什么影響呢？

共同目標(biāo)：軟硬一體化

這場造芯運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)是谷歌在2015年6月的I/O開發(fā)者大會(huì)上推出的TPU芯片。谷歌為優(yōu)化自身的TensorFlow機(jī)器學(xué)習(xí)框架而打造這枚ASIC芯片，主要用于AlphaGo系統(tǒng)，以及谷歌地圖、谷歌相冊和谷歌翻譯等應(yīng)用。

如果說TPU只是用于AI加速的專用芯片，亞馬遜在2018年發(fā)布的Graviton就是一顆實(shí)打?qū)嵉摹爸餍酒绷?。這枚芯片在亞馬遜的服務(wù)器中承擔(dān)了與Intel和AMD處理器相同的任務(wù)并表現(xiàn)出色，不但堅(jiān)定了亞馬遜的造芯意愿，也將互聯(lián)網(wǎng)造芯帶上一個(gè)新高度。

在大洋的這一邊，國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭也應(yīng)聲而起。百度公司在2018年宣布開發(fā)用于AI加速的昆侖芯片一代，2021年實(shí)現(xiàn)昆侖二代的量產(chǎn)。阿里在2018年推出了AI芯片含光800，并在2021年推出了采用5nm工藝的服務(wù)器CPU倚天710。騰訊則在2021年11月公布了旗下三款自研芯片：紫霄、滄海和玄靈。至此，造芯的名單上已經(jīng)集齊了BAT。

中美互聯(lián)網(wǎng)巨頭前赴后繼投入造芯事業(yè)，背后是否有一致的驅(qū)動(dòng)力？據(jù)前產(chǎn)業(yè)分析師姚嘉洋觀察，“不論是BAT或是亞馬遜、谷歌，巨頭們主要是以偏中運(yùn)算類芯片的造芯為主?！?/strong>

表 中美互聯(lián)網(wǎng)巨頭造芯一覽（截止于2021年底）

CINNO Research半導(dǎo)體事業(yè)部總經(jīng)理Elvis Hsu認(rèn)為，巨頭們都相中了規(guī)模龐大的云市場/云服務(wù)器商機(jī)，因此去開發(fā)最適合自家云計(jì)算和AI業(yè)務(wù)的自研芯片。表 中美互聯(lián)網(wǎng)巨頭造芯一覽（截止于2021年底）

過去十年中，云計(jì)算市場以驚人的速度爆發(fā)，其承載的業(yè)務(wù)規(guī)模和類型都已經(jīng)相當(dāng)巨大，對于軟硬件一體化的系統(tǒng)提出了更高的要求。如果要打造能滿足多樣化的需求，并具有高性價(jià)比、高安全可靠性的數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，廠商們勢必要自行研發(fā)芯片，或與其他芯片廠商聯(lián)合起來進(jìn)行深度定制，以此來解決各種復(fù)雜場景下的兼容性問題。

“自研定制化的AI芯片，使云服務(wù)器的性能明顯高于使用CPU、GPU等通用芯片的服務(wù)器，因此自主研發(fā)ASIC或FPGA芯片成了最佳解決方案，如阿里的Ali-NPU神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片?！盓lvis Hsu表示。

與通用芯片相比，自研芯片不但能很好地滿足產(chǎn)品和應(yīng)用的特定需求，有助于降低設(shè)備和產(chǎn)品的能耗，還能大幅降低服務(wù)器的成本。據(jù)了解，如果使用自研的Arm服務(wù)器芯片，價(jià)格只有X86芯片幾分之一，甚至十分之一。在云服務(wù)市場競爭趨于白熱化的環(huán)境中，這自然給了廠商們極大的動(dòng)力。

相關(guān)人士透露，價(jià)格戰(zhàn)已經(jīng)成為云服務(wù)廠商拉攏新客戶留住老用戶的必經(jīng)之路，自研芯片帶來的高功效意味著可以推出定價(jià)更低的實(shí)例。以亞馬遜的Graviton2為例，其在幾乎所有工作負(fù)載上都擊敗了AMD EPYC 7571的性能，同時(shí)也擊敗了Intel的Cascade Lake，而且價(jià)格更加優(yōu)惠。

