《電子技術(shù)應(yīng)用》
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科技巨頭們?yōu)槭裁匆翱缃缭煨尽保?

2022-03-18
來源:科技云報(bào)道
關(guān)鍵詞: 科技巨頭 蘋果 處理器 谷歌

在“缺芯”浪潮持續(xù)發(fā)酵下,“跨界造芯”被列入了半導(dǎo)體行業(yè)十大熱詞。

無論是車企、手機(jī)廠商還是互聯(lián)網(wǎng)大廠,都接二連三的扎進(jìn)“造芯”賽道,甚至于連地產(chǎn)、家電,、百貨、水泥廠等企業(yè)也直接橫跨到科技業(yè)開始造芯之路,。

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3月9日,,蘋果公司發(fā)布“地球最強(qiáng)桌面級(jí)處理器”M1 Ultra,,將去年10月份發(fā)布的M1 Max的集成度翻倍,其CPU和GPU性能與功耗表現(xiàn)吊打當(dāng)前最強(qiáng)芯片表現(xiàn),,遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先其他芯片公司,。

其實(shí),早在2010年蘋果發(fā)布iphone 4明確向外界宣布自研處理器A4后,,“造芯”就已經(jīng)不再是芯片公司的專場(chǎng),,谷歌、特斯拉,、微軟,、百度、亞馬遜,、阿里巴巴,、騰訊等科技巨頭接連入局。

對(duì)于任何企業(yè)來說,,“造芯”之路都耗費(fèi)巨大,,但為什么汽車、手機(jī),、互聯(lián)網(wǎng)等大廠們還是要扎堆造芯,?它們?cè)斓男酒蛯I(yè)芯片廠商有什么不一樣?更進(jìn)一步,,國(guó)內(nèi)大廠投入造芯,,能緩解芯片短缺、卡脖子的困境嗎,?

“跨界造芯”的互聯(lián)網(wǎng)云巨頭

近年來,,頭部科技公司的行動(dòng)出奇地一致:無論國(guó)內(nèi)外,都將目光放在了“芯片”這一領(lǐng)域,。

先是手機(jī)廠商如蘋果,、華為、OPPO,,紛紛下海自研AI芯片。

2017年,,蘋果A11 Bonic問世,,首次采用自研GPU,首次搭載神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎,,開啟智能手機(jī)AI時(shí)代,;華為“昇騰”系列芯片出爐,標(biāo)志著華為正式進(jìn)軍AI處理器行業(yè),;OPPO也明確進(jìn)軍半導(dǎo)體,,打造自研芯片,。 同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)公司如谷歌、亞馬遜,、BAT,,也開始有所行動(dòng)。

國(guó)外如谷歌,,2014年就開始為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)服務(wù)器芯片,,2019年更是在印度組建芯片團(tuán)隊(duì)亞馬遜AWS也在2018年底披露了首款自研云服務(wù)器CPUGraviton。

國(guó)內(nèi)如百度,,2010年就開始采用FPGA自研AI芯片,,2021年百度昆侖芯2發(fā)布即實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

阿里,,2018年成立“平頭哥半導(dǎo)體有限公司”正式入局AI芯片,,2019年首發(fā)AI芯片“含光800”。

騰訊從2018年開始對(duì)燧原科技進(jìn)行多輪投資之后,,在2020開始自立門戶下場(chǎng)造AI芯片,。

字節(jié)跳動(dòng),2021年被曝自研云端AI芯片和ARM服務(wù)器芯片,。

至此,,BAT等國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭全部殺進(jìn)芯片的領(lǐng)域,展開競(jìng)爭(zhēng),。

BAT們的對(duì)手不光有英偉達(dá),、高通、賽靈思這樣的國(guó)外芯片巨頭,,還有寒武紀(jì),、地平線這樣專注于研發(fā)AI芯片的創(chuàng)業(yè)企業(yè),也有華為海思這樣的國(guó)產(chǎn)芯片頭部企業(yè),。

互聯(lián)網(wǎng)公司投入這么大的成本造芯,,究竟看中了什么?

