本文來(lái)自品途商業(yè)評(píng)論，文/韭菜財(cái)經(jīng)。
近期字節(jié)跳動(dòng)上一則關(guān)于招聘芯片人才的新聞，再次引發(fā)了外界對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)大廠“造芯”的猜測(cè)。事實(shí)上，在“缺芯”潮持續(xù)發(fā)酵之下，“跨界造芯”早已經(jīng)成為了近年來(lái)科技界的一個(gè)常用熱詞。無(wú)論是車企、手機(jī)廠商還是互聯(lián)網(wǎng)大廠，都先后接二連三地扎進(jìn)了“造芯”賽道，甚至于連地產(chǎn)、零售百貨、家電等領(lǐng)域的企業(yè)也都紛紛參與其中，不由得給人一種“不造芯就落伍”的錯(cuò)覺(jué)。
不可否認(rèn)，當(dāng)下來(lái)看“造芯”似乎是擋不住的一場(chǎng)大潮流。不過(guò)，參與者雖眾但真正了解自身“造芯”需求的企業(yè)其實(shí)并不多。那么，那些真正有志于“造芯”的企業(yè)，其真實(shí)動(dòng)機(jī)究竟何在呢？
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巨頭“造芯”動(dòng)機(jī)何在
在一眾“造芯”的企業(yè)中，要論起真正需求明確的還要算是科技互聯(lián)網(wǎng)公司了。
實(shí)際上，包括蘋果、華為、OPPO等手機(jī)品牌在內(nèi)的技術(shù)公司，在很早之前就已經(jīng)率先在AI芯片領(lǐng)域“卷”了起來(lái)。2017年，蘋果A11 Bonic問(wèn)世，首次采用自研GPU，首次搭載神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引擎，從此開(kāi)啟了智能手機(jī)AI時(shí)代；隨后，華為“昇騰”系列芯片的出爐，則標(biāo)志著華為正式進(jìn)軍AI處理器行業(yè)；而后OPPO也宣布進(jìn)軍半導(dǎo)體，打造自研芯片。
除了手機(jī)廠商之外，互聯(lián)網(wǎng)公司如谷歌、亞馬遜、BAT等，也都聞風(fēng)而動(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)器芯片了，2019年更是在印度組建了芯片團(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更是實(shí)現(xiàn)了發(fā)布即量產(chǎn)；阿里也成立了“平頭哥半導(dǎo)體有限公司”入局AI芯片，并在隨后的2019年推出首款A(yù)I芯片含光800，騰訊也從前期的入股燧源科技，到親自入局造AI芯片。再到最近的字節(jié)跳動(dòng)，也被曝將自研云端AI芯片和ARM服務(wù)器芯片……不難發(fā)現(xiàn)，近乎大半個(gè)互聯(lián)網(wǎng)圈有頭有臉的公司，都已經(jīng)參與了這場(chǎng)“造芯”盛宴。
而在一片“熱鬧”的背后，“造芯”的難度是顯而易見(jiàn)的。那么，各路大廠為何還要來(lái)做這樣一個(gè)長(zhǎng)周期、慢回報(bào)、資金密集的高投入行業(yè)呢？答案是戰(zhàn)略需要。
從內(nèi)部來(lái)說(shuō)，隨著行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇，企業(yè)迫切需要推出更加原創(chuàng)的硬件芯片，來(lái)支持自身的產(chǎn)品和服務(wù)戰(zhàn)略落地。就研發(fā)芯片的動(dòng)機(jī)來(lái)講，無(wú)論是選擇自研的華為、蘋果，還是廣有布局的BAT，其推動(dòng)自研的核心動(dòng)機(jī)，都與提升其產(chǎn)品體驗(yàn)和服務(wù)差異化這一核心需求分不開(kāi)。