在造芯的商業(yè)路徑上，中美互聯(lián)網(wǎng)巨頭也有共同之處。Elvis Hsu在深入剖析國內(nèi)云廠商造芯的策略后發(fā)現(xiàn)，中美頗有相似之處，初期均是先行收購、投資了AI芯片設(shè)計(jì)公司，如亞馬遜的Annapurna Labs，阿里巴巴的中天微，騰訊的燧原科技等。其后，將這些公司的設(shè)計(jì)能力與自身的需求和算法資源相結(jié)合，打造出專屬芯片。

在造芯這件事上，互聯(lián)網(wǎng)巨頭們基本達(dá)成了共識。

不同考量：安全與生態(tài)拓展

由于所處環(huán)境不同，中美互聯(lián)網(wǎng)巨頭造芯，既有相同，亦有不同。

國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭集體進(jìn)入造芯賽道的時(shí)間都在2018年左右，除了受到谷歌、亞馬遜發(fā)布芯片的影響外，中興受制裁也是一個(gè)重要導(dǎo)火索。

互聯(lián)網(wǎng)公司雖然不是芯片的直接消費(fèi)者，但是沒有芯片的支撐，其所有系統(tǒng)都將是空中樓閣。中國的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)需要考慮，如果面對中興同樣的困境，有沒有其他選擇。

騰訊創(chuàng)始人馬化騰曾表示：“算是把大家打醒了，移動(dòng)支付再先進(jìn)，沒有手機(jī)終端，沒有芯片和操作系統(tǒng)，競爭起來的話，你的實(shí)力也不夠”。

“自研芯片的一個(gè)主要目的在于擺脫對芯片巨頭如NVIDIA、高通、英特爾等芯片廠商的過份依賴，”Elvis Hsu認(rèn)為這一點(diǎn)中美廠商認(rèn)識一致，但中國廠商還要預(yù)防“卡脖子”的現(xiàn)象發(fā)生。

互聯(lián)網(wǎng)公司造芯主要集中在云計(jì)算、AI等方向，這是高端芯片應(yīng)用最為密集的領(lǐng)域，也是國內(nèi)芯片業(yè)的短板之一。BAT此時(shí)加入，即響應(yīng)了國家對發(fā)展硬科技的號召，也有助于提升國內(nèi)高端芯片的技術(shù)水平。比如，阿里發(fā)布的倚天710芯片采用了目前最為先進(jìn)的臺積電5nm工藝，在海思受禁的情況下，客觀上已成為國內(nèi)芯片沖擊頂級工藝的探路者。

如果將中美互聯(lián)網(wǎng)巨頭自研的芯片進(jìn)行仔細(xì)對比，還能發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的差異。中國互聯(lián)網(wǎng)公司所造芯片的種類和應(yīng)用場景更為豐富。比如，百度的鴻鵠芯片，可用于車載語音和智能家居，阿里的玄鐵910專門針對AIoT領(lǐng)域，騰訊的滄海芯片則可用于視頻編解碼。

行業(yè)人士認(rèn)為，由于BAT的業(yè)務(wù)布局更為廣泛，涉及多個(gè)賽道，為了與現(xiàn)有業(yè)務(wù)產(chǎn)生協(xié)同，更加突出業(yè)務(wù)長板，自然會(huì)擅長的領(lǐng)域進(jìn)行芯片布局。

與所有跨界者一樣，BAT造芯也遭到了一些質(zhì)疑的聲音。有人認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)公司造芯充其量是定制，根本算不上自研。典型的例子就是騰訊紫霄芯片是由其投資的芯片公司所設(shè)計(jì)，騰訊團(tuán)隊(duì)只負(fù)責(zé)軟件和工具鏈的開發(fā)。

更多的人還是持比較寬容的態(tài)度。因?yàn)楫?dāng)代芯片設(shè)計(jì)極其復(fù)雜，即使是頂尖公司也不會(huì)100%全部自研，不少模塊也是采用了外購或合作的模式。對于互聯(lián)網(wǎng)公司來說，利用現(xiàn)有的架構(gòu)或IP，配合自己的獨(dú)有算法，進(jìn)行功能上的創(chuàng)新，也一樣可被視為自研。

國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司前期在芯片領(lǐng)域的打法多為投資開道，現(xiàn)在無論是形勢所迫或自愿參與，能夠親身入局，對行業(yè)發(fā)展都是利大于弊。

機(jī)遇大于挑戰(zhàn)

