獨(dú)立的芯片公司未來(lái)該如何更好地發(fā)展？

獨(dú)立的芯片公司未來(lái)該如何更好地發(fā)展？

11月16日凌晨，微軟發(fā)布了兩款自研芯片：AI加速芯片Maia 100和CPU芯片Azure Cobalt 100。

互聯(lián)網(wǎng)公司自研芯片，已經(jīng)不是什么新鮮事。之前蘋果、亞馬遜、谷歌、華為、阿里等公司就已經(jīng)這么做了，微軟已經(jīng)算是晚的了。

（說(shuō)明一下，這里的互聯(lián)網(wǎng)公司指的是互聯(lián)網(wǎng)底層技術(shù)的公司，也即云計(jì)算公司，或者支撐互聯(lián)網(wǎng)公司業(yè)務(wù)的底層技術(shù)部門。）

今天這篇文章，我們仔細(xì)分析一下，在主流大客戶紛紛自研芯片的當(dāng)下，獨(dú)立的芯片公司未來(lái)該如何更好地發(fā)展？

算力芯片面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)

關(guān)于算力芯片面臨的挑戰(zhàn)，之前就詳細(xì)介紹過(guò)，這里不展開(kāi)了。簡(jiǎn)單總結(jié)如下：

算力需求數(shù)量級(jí)提升。例如，AI算力每2個(gè)月翻一倍。典型的大算力場(chǎng)景：AI大模型、高階自動(dòng)駕駛、元宇宙等。

性能和靈活性難以兼顧。CPU靈活但性能不夠，ASIC性能極致但靈活性不夠。越復(fù)雜的系統(tǒng)，對(duì)通用靈活性的追求越高于對(duì)性能的追求。

業(yè)務(wù)的橫向和縱向差異性。橫向差異，指的是不同客戶的業(yè)務(wù)差異；縱向差異，指的是單個(gè)客戶的業(yè)務(wù)迭代差異。如果針對(duì)場(chǎng)景定制芯片會(huì)導(dǎo)致架構(gòu)碎片化，并且芯片的迭代完全跟不上軟件的迭代節(jié)奏。

大芯片研發(fā)成本越來(lái)越高。數(shù)以億計(jì)，甚至十億計(jì)，的研發(fā)成本，需要芯片的大規(guī)模落地來(lái)攤薄。

芯片大規(guī)模落地困境。宏觀算力需要規(guī)?；挠?jì)算集群，高昂的研發(fā)成本需要規(guī)?；瘉?lái)攤薄研發(fā)成本。但各種性能優(yōu)化的專用定制方案通用性低，覆蓋場(chǎng)景少，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模部署。

生態(tài)建設(shè)的門檻。大芯片需要框架和生態(tài)，門檻高且需要長(zhǎng)期積累，小公司難以長(zhǎng)期大量投入。即使構(gòu)建了芯片生態(tài)，但生態(tài)私有，如何獲得客戶的廣泛認(rèn)可，也是非常大的挑戰(zhàn)。

從客戶視角看，不對(duì)特定廠家的硬件平臺(tái)產(chǎn)生依賴。需要開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)化的硬件和系統(tǒng)堆棧。

從客戶視角看，存在宏觀計(jì)算平臺(tái)融合的挑戰(zhàn)。云網(wǎng)邊端融合，軟件可以跨大范圍的硬件遷移；需要不同廠家硬件的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建統(tǒng)一的硬件平臺(tái)和系統(tǒng)堆棧。

互聯(lián)網(wǎng)公司自研芯片分析

云計(jì)算進(jìn)入下半段，行業(yè)從粗獷式發(fā)展向精細(xì)化發(fā)展轉(zhuǎn)型。需要深入到底層的軟硬件，通過(guò)深層次的技術(shù)創(chuàng)新來(lái)驅(qū)動(dòng)云計(jì)算變革。

傳統(tǒng)的芯片公司，雖然有一些先進(jìn)的底層技術(shù)，但距離客戶場(chǎng)景較遠(yuǎn)。閉門造車，技術(shù)難以轉(zhuǎn)換成“給客戶帶來(lái)更大價(jià)值”的產(chǎn)品；反而在一些方面，約束了客戶的價(jià)值創(chuàng)新。

