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科技巨頭們?yōu)槭裁础翱缃缭煨尽?/h1>
2022-06-15 02:42:01
產(chǎn)城 2022年5期

在“缺芯”浪潮持續(xù)發(fā)酵下,“跨界造芯”被列入半導(dǎo)體行業(yè)十大熱詞。無(wú)論是車(chē)企、手機(jī)廠(chǎng)商還是互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng),都接二連三地扎進(jìn)“造芯”賽道,甚至于連地產(chǎn)、家電、百貨、水泥廠(chǎng)等企業(yè)也直接橫跨到科技業(yè)開(kāi)始造芯之路。

“造芯”早已不再是芯片公司的專(zhuān)場(chǎng),蘋(píng)果、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(lái)說(shuō),“造芯”之路都耗費(fèi)巨大,但為什么汽車(chē)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等大廠(chǎng)們還是要扎堆造芯?它們?cè)斓男酒蛯?zhuān)業(yè)芯片廠(chǎng)商有什么不一樣?更進(jìn)一步,國(guó)內(nèi)大廠(chǎng)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(lái),頭部科技公司的行動(dòng)出奇地一致:無(wú)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(chǎng)商如蘋(píng)果、華為、OPPO,紛紛下海自研AI芯片。2017年,蘋(píng)果A11Bonic問(wèn)世,首次采用自研GPU,首次搭載神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎,開(kāi)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(kāi)始有所行動(dòng)。國(guó)外如谷歌,2014年就開(kāi)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CPU Graviton。國(guó)內(nèi)如百度,2010年就開(kāi)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(kāi)始對(duì)燧原科技進(jìn)行多輪投資之后,在2020開(kāi)始自立門(mén)戶(hù)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(kāi)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(xiàn)這樣專(zhuān)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:在ARM服務(wù)器芯片布局的有亞馬遜AWS的Graviton2、阿里的倚天、華為的鯤鵬等。云端AI芯片方面有谷歌的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)芯片方面有AWS的網(wǎng)卡芯片、存儲(chǔ)芯片等;華為、騰訊的智能網(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(lái)越大。根據(jù)中國(guó)信通院發(fā)布的《云計(jì)算白皮書(shū)(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),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(guò)百萬(wàn)臺(tái)。為了能讓數(shù)億互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)快樂(lè)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(xiàn)上,GPU、FPGA芯片和ASIC芯片,都可以被用來(lái)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(huà)說(shuō),兩者是全才與專(zhuān)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(guò)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(kāi)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(chǎng)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(chǎng)“造芯”的門(mén)檻

這么多互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠(chǎng)投入芯片設(shè)計(jì),難道芯片設(shè)計(jì)就沒(méi)有門(mén)檻嗎?事實(shí)上,造芯有三大門(mén)檻:技術(shù)密集、資金密集、成本敏感。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),需要有人、有錢(qián)、有量。對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠(chǎng)來(lái)說(shuō),有人有錢(qián)自然不用說(shuō),但大家其實(shí)沒(méi)有看到的一面是:大廠(chǎng)有量。

眾所周知,芯片投入很大,7nm開(kāi)發(fā)成本在億人民幣級(jí)別,沒(méi)錢(qián)沒(méi)人都做不了芯片。因此,只有量大才能分?jǐn)傂酒某杀尽?duì)于做芯片來(lái)說(shuō),量比錢(qián)甚至更重要。換句話(huà)說(shuō),如果沒(méi)有市場(chǎng)需求,做芯片這個(gè)邏輯本身都不成立。例如,蘋(píng)果公司每年出貨幾千萬(wàn)臺(tái)手機(jī),這個(gè)是蘋(píng)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U蛉绱耍ヂ?lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠(chǎng)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(lái),立馬就可以產(chǎn)生效益,不但滿(mǎn)足需求,還可以分?jǐn)偝杀尽?梢哉f(shuō),互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算大廠(chǎng)們的“需求”是從云里來(lái),自研“芯片”也是到云里去。

即便拋開(kāi)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)。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(méi)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(xiàn)、天數(shù)智芯等AI芯片創(chuàng)企,而近年來(lái)盯上AI的互聯(lián)網(wǎng)公司,自然不愿放過(guò)這塊“肥肉”。

大廠(chǎng)“造芯”任重道遠(yuǎn)

從入局目的來(lái)看,現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)大廠(chǎng)造芯都有自己的“小算盤(pán)”,芯片“出口”方向精準(zhǔn),都是為了自家業(yè)務(wù)而來(lái)。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(wú)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(lái)會(huì)左右傳統(tǒng)芯片廠(chǎng)的營(yíng)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(jí),造芯從來(lái)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(lái)說(shuō),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(wàn)億帝國(guó),蘋(píng)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(kāi)局“慘烈”,但是一步一個(gè)腳印,終在制程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(lái)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(kāi)始,而對(duì)于芯片生產(chǎn)來(lái)說(shuō),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(lái)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(chǎng)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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