最近“芯片”二字一直在挑動(dòng)國(guó)人的神經(jīng)。
ICInsights報(bào)告顯示，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了4385億美元，前十大半導(dǎo)體廠商占據(jù)了整個(gè)市場(chǎng)58.5%的份額，這些廠商分別是三星、英特爾、SK海力士、Micron、博通、高通、德州儀器、Toshiba、英偉達(dá)和恩智浦，中國(guó)芯片廠商的名字并未出現(xiàn)其中，這也導(dǎo)致中國(guó)芯片行業(yè)極度依賴(lài)進(jìn)口。公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，2016年中國(guó)進(jìn)口芯片金額高達(dá)2300億美元，花費(fèi)幾乎是排在第二名的原油進(jìn)口金額的兩倍。
“中國(guó)芯”自主研發(fā)已經(jīng)是迫在眉睫。近日，根據(jù)外媒消息報(bào)道，臺(tái)灣芯片制造大廠臺(tái)積電目前正在使用16nm制程工藝為小米生產(chǎn)澎湃S2處理器。也就是說(shuō)，在沉寂一年之后，澎湃S2處理器終于開(kāi)始量產(chǎn)了。
BAT緊跟風(fēng)口積極布局AI芯片
國(guó)內(nèi)除華為、小米，在美國(guó)“封殺”中興通訊事件影響下，芯片行業(yè)受到了前所未有的關(guān)注度。科技巨頭如百度、阿里巴巴等也已分別以或投資或自研的方式陸續(xù)進(jìn)軍芯片領(lǐng)域，比如百度的XPU、阿里巴巴的Ali-NPU等。
4月19日消息，阿里巴巴達(dá)摩院近日正在研發(fā)一款卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片——Ali-NPU，該芯片將用于圖像視頻分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域。按照設(shè)計(jì)，阿里巴巴的 Ali-NPU 性能，將是目前市面上主流 CPU、GPU架構(gòu) AI 芯片的10倍，而制造成本和功耗僅為一半，性?xún)r(jià)比超過(guò) 40 倍。緊接著4月20日宣布，全資收購(gòu)中天微系統(tǒng)有限公司。
對(duì)此，阿里巴巴集團(tuán)技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé)人表示，此次收購(gòu)基于阿里對(duì)芯片領(lǐng)域的長(zhǎng)期關(guān)注和自身業(yè)務(wù)需求，并且希望借此收購(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等芯片競(jìng)爭(zhēng)“新賽道”上，提升中國(guó)芯片競(jìng)爭(zhēng)力。此前，阿里巴巴達(dá)摩院已組建了芯片技術(shù)團(tuán)隊(duì)，進(jìn)行AI芯片的自主研發(fā)。阿里還投資了寒武紀(jì)、深鑒、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等芯片公司。
百度主要是和其他企業(yè)合作發(fā)展，開(kāi)發(fā)應(yīng)用層面的內(nèi)容。2017年2月，百度收購(gòu)光學(xué)AI芯片初創(chuàng)公司Lightelligence，才算是正式邁入AI芯片領(lǐng)域。
2017年3月，百度發(fā)布DuerOS智慧芯片。DuerOS智慧芯片將 DuerOS 集成到紫光展銳芯片中，使芯片具有低功耗、低成本的特點(diǎn)，并提供豐富的 IO 接口，支持 Wi-Fi/藍(lán)牙多種連接模式。同時(shí)，該芯片采用ARM mbed OS 內(nèi)核及其安全網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)與云端的安全連接，降低設(shè)備商應(yīng)用開(kāi)發(fā)門(mén)檻。物聯(lián)網(wǎng)方案服務(wù)商漢楓科技也基于該芯片推出 WiFi 模組，集成DuerOS 智能語(yǔ)音交互功能。