這使得互聯(lián)網(wǎng)公司不得不“自己動(dòng)手，豐衣足食”。

互聯(lián)網(wǎng)公司做芯片，具有如下一些優(yōu)勢(shì)：

首先，是距離最終客戶近。更能把握客戶的需求，更貼近客戶的場(chǎng)景。

其次，是互聯(lián)網(wǎng)公司做的事情更宏觀更系統(tǒng)。云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、元宇宙等熱點(diǎn)方向，都是互聯(lián)網(wǎng)公司主導(dǎo)的技術(shù)發(fā)展潮流，互聯(lián)網(wǎng)公司站在宏觀層次，更能深刻體會(huì)到自身對(duì)底層軟硬件的各種“特殊”要求。

最后，則是資源優(yōu)勢(shì)。互聯(lián)網(wǎng)公司具有資源整合的優(yōu)勢(shì)，并且在整合客戶需求、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)方面遠(yuǎn)比芯片公司有優(yōu)勢(shì)。

互聯(lián)網(wǎng)公司做芯片的劣勢(shì)，體現(xiàn)在：

首先，是技術(shù)積累不足。互聯(lián)網(wǎng)公司自研芯片還在早期階段，很多方面的優(yōu)化還比較淺層；要想深入到技術(shù)底層，全面而系統(tǒng)地重構(gòu)整個(gè)數(shù)據(jù)中心技術(shù)棧，挑戰(zhàn)巨大。

其次，芯片不是互聯(lián)網(wǎng)公司的主業(yè)。一旦遇到“風(fēng)吹草動(dòng)”，很可能最先被砍掉的就是芯片這種“只出不進(jìn)”的部門?；蛘哒f(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)公司對(duì)芯片難以長(zhǎng)期堅(jiān)守，難以積累芯片方面的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

再次，規(guī)模劣勢(shì)。雖然互聯(lián)網(wǎng)巨頭每年的芯片消耗量非常大，但畢竟是單個(gè)客戶。大芯片整個(gè)鏈條資金消耗量巨大，需要更多客戶的更大的銷售量來(lái)攤薄成本。單個(gè)客戶的芯片消耗量，仍不足以讓算力芯片進(jìn)入高質(zhì)量良性發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

最后，供應(yīng)商綁定風(fēng)險(xiǎn)。自研芯片供給自己，幾乎是絕對(duì)的供應(yīng)商綁定。自成一套體系的技術(shù)演進(jìn)，會(huì)約束自身技術(shù)的發(fā)展。如果出現(xiàn)技術(shù)選型偏差，或芯片質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)拖累上層業(yè)務(wù)，引起連鎖問(wèn)題。

術(shù)業(yè)有專攻，喝牛奶一定要自己養(yǎng)牛嗎？

互聯(lián)網(wǎng)公司的本質(zhì)訴求

前面我們就分析過(guò)：互聯(lián)網(wǎng)公司本質(zhì)上并不是想大包大攬，“吃獨(dú)食”；反而是芯片公司的產(chǎn)品無(wú)法滿足這些客戶的需要，逼迫著客戶不得不自研。

這里，我們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)公司自研芯片的本質(zhì)訴求進(jìn)行分析，希望獨(dú)立芯片公司能夠重視這些訴求，做出讓客戶真正滿意的產(chǎn)品。

這里簡(jiǎn)單分析一下互聯(lián)網(wǎng)公司的一些，隱藏在許多表面訴求背后的，更加真實(shí)的本質(zhì)訴求（拋磚引玉）：

首先，最核心的必然是更高的性能/成本比。性價(jià)比是永恒的話題，都希望最低廉的成本下提供最高的性能價(jià)值。

其次是，差異化。互聯(lián)網(wǎng)公司需要有足夠理想的硬件平臺(tái)，支撐差異化的功能和價(jià)值，給到自己的客戶。

再次，硬件可迭代。軟件迭代很快，為了增加硬件設(shè)備的生命周期（也是一種降成本的手段），則需要硬件能夠支持軟件服務(wù)的長(zhǎng)期迭代。

再再次，快速業(yè)務(wù)創(chuàng)新。互聯(lián)網(wǎng)公司自己的產(chǎn)品和服務(wù)是自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，互聯(lián)網(wǎng)公司需要的是能夠自己“掌控一切”的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，來(lái)增強(qiáng)自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

