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長(zhǎng)期以來，英特爾、英偉達(dá)、AMD等幾大芯片設(shè)計(jì)“巨頭”瓜分了全球芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)的大多數(shù)份額。最近，情況似乎正在發(fā)生變化——亞馬遜、微軟等原有的芯片終端用戶，正向芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域伸出“觸角”，企圖從自己曾經(jīng)的供應(yīng)商手中“分一杯羹”。
外媒華爾街日?qǐng)?bào)針對(duì)此現(xiàn)象撰文分析，認(rèn)為這是由摩爾定律逼近物理極限、全球計(jì)算需求猛增的雙重因素所導(dǎo)致。這一背景下，云計(jì)算廠商、消費(fèi)電子廠商專向定制化的處理器，將為英特爾等老牌芯片設(shè)計(jì)玩家?guī)硖魬?zhàn)。
一、多家云計(jì)算、消費(fèi)電子廠商進(jìn)軍芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)
《華爾街日?qǐng)?bào)》報(bào)道稱，目前，英特爾、英偉達(dá)、AMD等芯片設(shè)計(jì)玩家正面臨流失客戶和競(jìng)爭(zhēng)者增多的雙重風(fēng)險(xiǎn)。
在過去，英特爾等傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)商，傾向于為通用應(yīng)用程序設(shè)計(jì)高性能的芯片，并將此類芯片提供給云計(jì)算廠商、消費(fèi)電子廠商等，成為后者的供應(yīng)商。
而現(xiàn)在，亞馬遜等云計(jì)算巨頭、蘋果等消費(fèi)電子巨頭，正利用自身的財(cái)力推動(dòng)芯片的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
舉例來說，本月，亞馬遜發(fā)布了定制版機(jī)器學(xué)習(xí)芯片AWS Trainium，并承諾AWS Trainium能夠提供比競(jìng)品更高的性能。此外，亞馬遜此前已為其云計(jì)算部門設(shè)計(jì)了CPU等其他處理器。
早在2016年，谷歌就發(fā)布了其自研人工智能芯片TPU。此后幾年間，谷歌為TPU進(jìn)行了多次硬件升級(jí)。
此外，軟件巨頭微軟也開始在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)行布局。今年11月，微軟發(fā)布了Pluton安全處理器，可實(shí)現(xiàn)類似于可信平臺(tái)模塊（TPM）的全棧芯片到云安全特性；近期業(yè)界又消息稱，微軟正在自研基于Arm架構(gòu)的CPU。
二、摩爾定律觸頂與計(jì)算需求猛增的雙重作用
據(jù)華爾街日?qǐng)?bào)報(bào)道，推動(dòng)亞馬遜等科技巨頭進(jìn)軍芯片設(shè)計(jì)的原因，在于基于摩爾定律的半導(dǎo)體行業(yè)運(yùn)作方式正發(fā)生改變。
隨著芯片制程逼近物理極限，通過增加晶體管數(shù)目來提升芯片性能的方法亦面臨“絕境”。這一背景下，云計(jì)算廠商、消費(fèi)電子廠商對(duì)定制化處理器的需求越發(fā)旺盛。
云計(jì)算方面，據(jù)估計(jì)，在全球各地，亞馬遜、谷歌、微軟各自運(yùn)營(yíng)著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)中心，除了維持自身運(yùn)營(yíng)外，這些公司還為大量客戶提供云計(jì)算支持。對(duì)于這些數(shù)據(jù)中心來說，即使是芯片性能、能效上的微小提升，也能帶來巨大的收益。
亞馬遜副總裁David Brown曾分享，通過放棄與老版軟件的兼容性、以及去除英特爾芯片上部分?jǐn)?shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商不需要的功能，亞馬遜可以在芯片性能和能效方面實(shí)現(xiàn)提升。
定制化芯片在消費(fèi)電子廠商中也越來越受歡迎。今年，蘋果在其Mac產(chǎn)品線中應(yīng)用了基于Arm架構(gòu)的自研處理器。而此前，蘋果Mac產(chǎn)品線中采用的是從英特爾采購(gòu)的芯片。
此外，2020年的新冠疫情加速了云計(jì)算的崛起。得益于遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的需求猛增，云計(jì)算廠商加速布局市場(chǎng)，其提升芯片性能的需求也水漲船高。
三、英特爾：雖無(wú)近憂，必有遠(yuǎn)慮
芯片行業(yè)分析師Linley Gwennap稱，目前，傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)廠商的業(yè)務(wù)損失并不大，全球市場(chǎng)中基于Arm架構(gòu)的CPU產(chǎn)品市占率不到1%，英特爾仍舊為絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心提供CPU。
盡管如此，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，云計(jì)算廠商、消費(fèi)電子廠商向芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的進(jìn)軍，仍為英特爾等老牌芯片設(shè)計(jì)廠商帶來了不可小覷的挑戰(zhàn)。
首先，憑借在消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代積累的巨量用戶資源和財(cái)富，亞馬遜等廠商在供應(yīng)鏈、人才供應(yīng)等方面掌握了主動(dòng)權(quán)。
方舟投資管理公司分析師James Wang認(rèn)為：“在1990年代，英特爾的體量比其客戶更大。但現(xiàn)在，英特爾客戶的體量已經(jīng)超過了英特爾。因此，客戶（亞馬遜等）擁有更多的資本和能力，可以自行采購(gòu)零部件。”
其次，臺(tái)積電等芯片代工廠商的崛起，為亞馬遜等“新晉”的芯片設(shè)計(jì)玩家提供了便利，后者無(wú)需花費(fèi)數(shù)十億美元建設(shè)芯片工廠，而可以“借力”代工廠商成熟的芯片制造技術(shù)。
可以看到，英特爾、英偉達(dá)等芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域的“老炮兒”，正通過戰(zhàn)略性并購(gòu)來應(yīng)對(duì)部分挑戰(zhàn)。2019年，英特爾收購(gòu)了以色列人工智能初創(chuàng)公司Habana，以增強(qiáng)自身的人工智能產(chǎn)品組合。今年，英偉達(dá)宣布收購(gòu)英國(guó)芯片IP供應(yīng)商Arm，有望提升其在移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)的地位。
結(jié)語(yǔ)：全球計(jì)算需求趨向多元
目前，國(guó)外的谷歌、亞馬遜，國(guó)內(nèi)的BAT等傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)巨頭，均正向芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)軍。這背后，一方面摩爾定律日益逼近物理極限；另一方面，興起的5G、人工智能等應(yīng)用對(duì)芯片算力、能效等方面能力提出了更高的要求。
與此對(duì)應(yīng)，各細(xì)分賽道中的計(jì)算應(yīng)用正對(duì)芯片性能提出更加多元的需求。這一趨勢(shì)中，隨著互聯(lián)網(wǎng)公司布局芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)，英特爾等傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)商不可避免地受到?jīng)_擊，但同時(shí)也面臨著發(fā)展機(jī)遇。
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