2017年加州Hot Chips大會(huì)上，百度發(fā)布XPU，XPU是一款256核、基于FPGA的云計(jì)算加速芯片，合作伙伴是賽思靈（Xilinx）。當(dāng)時(shí)百度研究員歐陽(yáng)劍稱(chēng)：“在百度，我們使用FPGA已有多年時(shí)間。我們的數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算平臺(tái)和自動(dòng)駕駛項(xiàng)目中有大量FPGA，非常了解FPGA的優(yōu)缺點(diǎn)以及如何優(yōu)化。憑借XPU的大型核心，我們專(zhuān)注于多樣化的計(jì)算任務(wù)。如果XPU被證明可以用于AI、數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算和無(wú)人駕駛，那么百度可能需要用ASIC技術(shù)去開(kāi)發(fā)XPU。
海外科技巨頭早已開(kāi)始自研芯片
早在2006年，谷歌就考慮為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建一個(gè)專(zhuān)用集成電路（ASIC）。直至2016年，谷歌推出的機(jī)器學(xué)習(xí)處理器TPU已有領(lǐng)先同行7年的優(yōu)勢(shì)，包括寬容度更高，可以使用更復(fù)雜和強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)模型等，以使用戶更加迅速地獲得更智能結(jié)果。
蘋(píng)果也于10年前就開(kāi)始計(jì)劃組建工程師團(tuán)隊(duì)為iPhone和iPad自主設(shè)計(jì)芯片。去年，蘋(píng)果在秋季發(fā)布會(huì)上推出的iPhoneX等三款手機(jī)都采用了自主研發(fā)設(shè)計(jì)的AI芯片——A11仿生芯片。取代了芯片供應(yīng)商Imagination Technologies，改用蘋(píng)果自主設(shè)計(jì)的芯片，圖形處理速度與上一代相比最高提升超30%。
FaceBook的招聘信息顯示，該研發(fā)團(tuán)隊(duì)將“打造”端對(duì)端的SoC/ASIC和固件、驅(qū)動(dòng)程序。SoC是指系統(tǒng)級(jí)芯片，ASIC則是“專(zhuān)用集成電路”，F(xiàn)acebook這款芯片會(huì)更適應(yīng)特殊的應(yīng)用場(chǎng)景。自主芯片很有可能會(huì)被用在FaceBook服務(wù)器上，它將能幫助Facebook降低對(duì)英特爾和高通等傳統(tǒng)芯片廠商的依賴(lài)，并通過(guò)量身定制的方式開(kāi)發(fā)差異化產(chǎn)品。
有消息稱(chēng)Facebook下月將發(fā)售Oculus Go，它一款搭載了高通處理器的VR一體機(jī)。另一方面是Facebook在研發(fā)自家的智能音箱，雖然目前用不上自家設(shè)計(jì)生產(chǎn)的芯片，但是未來(lái)若果在硬件設(shè)備上使用自家處理器，F(xiàn)aceBook能更好地整合軟件與硬件，構(gòu)建完整的生態(tài)。
彭博認(rèn)為，F(xiàn)acebook自主研發(fā)芯片與其他科技巨頭一樣也與在試圖降低對(duì)英特爾、高通、英偉達(dá)等芯片廠商的依賴(lài)。
而微軟正在為其HoloLens混合現(xiàn)實(shí)耳機(jī)研發(fā)AI芯片，特斯拉也一直在為其汽車(chē)開(kāi)發(fā)AI芯片。去年，F(xiàn)acebook與英特爾開(kāi)始合作開(kāi)發(fā)一款為人工智能打造的新芯片。此前，市場(chǎng)消息指出亞馬遜已經(jīng)開(kāi)始設(shè)計(jì)定制AI芯片，這款芯片可能用于支持未來(lái)的Echo設(shè)備，并將大幅提高Alexa語(yǔ)音助理的服務(wù)質(zhì)量。
科技巨頭為什么自主研發(fā)芯片
BAT也好，小米、華為也好；美國(guó)的谷歌、Facebook、蘋(píng)果等都紛紛投入巨資和人力搞自研芯片，主要是出于以下三點(diǎn)考慮：
第一點(diǎn)是，他們希望突破芯片廠商的技術(shù)封鎖，提高自己的話語(yǔ)權(quán)。芯片廠商對(duì)于手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來(lái)講是絕對(duì)的且繞不開(kāi)的上游供應(yīng)鏈廠商。如2015年年初，高通發(fā)布的驍龍810芯片因?yàn)榘l(fā)熱嚴(yán)重，將所有國(guó)內(nèi)使用這款芯片的手機(jī)廠商拖下水。