最后則是，無(wú)平臺(tái)依賴。平臺(tái)依賴某種程度上是一種“壟斷”?；ヂ?lián)網(wǎng)公司，通常也是“巨頭”，有非常大的產(chǎn)業(yè)鏈“話語(yǔ)權(quán)”，肯定不希望被綁定在某個(gè)特定的平臺(tái)上。這樣不僅會(huì)降低自己的“話語(yǔ)權(quán)”，還存在巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

這里我們假設(shè)一個(gè)理想情況：如果存在通用的芯片方案，能夠滿足上述這些需求，客戶不會(huì)產(chǎn)生平臺(tái)依賴，不對(duì)客戶自身業(yè)務(wù)的核心競(jìng)爭(zhēng)力構(gòu)成威脅，并且功能更加強(qiáng)大，性能更加強(qiáng)勁，價(jià)格更具有顯著優(yōu)勢(shì)。

那么請(qǐng)問(wèn)，互聯(lián)網(wǎng)公司還需要芯片自研嗎？

或者更直白的說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)公司，愿意吃力不討好，通過(guò)自研芯片增加自己的成本、降低自己的競(jìng)爭(zhēng)力嗎？

反過(guò)來(lái)說(shuō)，芯片公司需要更多的本質(zhì)創(chuàng)新。

芯片研發(fā)模式分析

芯片研發(fā)通常有三種模式：

模式一，傳統(tǒng)模式，硬件定義軟件：

問(wèn)題一，芯片公司私有的架構(gòu)和平臺(tái)，構(gòu)建生態(tài)門檻很高，客戶存在平臺(tái)依賴。

問(wèn)題二，定制的解決方案，難以覆蓋所有客戶的要求。

問(wèn)題三，客戶需要修改自身的業(yè)務(wù)邏輯，遷移的成本和風(fēng)險(xiǎn)很高。

硬件定義軟件，是架構(gòu)孤島、生態(tài)孤島、算力孤島；并且因?yàn)楣?yīng)商依賴的原因，對(duì)客戶不友好。

模式二，客戶友好模式，軟件定義硬件：

芯片公司提供設(shè)計(jì)服務(wù)，為客戶定制?？蛻糇匝幸矊儆诳蛻舳ㄖ频姆懂?，因?yàn)閮?nèi)部客戶也是客戶。

優(yōu)勢(shì)在于：能夠拿到詳細(xì)的客戶需求，了解場(chǎng)景痛點(diǎn)；還有就是早期種子客戶的支持，是產(chǎn)品成功的關(guān)鍵。

問(wèn)題一，客戶的需求，不一定是“真正”的需求，真正的需求需要自己深度洞察。

問(wèn)題二，需求的橫向和縱向差異問(wèn)題并未解決。首先，即使大客戶內(nèi)部，不同的團(tuán)隊(duì)之間的需求也存在較大差異；其次，需求的快速迭代如何滿足？

模式三：開(kāi)放模式，軟硬件相互定義。開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)架構(gòu)/接口：

通過(guò)通用標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和平臺(tái)解耦。

通用的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)客戶軟件定義一切，平臺(tái)硬件加速一切。

通過(guò)本質(zhì)的系統(tǒng)架構(gòu)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)：數(shù)量級(jí)性能提升；覆蓋更多場(chǎng)景及迭代；不改變業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)平滑遷移；兼容已有生態(tài)；沒(méi)有平臺(tái)依賴；學(xué)習(xí)和使用的低門檻。