當(dāng)我們把目光轉(zhuǎn)到全球的互聯(lián)網(wǎng)公司,,會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)趨勢(shì)更加明顯,,幾乎所有涉及云計(jì)算和AI的科技巨頭都在做芯片。 這些云巨頭做的芯片,,主要集中在幾個(gè)方面:

服務(wù)器CPU

服務(wù)器CPU主要集中在ARM服務(wù)器CPU,。我們可以看到在ARM服務(wù)器芯片布局的包括:亞馬遜AWS的Graviton2;阿里的倚天,;華為的鯤鵬等,。

云端AI芯片

例如:谷歌的TPU;阿里的含光,;騰訊的紫霄,;華為的晟騰,;百度的昆侖等。

云端外設(shè)芯片

例如:AWS的nitro的一些網(wǎng)卡芯片,、存儲(chǔ)芯片等,;華為、騰訊也都有自己智能網(wǎng)卡芯片等,。

那么,,這些芯片都用在了什么地方? 在互聯(lián)網(wǎng)公司,,它們的去向主要是自家的云服務(wù)器,。

近幾年,中國(guó)的云業(yè)務(wù)市場(chǎng)越來越大,。根據(jù)中國(guó)信通院發(fā)布的《云計(jì)算白皮書(2021年)》顯示,,2020年我國(guó)云計(jì)算市場(chǎng)呈爆發(fā)式增長(zhǎng),整體規(guī)模達(dá)到2091億元,,增速56.6%,。

巨大的云市場(chǎng)背后,是規(guī)模龐大的云服務(wù)器,。 根據(jù)Canalys的數(shù)據(jù),,截止2021年第三季度,中國(guó)頭部四家云服務(wù)公司為阿里,、華為,、騰訊、百度,。

其中,,三家互聯(lián)網(wǎng)公司的服務(wù)器均超過百萬臺(tái)。 為了能讓數(shù)億互聯(lián)網(wǎng)用戶快樂沖浪,,服務(wù)器的性能至關(guān)重要,,而云端AI芯片、服務(wù)器CPU芯片就是其中的關(guān)鍵一環(huán),。

“AI芯片”之名源于它的用途,,從技術(shù)路線上,GPU,、FPGA芯片和ASIC芯片,,都可以被用來做AI芯片。

AI芯片與CPU相比,,具有更多ALU(邏輯運(yùn)算單元)。換句話說,,兩者是全才與專才的差別:CPU能夠執(zhí)行復(fù)雜指令,,但算力因此受到限制,,AI芯片雖只能執(zhí)行簡(jiǎn)單指令,可它的算力卻比CPU高得多,。

恰巧,,AI的訓(xùn)練和推理,就是一個(gè)簡(jiǎn)單的重復(fù)過程,,用不到那么復(fù)雜的指令,,用AI芯片代替CPU往往能事半功倍。

為了開發(fā)最適合自家云計(jì)算和AI業(yè)務(wù)的芯片,,互聯(lián)網(wǎng)云廠商紛紛自研芯片,。

AI芯片就用在這些運(yùn)算、推理的云服務(wù)器上,,提高它們的算力,。而基于ARM架構(gòu)的服務(wù)器CPU芯片,則是對(duì)標(biāo)X86服務(wù)器CPU芯片,,一方面提升云服務(wù)器的性能,,另一方面也為可能遭遇“卡脖子”而未雨綢繆。

大廠“造芯”的門檻

這么多互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠投入芯片設(shè)計(jì),,難道芯片設(shè)計(jì)就沒有門檻嗎,?

事實(shí)上,造芯有三大門檻:技術(shù)密集,、資金密集,、成本敏感。簡(jiǎn)單來說,,需要有人,、有錢、有量,。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠來說,,有人有錢自然不用說,但大家其實(shí)沒有看到的一面是:大廠有量,!

眾所周知,,芯片投入很大,7nm開發(fā)成本在億人民幣級(jí)別,,沒錢沒人都做不了芯片,。因此,只有量大才能分?jǐn)傂酒某杀尽?/p>

對(duì)于做芯片來說,,量比錢甚至更重要,。換句話說,如果沒有市場(chǎng)需求,,做芯片這個(gè)邏輯本身都不成立,。

例如,,蘋果公司每年出貨幾千萬臺(tái)手機(jī),這個(gè)是蘋果做手機(jī)SOC芯片的底氣,,同時(shí)這些量能夠極大分?jǐn)傂酒某杀尽?/p>