從外部而言，高通、AMD以及英特爾等芯片大廠提供的產(chǎn)品，越來(lái)越難以滿足互聯(lián)網(wǎng)科技廠商們的現(xiàn)實(shí)需求了。與其他領(lǐng)域一樣，AMD、英特爾、高通等芯片廠對(duì)芯片的壟斷，直接導(dǎo)致了很多科技公司采購(gòu)芯片的成本在不斷上升（比如持續(xù)漲價(jià)），過(guò)去由于話語(yǔ)權(quán)的羸弱使其只能聽(tīng)之任之；但如今隨著各家自研芯片的出爐，其對(duì)大廠的“蠻橫”也有了一些底氣；另外，各家大廠的云服務(wù)所構(gòu)建的生態(tài)并不完全相同，其對(duì)服務(wù)器芯片的需求自然也會(huì)有所差異，但通用型的芯片并不足以滿足這一需求，這種情況下自研就成了其必選的一個(gè)選項(xiàng)了。
更深層的內(nèi)在動(dòng)因
如前文所述，無(wú)論是從戰(zhàn)略層面還是現(xiàn)實(shí)層面來(lái)看，“造芯”對(duì)于技術(shù)驅(qū)動(dòng)的大廠而言都值得嘗試。但如果只是滿足這些因素，這個(gè)選項(xiàng)至多也只能被大廠歸入“應(yīng)該做”的行列，尚不至于讓大廠產(chǎn)生“親自下場(chǎng)”的沖動(dòng)，而能讓大廠敢于參與其中的因素，必然與其內(nèi)部條件允許脫不開(kāi)關(guān)系。
首先，相比通用芯片的高門檻而言，專用芯片設(shè)計(jì)的研發(fā)對(duì)大廠而言相對(duì)容易許多。通常來(lái)說(shuō)，芯片可以分為兩大類：一類是通用性芯片，通常是我們聽(tīng)到的CPU、GPU和DSP等；第二類是專用芯片，包括FPGA、ASIC等等。而“通用”與“專用”的區(qū)別，通常在于其是否為執(zhí)行某一特定運(yùn)算而設(shè)計(jì)，如果用銀行來(lái)做比喻的話，通用芯片相當(dāng)于柜員，它需要處理復(fù)雜場(chǎng)景應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜狀況，優(yōu)點(diǎn)在于靈活、通用；而專用芯片則相當(dāng)于“ATM機(jī)”，優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、高效。
目前大廠們所研究的芯片類型大多屬于后者，高效是其核心訴求。比如，騰訊推出的三款自研芯片紫霄、滄海、玄靈，都在相應(yīng)領(lǐng)域有突出表現(xiàn)，其中主打AI的紫霄相比業(yè)界的同等水平提升了100%，主打視頻處理的滄海壓縮率相比業(yè)界提升了30%以上，主打高性能網(wǎng)絡(luò)的玄靈性能，相比業(yè)界提升了4倍。無(wú)獨(dú)有偶，阿里平頭哥研發(fā)的服務(wù)器芯片倚天710、含光800等均有遠(yuǎn)超業(yè)界預(yù)期的表現(xiàn)，百度的昆侖芯片2號(hào)不僅強(qiáng)于業(yè)界，而且較上一代性能提升了2-3倍。凡此種種，都能說(shuō)明互聯(lián)網(wǎng)公司的核心訴求正在于提升效率這一點(diǎn)。
當(dāng)下，人工智能運(yùn)算常常具有大運(yùn)算量、高并發(fā)度、仿存頻繁等特點(diǎn)，這使得傳統(tǒng)的CPU、GPU等芯片已經(jīng)難以滿足當(dāng)下市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)需要了，企業(yè)迫切需要更高性能的通用型智能芯片，在硬件層面給予人工智能算法以支持。但通用型智能芯片及其基礎(chǔ)系統(tǒng)軟件的研發(fā)，需要全面掌握核心芯片與系統(tǒng)軟件的大量關(guān)鍵技術(shù)，技術(shù)難度高、涉及方向廣，是一個(gè)極端復(fù)雜的系統(tǒng)工程，對(duì)于新入局的一眾巨頭而言仍有一定難度，相比之下自研專用的人工智能芯片則容易許多。