哪種模式更好？仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智。

芯片公司需要進(jìn)化成互聯(lián)網(wǎng)公司

量變會(huì)引起質(zhì)變。

但與此同時(shí)，很難發(fā)現(xiàn)質(zhì)變從何時(shí)開(kāi)始，很難把握質(zhì)變發(fā)展的整個(gè)過(guò)程。

芯片公司的組織和研發(fā)模式，在逐漸地進(jìn)入新的質(zhì)變，如表格所示：

小規(guī)模芯片階段。最重要的是芯片的研發(fā)。這一時(shí)期，芯片公司就是純粹的芯片公司，通常硬件和軟件開(kāi)發(fā)人員比例在1:1左右。

大規(guī)模芯片階段。量變引起了質(zhì)變，各類處理器芯片越做越大，則進(jìn)入軟件型芯片公司的時(shí)代。2008年，黃仁勛率先喊出NVIDIA是一家軟件公司。然后把更多的資源給了CUDA框架，而不是GPU芯片。所以才成就了現(xiàn)在NVIDIA的偉大。這一時(shí)期，硬件和軟件人員的比例在1:5左右。

超大規(guī)模芯片階段。現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，單機(jī)計(jì)算越來(lái)越少，分布式集群計(jì)算成為主流，甚至走向跨集群計(jì)算。芯片很重要，開(kāi)發(fā)框架更重要。但即使開(kāi)發(fā)框架重要，也僅僅解決的是單機(jī)計(jì)算的問(wèn)題，要想解決集群/跨集群計(jì)算的問(wèn)題，計(jì)算平臺(tái)解決方案則更更重要。我們認(rèn)為，這一時(shí)期的芯片公司，需要做到比客戶更懂客戶，將成為典型的互聯(lián)網(wǎng)型的芯片公司，其硬件軟件人員比例將達(dá)到1:10左右。

計(jì)算規(guī)模的量變，需要架構(gòu)創(chuàng)新的質(zhì)變：

只懂軟件，難以駕馭復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)，無(wú)法深入，難以整合；

只懂硬件，堆疊的性能再好，客戶難以駕馭，場(chǎng)景覆蓋小，生命周期短，芯片無(wú)法大規(guī)模落地，成本高昂，風(fēng)險(xiǎn)極高；

唯有軟硬件深度融合，比客戶更懂客戶，才是正確的發(fā)展道路。

更深層次的開(kāi)放合作

行業(yè)和技術(shù)都在巨變：云計(jì)算、邊緣計(jì)算出現(xiàn)后，系統(tǒng)的規(guī)模數(shù)量級(jí)膨脹。也因此，互聯(lián)網(wǎng)公司的業(yè)務(wù)場(chǎng)景非常復(fù)雜，具有很多超出個(gè)體硬件的高級(jí)特征。能深刻理解這些系統(tǒng)需求的莫過(guò)于互聯(lián)網(wǎng)公司，而芯片公司對(duì)系統(tǒng)的把握，有些不足。

雖然如此，但這個(gè)視角仍然是局部的、相對(duì)微觀的。

人類發(fā)展，從“男耕女織”到“手工作坊”，再到流水線的“工業(yè)化大生產(chǎn)”，再到現(xiàn)在的“全球化大分工”。從更宏觀、更長(zhǎng)期以及發(fā)展的視角看，全球產(chǎn)業(yè)是國(guó)際化大分工的，每個(gè)地區(qū)每個(gè)公司每個(gè)人，都在做自己最擅長(zhǎng)的事情。

（企業(yè)的能力邊界：一個(gè)公司之所以只做自己擅長(zhǎng)的事情，不是不愿意拓展到其他相關(guān)甚至不相關(guān)的領(lǐng)域，而是能力有邊界，“鞭長(zhǎng)莫及”。）

隨著時(shí)間推移，很多技術(shù)會(huì)沉淀，云計(jì)算底層技術(shù)也不例外。

開(kāi)放合作，更加科學(xué)精細(xì)的分工，才能構(gòu)建健康而宏大的行業(yè)生態(tài)。

底層的芯片公司，也需要不斷地自我革新，才能真正幫助客戶，成就客戶，同時(shí)也成就自己。

審核編輯：劉清