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,。
3月9日,,蘋果公司發(fā)布“地球最強(qiáng)桌面級處理器”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,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?它們造的芯片和專業(yè)芯片廠商有什么不一樣,?更進(jìn)一步,,國內(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出奇地一致:無論國內(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,。
國外如谷歌,,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年開始對燧原科技進(jìn)行多輪投資之后,,在2020開始自立門戶下場造AI芯片。
字節(jié)跳動,,2021年被曝自研云端AI芯片和ARM服務(wù)器芯片,。
至此,BAT等國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭全部殺進(jìn)芯片的領(lǐng)域,,展開競爭,。
BAT們的對手不光有英偉達(dá)、高通,、賽靈思這樣的國外芯片巨頭,,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,,會發(fā)現(xiàn)這個(gè)趨勢更加明顯,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,,中國的云業(yè)務(wù)市場越來越大,。根據(jù)中國信通院發(fā)布的《云計(jì)算白皮書(2021年)》顯示,2020年我國云計(jì)算市場呈爆發(fā)式增長,,整體規(guī)模達(dá)到2091億元,,增速56.6%。
巨大的云市場背后,,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,。 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,。簡單來說,,需要有人、有錢,、有量,。
對于互聯(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>
對于做芯片來說,,量比錢甚至更重要,。換句話說,如果沒有市場需求,,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,。
根據(jù)賽迪顧問的數(shù)據(jù),,中國AI芯片市場規(guī)模會在2021年達(dá)到305.7億元,增長率更是高達(dá)57.8%,。
另據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù),,我國AI芯片市場規(guī)模將在2024年達(dá)到785億元。
AI芯片是一個(gè)相對年輕的行業(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)在國內(nèi)BAT等公司采用的“設(shè)計(jì)+應(yīng)用”的芯片入局方式,,對于現(xiàn)今芯片“卡脖子”的制造環(huán)節(jié)毫無貢獻(xiàn),,對于“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左右傳統(tǒng)芯片廠的營收,但并非短期內(nèi)能實(shí)現(xiàn),。”
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,,造芯從來不是一蹴而就,靠的都是厚積薄發(fā)經(jīng)年之功,。即使對于這些互聯(lián)網(wǎng)巨頭來說,,仍然有很長的路要走。
放眼國際,,從2010年第一款自主芯片到加載出今天的萬億帝國,,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,芯片行業(yè)這個(gè)蛋糕只會越來越大,。
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,,中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭與美國同行們幾乎是同時(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,,這對中國芯片市場精細(xì)化分工打下了基礎(chǔ),。
同時(shí),,中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭有一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢就是,可以用于自家產(chǎn)品上快速進(jìn)行市場驗(yàn)證,,并快速商業(yè)化,。
在芯片國產(chǎn)化起步的階段,BAT等中國互聯(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)階段國內(nèi)芯片制造還遠(yuǎn)未形成競爭格局,抱團(tuán)取暖,,尋求合作契機(jī)共同發(fā)展才是關(guān)鍵,。