微軟等科技巨頭布局定制芯片制造領(lǐng)域

12月21日，世界上幾家最大的半導(dǎo)體公司正面臨著越來(lái)越大的競(jìng)爭(zhēng)威脅，即他們最重要的客戶(hù)正為云計(jì)算和人工智能（AI）等領(lǐng)域量身定做自己的芯片。

長(zhǎng)期以來(lái)，芯片制造始終由英特爾、AMD以及英偉達(dá)等大型制造商和設(shè)計(jì)公司所主導(dǎo)。但現(xiàn)在，亞馬遜、微軟以及谷歌等科技巨頭都加入了這場(chǎng)游戲，以尋求提高性能和降低成本，從而改變了行業(yè)的力量平衡，并推動(dòng)傳統(tǒng)芯片制造商做出回應(yīng)，為主要客戶(hù)制造更專(zhuān)業(yè)的芯片。

亞馬遜本月發(fā)布了一款新的芯片，該公司表示，該芯片承諾加快使用AI算法從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)的速度。亞馬遜已經(jīng)為其云計(jì)算部門(mén)AWS設(shè)計(jì)了其他定制處理器，包括被稱(chēng)為CPU的計(jì)算機(jī)大腦。

新冠肺炎疫情的爆發(fā)加速了云計(jì)算的興起，因?yàn)楣酒毡榻邮芰耸褂眠@些遠(yuǎn)程服務(wù)器的諸多數(shù)字工具。亞馬遜、微軟、谷歌（Google）和其他公司在遠(yuǎn)程工作期間都享受著云計(jì)算強(qiáng)勁增長(zhǎng)帶來(lái)的好處。商業(yè)客戶(hù)也表現(xiàn)出越來(lái)越大的興趣，用以分析他們收集到的關(guān)于產(chǎn)品和客戶(hù)的數(shù)據(jù)，這刺激了對(duì)AI工具的需求，以加強(qiáng)理解所有這些信息。

谷歌是這些科技巨頭中的先行者，于2016年發(fā)布了一款A(yù)I處理器，自那以來(lái)其已經(jīng)多次更新了硬件。軟件巨頭微軟是僅次于亞馬遜的第二大云計(jì)算公司，也在芯片設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了投資，包括一款幫助處理AI任務(wù)的可編程芯片和另一款增強(qiáng)安全性的芯片。據(jù)熟悉該公司計(jì)劃的人士說(shuō)，微軟目前還在研發(fā)一款中央處理器。

推動(dòng)科技巨頭們采取行動(dòng)的是半導(dǎo)體領(lǐng)域運(yùn)作方式的變化，以及越來(lái)越多的人感覺(jué)到，摩爾定律正在失效。因此，公司正在尋找新的方法來(lái)勉強(qiáng)維持更好的性能，不總是以速度衡量，但有時(shí)會(huì)降低功耗或產(chǎn)生的熱量。谷歌云計(jì)算部門(mén)副總裁兼工程研究員帕塔·蘭加納坦（Partha Ranganathan）說(shuō)：“摩爾定律已經(jīng)存在55年了，這是它第一次大幅放緩?！?/p>

云計(jì)算巨頭的龐大規(guī)模給傳統(tǒng)芯片生產(chǎn)商帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。過(guò)去，半導(dǎo)體制造商傾向于為通用用例設(shè)計(jì)高性能半導(dǎo)體，讓客戶(hù)來(lái)適應(yīng)并最大限度地利用芯片?，F(xiàn)在，最大的客戶(hù)有財(cái)力推動(dòng)更優(yōu)化的設(shè)計(jì)。

紐約基金管理公司方舟投資管理公司分析師詹姆斯·王（James Wang）表示：“上世紀(jì)90年代，英特爾的規(guī)模比其所有客戶(hù)都大，而現(xiàn)在客戶(hù)的規(guī)模超過(guò)了供應(yīng)商。因此，這些客戶(hù)有更多的資金和更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)在內(nèi)部生產(chǎn)零部件。”