另外還牽扯著大量的專(zhuān)利授權(quán)費(fèi)用，讓很多廠商苦不堪言。如果專(zhuān)利費(fèi)用沒(méi)有談妥，上游芯片廠商就會(huì)斷供。如早前魅族就因?yàn)楦咄](méi)有談妥專(zhuān)利費(fèi)用，導(dǎo)致魅族旗艦手機(jī)僅能使用MTK芯片或者是三星獵戶座處理器。
第二點(diǎn)是完善產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)約成本。以手機(jī)為例，目前手機(jī)的核心元件都是進(jìn)口產(chǎn)品，只要成本上漲，下游手廠商就要跟著漲價(jià)。自研芯片的成功，將會(huì)減少對(duì)于上游廠商的依賴(lài)，提要議價(jià)能力。最重要的是，由于是自家開(kāi)發(fā)，這樣在后期產(chǎn)品體驗(yàn)優(yōu)化上又能夠做到縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)巨頭在籠絡(luò)了大量的用戶、市場(chǎng)和資金之后，想往上游尋找優(yōu)質(zhì)、便宜和極具差異化的解決方案。
第三點(diǎn)是“自研芯片”本身就自帶光環(huán)，會(huì)一定程度上提高品牌知名度。推出自研芯片，不僅意味廠商在技術(shù)上得到了巨大進(jìn)步，也將大大提高廠商的品牌價(jià)值以及提高消費(fèi)者的信任度。如華為的海思麒麟處理器，目前已經(jīng)在市場(chǎng)上成功打開(kāi)了知名度。
巨頭自研芯片趨勢(shì)對(duì)傳統(tǒng)廠商影響
科技巨頭自研芯片這一趨勢(shì)，最終可能會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的采購(gòu)方和供應(yīng)商之間的關(guān)系帶來(lái)影響。此舉降低了對(duì)芯片供應(yīng)商的依賴(lài)，比如自研AI芯片對(duì)英偉達(dá)的業(yè)務(wù)或多或少都會(huì)帶來(lái)影響。
也有分析人士認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)公司收購(gòu)芯片公司進(jìn)行自研，也將有利于傳統(tǒng)半導(dǎo)體廠商的業(yè)務(wù)開(kāi)展。因?yàn)樗麄冏约簛?lái)做芯片了，所以才會(huì)對(duì)芯片設(shè)計(jì)懂得越多，而懂得越多，就會(huì)使得溝通起來(lái)更加的容易，這樣才會(huì)更加了解傳統(tǒng)廠商的價(jià)值。
從目前來(lái)看，事實(shí)上谷歌和英偉達(dá)仍然是合作伙伴，因?yàn)橛ミ_(dá)在芯片方面的優(yōu)勢(shì)依然明顯。阿里巴巴和谷歌的芯片項(xiàng)目仍處于相對(duì)初期階段，目前尚難以與英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心的GPU業(yè)務(wù)相比。阿里巴巴也依然通過(guò)云計(jì)算提供英偉達(dá)GPU使用，且在Ali-NPU上市后，仍將繼續(xù)進(jìn)行。
“自產(chǎn)芯”的爆發(fā)，對(duì)英特爾、高通和博通等芯片制造商帶來(lái)了威脅，同時(shí)芯片廠商又面臨著增速放緩和成本上漲等壓力，重壓之下，部分芯片制造商試圖通過(guò)并購(gòu)方式加強(qiáng)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，未來(lái)十年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)將從橫向整合進(jìn)入到上下游垂直整合階段，芯片廠商綜合實(shí)力越來(lái)越強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)集中度越來(lái)越高，寡頭壟斷的格局將得到進(jìn)一步強(qiáng)化。
同時(shí)，在斬獲新技術(shù)的同時(shí)，削減制造和開(kāi)發(fā)成本;另有英偉達(dá)和英特爾等公司則將其大部分芯片制造專(zhuān)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移到了AI及新興領(lǐng)域，準(zhǔn)備通過(guò)為科技巨頭服務(wù)來(lái)賺錢(qián)。