科技云報道原創(chuàng)。
在“缺芯”浪潮持續(xù)發(fā)酵下,“跨界造芯”被列入了半導體行業(yè)十大熱詞。
無論是車企、手機廠商還是互聯(lián)網(wǎng)大廠,都接二連三的扎進“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)吊打當前最強芯片表現(xiàn),遠遠領(lǐng)先其他芯片公司。
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其實,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。
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對于任何企業(yè)來說,“造芯”之路都耗費巨大,但為什么汽車、手機、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
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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。
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先是手機廠商如蘋果、華為、OPPO,紛紛下海自研AI芯片。
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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AI時代;華為“昇騰”系列芯片出爐,標志著華為正式進軍AI處理器行業(yè);OPPO也明確進軍半導體,打造自研芯片。
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同時互聯(lián)網(wǎng)公司如谷歌、亞馬遜、BAT,也開始有所行動。
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國外如谷歌,2014年就開始為數(shù)據(jù)中心設(shè)計服務(wù)器芯片,2019年更是在印度組建芯片團隊亞馬遜AWS也在2018年底披露了首款自研云服務(wù)器CPUGraviton。
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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)布即實現(xiàn)量產(chǎn)。
阿里,2018年成立“平頭哥半導體有限公司”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。
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至此,BAT等國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭全部殺進芯片的領(lǐng)域,展開競爭。
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BAT們的對手不光有英偉達、高通、賽靈思這樣的國外芯片巨頭,還有寒武紀、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)。
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互聯(lián)網(wǎng)公司投入這么大的成本造芯,究竟看中了什么?
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當我們把目光轉(zhuǎn)到全球的互聯(lián)網(wǎng)公司,會發(fā)現(xiàn)這個趨勢更加明顯,幾乎所有涉及云計算和AI的科技巨頭都在做芯片。
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這些云巨頭做的芯片,主要集中在幾個方面:
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?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。
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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。
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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。
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那么,這些芯片都用在了什么地方?
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在互聯(lián)網(wǎng)公司,它們的去向主要是自家的云服務(wù)器。
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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《云計算白皮書(2021年)》顯示,2020年我國云計算市場呈爆發(fā)式增長,整體規(guī)模達到2091億元,增速56.6%。
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巨大的云市場背后,是規(guī)模龐大的云服務(wù)器。
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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。
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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)。
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“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。
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AI芯片與CPU相比,具有更多ALU(邏輯運算單元)。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。
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恰巧,AI的訓練和推理,就是一個簡單的重復過程,用不到那么復雜的指令,用AI芯片代替CPU往往能事半功倍。
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為了開發(fā)最適合自家云計算和AI業(yè)務(wù)的芯片,互聯(lián)網(wǎng)云廠商紛紛自研芯片。
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AI芯片就用在這些運算、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。
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大廠“造芯”的門檻
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這么多互聯(lián)網(wǎng)云計算大廠投入芯片設(shè)計,難道芯片設(shè)計就沒有門檻嗎?
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事實上,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。
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對于互聯(lián)網(wǎng)云計算大廠來說,有人有錢自然不用說,但大家其實沒有看到的一面是:大廠有量!
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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,只有量大才能分攤芯片的成本。
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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,做芯片這個邏輯本身都不成立。
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例如,蘋果公司每年出貨幾千萬臺手機,這個是蘋果做手機SOC芯片的底氣,同時這些量能夠極大分攤芯片的成本。
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正因如此,互聯(lián)網(wǎng)云計算大廠們掌握了全球大部分的服務(wù)器的算力,這個數(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,還可以分攤成本。
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可以說,互聯(lián)網(wǎng)云計算大廠們的“需求”是從云里來,自研“芯片”也是到云里去。
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即便拋開互聯(lián)網(wǎng)公司自身的需求,AI芯片本身也是一個誘人的市場。
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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年達到305.7億元,增長率更是高達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年達到785億元。
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AI芯片是一個相對年輕的行業(yè)。與CPU行業(yè)相比,還沒有哪家公司獨占AI芯片的鰲頭。
這個市場養(yǎng)活了寒武紀、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”。
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大廠“造芯”任重道遠
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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,都是為了自家業(yè)務(wù)而來。
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海比研究院行業(yè)研究總監(jiān)宋濤認為,現(xiàn)在國內(nèi)BAT等公司采用的“設(shè)計+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,對于“芯片荒”只是起到了錦上添花的作用。
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但是不排除這些科技巨頭在積累一定的經(jīng)驗人才后,進軍難度更大的芯片制造。
顯然,要實現(xiàn)這一點并不容易,業(yè)內(nèi)分析師認為,“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)能實現(xiàn)。”
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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。
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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”,但是一步一個腳印,終在制成上超越制霸芯片行業(yè)20多年的英特爾。
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另一方面,5G時代前夕的AI芯片機遇,數(shù)據(jù)在爆發(fā)式低增長,芯片行業(yè)這個蛋糕只會越來越大。
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,它只是半導體產(chǎn)業(yè)的其中重要一環(huán)。
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有一點值得注意,從進入時間來看,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起步。
互聯(lián)網(wǎng)巨頭在屬于自己的垂直領(lǐng)域在做精細化深耕,這對中國芯片市場精細化分工打下了基礎(chǔ)。
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同時,中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭有一個獨特優(yōu)勢就是,可以用于自家產(chǎn)品上快速進行市場驗證,并快速商業(yè)化。
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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,或許是一個小小的突破口,現(xiàn)階段國內(nèi)芯片制造還遠未形成競爭格局,抱團取暖,尋求合作契機共同發(fā)展才是關(guān)鍵。
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