互聯(lián)網(wǎng)巨頭開始造芯，傳統(tǒng)半導(dǎo)體行業(yè)的感受是喜憂參半。

Elvis Hsu認(rèn)為：“國內(nèi)BAT等互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛進(jìn)入自研芯片的行列，將對原提供通用型芯片的公司如Intel、高通、英偉達(dá)等造成一定程度的沖擊。這些公司不僅失去了一部分的市場份額，并且可能迎來了新的競爭者?！?/strong>

“相反地，對一些有提供芯片設(shè)計(jì)服務(wù)的公司如博通、Marvell、聯(lián)發(fā)科、Alchip等則帶來了新的商機(jī)。另外，如EDA/IP供應(yīng)商、頭部晶圓代工及高端封裝廠等亦成為直接的受益者?！盓lvis Hsu進(jìn)一步指出。

近年來，正是因?yàn)閬嗰R遜、蘋果等越來越多的科技公司自研芯片，使得Intel股價(jià)下跌，走下神壇。而Arm+臺積電的組合卻成為這種趨勢的最大受益者，晉升為行業(yè)的超新星。在國內(nèi)，因?yàn)闆]有世界級的芯片巨頭，IP和設(shè)計(jì)公司將是互聯(lián)網(wǎng)造芯的受益者，高端封裝廠也包括于此。

這種沖擊還將擴(kuò)散到其他層面。姚嘉洋認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)巨頭造芯會(huì)分食先進(jìn)制程的產(chǎn)能分配，例如7nm/6nm等，若需求提升，極有可能對其他芯片業(yè)者造成排擠效應(yīng)。

雖然互聯(lián)網(wǎng)公司目前造芯規(guī)模不算很大，但這種可能性確實(shí)存在的。最為明顯的實(shí)例就是蘋果公司，其A系列和M系列處理器已經(jīng)占據(jù)臺積電最頂級工藝的大部分產(chǎn)能。如果互聯(lián)網(wǎng)公司造芯成為常態(tài)，必將會(huì)成為先進(jìn)工藝的重要客戶。

另外一個(gè)沖擊就是人才層面。姚嘉洋認(rèn)為，以現(xiàn)在中國半導(dǎo)體人才供應(yīng)仍處于高度供不應(yīng)求的情況下，BAT加入征才行列，原有的芯片行業(yè)必將受到影響。

當(dāng)前，BAT為了組建芯片開發(fā)團(tuán)隊(duì)，四處招聘有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人才，憑借著不菲的薪水和大廠的光環(huán)，確實(shí)吸引了不少設(shè)計(jì)公司的骨干加盟。

并且，互聯(lián)網(wǎng)公司造芯還會(huì)造成研發(fā)資源的傾斜，“BAT本身就有相當(dāng)豐沛的資金流作為靠山，但對于中小規(guī)模的芯片企業(yè)來說，并未有這方面的資金投入，芯片相對開發(fā)不易，BAT因此具有更大的研發(fā)優(yōu)勢。”姚嘉洋表示。

對于這種情況，業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為行業(yè)競爭程度確實(shí)在增加，但也會(huì)促進(jìn)其他設(shè)計(jì)公司更加努力提升產(chǎn)品和服務(wù)，對于從業(yè)者來說，多了一些選擇，未嘗不是好事。

不過，最大的疑問仍然存在，互聯(lián)網(wǎng)造芯只是曇花一現(xiàn)還是會(huì)持續(xù)下去？

姚嘉洋認(rèn)為對國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)公司來說，若未受到美國的制裁，應(yīng)可以堅(jiān)持先前階段的做法。同時(shí)，他認(rèn)為在現(xiàn)金流與營收等各項(xiàng)財(cái)務(wù)指標(biāo)皆健康的前提下，BAT的造芯大計(jì)方可定下長久的基礎(chǔ)。

Elvis Hsu則認(rèn)為，“自研芯片不僅能降低芯片采購的成本，并且可藉由芯片定制化提高云計(jì)算的性能，以及自我制定產(chǎn)品進(jìn)入市場的時(shí)間表。諸多這些優(yōu)點(diǎn)，使得所有進(jìn)入自研芯片行列的公司都會(huì)堅(jiān)持一直走下去?！?/p>

Elvis Hsu最后強(qiáng)調(diào)：“我們樂見物聯(lián)網(wǎng)巨頭及其他手機(jī)/NB系統(tǒng)廠商一起參與這場盛宴，共同開創(chuàng)高性能芯片的新契機(jī)?！?/strong>（Andrew）

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  • 編輯：馬可
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