其次，大廠自身技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景比較多，并且云基礎(chǔ)設(shè)施雄厚、用戶群體廣眾，其超大體量的規(guī)模足以幫助其將巨額的芯片研發(fā)成本攤薄，大大減小其推進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)于“造芯”這樣重研發(fā)重投入的行業(yè)來(lái)說(shuō)，除了有錢之外還必須有量，甚至有“量”是比有錢更重要的事情。比如，蘋果敢于入局SOC芯片，核心在于其每年穩(wěn)定出貨幾千萬(wàn)的蘋果手機(jī)，也唯有如此巨量的應(yīng)用才能幫助其分?jǐn)傆捎谛酒邪l(fā)而投入的巨大成本。同樣的道路，近期字節(jié)跳動(dòng)入局“造芯”，理由也是其在國(guó)內(nèi)外擁有海量的云基礎(chǔ)設(shè)施（數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器等資源），以及多達(dá)20億月活用戶的支持，這些因素都使其“造芯”的成本壓力大大下降了。
另外，自主研發(fā)可以使其在成本與流程上做到最優(yōu)，提高安全性和靈活性，在長(zhǎng)中短各個(gè)階段不同層次上進(jìn)行更快的創(chuàng)新，使其在芯片的立項(xiàng)、進(jìn)度和交付上掌握主動(dòng)性。
從云中來(lái)到云中去
總的來(lái)看，巨頭參與“造芯”有動(dòng)機(jī)也有可行性，基本可算是萬(wàn)事皆備，但回到具體的落地實(shí)踐上來(lái)說(shuō)，方法同樣很重要。目前來(lái)看巨頭造芯所堅(jiān)持的動(dòng)作，無(wú)外乎是“從云中來(lái)到云中去”。
一方面，云巨頭們以其在推動(dòng)云服務(wù)發(fā)展中形成的清晰需求，指導(dǎo)其芯片制造的設(shè)計(jì)與發(fā)展。實(shí)際上，做芯片除了要考慮技術(shù)和工藝，最大的難點(diǎn)在于對(duì)芯片的“定義”。過(guò)去傳統(tǒng)芯片的優(yōu)勢(shì)在于前者，但弊端是通常需要芯片做出來(lái)再去匹配需求，這會(huì)使其在很多場(chǎng)景下?lián)p失其真實(shí)性能。而包括谷歌、百度、騰訊等大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，它們本身就是需求方，它們對(duì)自身的需求最清晰、也最明確，因此“造芯”出來(lái)的結(jié)果，跟其業(yè)務(wù)本身會(huì)形成比較好的一個(gè)協(xié)同和適配。
比如，百度2019年推出的由三星代工的昆侖一代芯片，就主要應(yīng)用于百度熟悉的業(yè)務(wù)如搜索排名、語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理以及自然語(yǔ)言處理等應(yīng)用領(lǐng)域；2021年8月，百度推出的二代昆侖芯片，則將其主要應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、智慧工業(yè)等領(lǐng)域，同時(shí)還可以賦能高性能計(jì)算集群、生物計(jì)算、智能交通以及無(wú)人駕駛等行業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域顯然比之前更廣一些，但領(lǐng)域依舊是百度正在推進(jìn)的AI應(yīng)用場(chǎng)景。
同樣的道理，阿里平頭哥的芯片很大程度也直接服務(wù)于阿里云的生態(tài)建設(shè)。比如，阿里先后推出了ARM服務(wù)器芯片“倚天”，AI芯片“含光”，RISC-V架構(gòu)CPU核“玄鐵”，射頻識(shí)別芯片“羽陣”，基本布局覆蓋云端到終端全流程。另外，其還基于神龍架構(gòu)，推出了自己的云服務(wù)器神龍服務(wù)器，并設(shè)計(jì)了自己的智能網(wǎng)卡芯片X-Dragon?？傊?，通過(guò)不斷豐富生態(tài)增強(qiáng)其軟硬一體的協(xié)作能力，阿里云在云服務(wù)市場(chǎng)的地位得到不斷鞏固和增強(qiáng)，其“一云多芯”戰(zhàn)略也得到了切實(shí)落實(shí)。
另一方面，巨頭“造芯”的目標(biāo)，仍然服務(wù)于巨頭的云戰(zhàn)略規(guī)劃。從云服務(wù)行業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，客戶對(duì)于云上性價(jià)比的追求是永無(wú)止境的，未來(lái)云上工作負(fù)載對(duì)于計(jì)算創(chuàng)新的要求也是無(wú)止境的，這就決定了追求更高效能的全新技術(shù)，將會(huì)是芯片研發(fā)服務(wù)于云戰(zhàn)略的戰(zhàn)略核心。
