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(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?

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?

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?

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。