正因如此,,互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠們掌握了全球大部分的服務(wù)器的算力,這個(gè)數(shù)量足以激勵(lì)其研發(fā)自己的服務(wù)器芯片,。

一旦芯片生成出來,,立馬就可以產(chǎn)生效益,不但滿足需求,,還可以分?jǐn)偝杀尽?/p>

可以說,,互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠們的“需求”是從云里來,自研“芯片”也是到云里去,。

即便拋開互聯(lián)網(wǎng)公司自身的需求,,AI芯片本身也是一個(gè)誘人的市場(chǎng)。

根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù),,中國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模會(huì)在2021年達(dá)到305.7億元,,增長(zhǎng)率更是高達(dá)57.8%。

另據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),,我國(guó)AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將在2024年達(dá)到785億元,。

AI芯片是一個(gè)相對(duì)年輕的行業(yè)。與CPU行業(yè)相比,,還沒有哪家公司獨(dú)占AI芯片的鰲頭,。

這個(gè)市場(chǎng)養(yǎng)活了寒武紀(jì)、地平線,、天數(shù)智芯等AI芯片創(chuàng)企,,而近年來盯上AI的互聯(lián)網(wǎng)公司,自然不愿放過這塊“肥肉”,。

大廠“造芯”任重道遠(yuǎn) 

從入局目的來看,,現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)大廠造芯都有自己的“小算盤”,芯片“出口”方向精準(zhǔn),,都是為了自家業(yè)務(wù)而來,。 

海比研究院行業(yè)研究總監(jiān)宋濤認(rèn)為,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)BAT等公司采用的“設(shè)計(jì)+應(yīng)用”的芯片入局方式,,對(duì)于現(xiàn)今芯片“卡脖子”的制造環(huán)節(jié)毫無貢獻(xiàn),,對(duì)于“芯片荒”只是起到了錦上添花的作用。

但是不排除這些科技巨頭在積累一定的經(jīng)驗(yàn)人才后,,進(jìn)軍難度更大的芯片制造,。

顯然,要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)并不容易,業(yè)內(nèi)分析師認(rèn)為,,“即便科技公司造芯在未來會(huì)左右傳統(tǒng)芯片廠的營(yíng)收,,但并非短期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)?!?/p>

一方面,通用芯片的難度和自家業(yè)務(wù)上用的芯片研發(fā)難度并不在一個(gè)等級(jí),,造芯從來不是一蹴而就,,靠的都是厚積薄發(fā)經(jīng)年之功。即使對(duì)于這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭來說,,仍然有很長(zhǎng)的路要走,。 

放眼國(guó)際,從2010年第一款自主芯片到加載出今天的萬億帝國(guó),,蘋果用了10年,;谷歌2018年涉足芯片加大投入,憑借高研發(fā)投入和技術(shù)積累,,還在奮力追趕,;三星的造芯之路開局“慘烈”,但是一步一個(gè)腳印,,終在制成上超越制霸芯片行業(yè)20多年的英特爾,。 

另一方面,5G時(shí)代前夕的AI芯片機(jī)遇,,數(shù)據(jù)在爆發(fā)式低增長(zhǎng),,芯片行業(yè)這個(gè)蛋糕只會(huì)越來越大。

現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)巨頭的入局,,僅僅是芯片行業(yè)的開始,,而對(duì)于芯片生產(chǎn)來說,它只是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的其中重要一環(huán),。

有一點(diǎn)值得注意,,從進(jìn)入時(shí)間來看,在云端AI芯片領(lǐng)域,,中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭與美國(guó)同行們幾乎是同時(shí)起步,。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭在屬于自己的垂直領(lǐng)域在做精細(xì)化深耕,這對(duì)中國(guó)芯片市場(chǎng)精細(xì)化分工打下了基礎(chǔ),。

同時(shí),,中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭有一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)就是,可以用于自家產(chǎn)品上快速進(jìn)行市場(chǎng)驗(yàn)證,,并快速商業(yè)化,。

在芯片國(guó)產(chǎn)化起步的階段,BAT等中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)廠商的躬身入“芯”局,或許是一個(gè)小小的突破口,,現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)芯片制造還遠(yuǎn)未形成競(jìng)爭(zhēng)格局,,抱團(tuán)取暖,尋求合作契機(jī)共同發(fā)展才是關(guān)鍵,。





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