比如，巨頭通過(guò)自主設(shè)計(jì)芯片以及服務(wù)器等硬件，使其在云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)具有更強(qiáng)的定價(jià)能力和差異化，從而可以幫助其挽回在IAAS市場(chǎng)因?yàn)橥|(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)，而導(dǎo)致的低毛利困境。站在當(dāng)下來(lái)看，自研芯片雖然不是云廠商開(kāi)展業(yè)務(wù)的必需，但卻決定了云廠商的天花板，并象征著云巨頭的身份。
難以避免的持久戰(zhàn)
從入局的目的來(lái)看，現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)大廠造芯的“出口”，最終大多精準(zhǔn)地瞄向了自身的業(yè)務(wù)。而從“造芯”這件事本身來(lái)看，“造芯”的高門檻決定了入局“造芯”的大廠，很難避免后續(xù)過(guò)程的持久戰(zhàn)。
首先，AI芯片相比傳統(tǒng)芯片的復(fù)雜度變高了，后續(xù)的投入周期也隨之變長(zhǎng)，這意味造芯公司想要在短期之內(nèi)取得進(jìn)展是不切實(shí)際的。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，隨著集成電路進(jìn)入后摩爾時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)巨頭們?cè)谛酒O(shè)計(jì)中面臨的挑戰(zhàn)逐漸增多。一則隨著AI芯片性能需求加重，需要不斷投入至先進(jìn)工藝中，其帶來(lái)的技術(shù)好處也不像之前那樣的線性與直接；二則，隨著功能的增加和對(duì)效能要求的提升，其在流片費(fèi)用、設(shè)計(jì)復(fù)雜度以及開(kāi)發(fā)周期等方面也面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
對(duì)于參與其中的企業(yè)而言，其不僅要在系統(tǒng)應(yīng)用方面加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，增強(qiáng)算法到設(shè)計(jì)，以及算法、軟件、架構(gòu)、軟硬件協(xié)同等各方面的優(yōu)化和戰(zhàn)略協(xié)同，而且還必須要從數(shù)字設(shè)計(jì)到物理實(shí)現(xiàn)，以及工藝封裝等各個(gè)層面進(jìn)行綜合思考，統(tǒng)籌各種因素以求取最優(yōu)解。而要達(dá)成這樣的過(guò)程，必然需要花費(fèi)很多的時(shí)間和資金投入，短期之內(nèi)很難見(jiàn)效。
其次，從整個(gè)芯片行業(yè)本身的發(fā)展規(guī)律來(lái)說(shuō)，其重資產(chǎn)、重研發(fā)的特性，決定了任何參與者都不可能在短期內(nèi)取得巨大成功。
過(guò)去蘋果連續(xù)押注芯片設(shè)計(jì)十幾年，才逐漸取得了A系列芯片的突破，對(duì)于剛剛進(jìn)場(chǎng)的互聯(lián)網(wǎng)巨頭而言這個(gè)過(guò)程自然也是必不可少的。目前為止，各路互聯(lián)網(wǎng)巨頭仍處在量變到質(zhì)變的前期階段，遠(yuǎn)沒(méi)進(jìn)入到一個(gè)大規(guī)模爆發(fā)、質(zhì)變型產(chǎn)品大規(guī)模量產(chǎn)的階段，因此其接下來(lái)還有很長(zhǎng)的路要走。
另外，芯片對(duì)巨頭戰(zhàn)略上的極端重要性，決定了大廠在這個(gè)領(lǐng)域絕不會(huì)輕易放棄，這就意味著巨頭未來(lái)在芯片領(lǐng)域的投入將會(huì)是長(zhǎng)期的。