英偉達(dá)目前是美國(guó)市值最高的芯片制造商，市值為3300億美元，英特爾為2070億美元。而云計(jì)算巨頭亞馬遜、微軟和谷歌母公司Alphabet的市值均超過(guò)1萬(wàn)億美元。

芯片定制模式在某種程度上源自代工芯片制造商的崛起，這些代工芯片制造商生產(chǎn)由其他公司設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體。這一安排幫助科技巨頭避免了建造自家芯片工廠(chǎng)所需投入的數(shù)十億美元成本。尤其是臺(tái)積電，已經(jīng)躍居芯片生產(chǎn)技術(shù)的前沿。

這些變化讓芯片設(shè)計(jì)公司Arm受益匪淺，該公司銷(xiāo)售任何人在支付授權(quán)費(fèi)后都可以使用的電路設(shè)計(jì)。蘋(píng)果是Arm的大客戶(hù)，所有制造自己芯片的大型科技公司都是如此。

據(jù)估計(jì)，亞馬遜、谷歌和微軟各自在遍布全球的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)營(yíng)著數(shù)百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，供自己使用，并出租給數(shù)百萬(wàn)云計(jì)算客戶(hù)。在這些龐大的技術(shù)帝國(guó)中，即使是性能上的微小改進(jìn)，以及供電和冷卻芯片成本的微小降低，也將產(chǎn)生巨大影響。Facebook也在探索開(kāi)發(fā)自己的芯片。

AWS副總裁大衛(wèi)·布朗（David Brown）表示，通過(guò)放棄與舊軟件和大數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商不需要的英特爾芯片其他標(biāo)準(zhǔn)功能的兼容性，亞馬遜可以來(lái)實(shí)現(xiàn)性能提升，為此自主制造處理器顯然是亞馬遜的最佳選擇之一。

布朗表示：“我們能夠開(kāi)發(fā)出針對(duì)云計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化的芯片，因此我們能夠去掉很多不需要的東西?！眮嗰R遜的芯片制造努力在很大程度上是從大約五年前開(kāi)始的，當(dāng)時(shí)該公司收購(gòu)了名為Annapurna Labs的以色列公司。

定制芯片在消費(fèi)產(chǎn)品中也越來(lái)越受歡迎。在從英特爾采購(gòu)了15年后，蘋(píng)果今年開(kāi)始在Mac電腦上使用自主研發(fā)的處理器。谷歌已經(jīng)在其Pixel智能手機(jī)上搭載了自己的芯片。

芯片行業(yè)分析師林利·格溫納普（Linley Gwennap）說(shuō)，到目前為止，傳統(tǒng)芯片制造商失去的業(yè)務(wù)還不算多。他說(shuō)，所有定制的、基于Arm架構(gòu)的CPU所占市場(chǎng)份額都不到1%。他說(shuō)，谷歌的AI芯片是迄今為止由科技公司設(shè)計(jì)的產(chǎn)量最大的處理器，至少占所有AI芯片的10%。進(jìn)入數(shù)據(jù)中心的CPU絕大多數(shù)仍由英特爾提供。

在云計(jì)算和AI芯片霸主地位的角逐中，老牌公司也沒(méi)有坐以待斃。英偉達(dá)今年同意收購(gòu)Arm，這將是芯片行業(yè)最大的一筆收購(gòu)。負(fù)責(zé)英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的伊恩·巴克（Ian Buck）表示，該公司正在與最大的客戶(hù)密切合作，以?xún)?yōu)化其芯片在硬件設(shè)置中的使用。

英特爾說(shuō)，出售給大型數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商服務(wù)器所用的中央處理器中，約有60%是根據(jù)客戶(hù)的需求定制的，通常是通過(guò)關(guān)閉他們不需要的芯片功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

英特爾還投資了AI處理器和其他自家的專(zhuān)業(yè)硬件，包括去年斥資約20億美元收購(gòu)了以色列的Habana Labs。AWS最近同意將該公司的AI訓(xùn)練芯片放在其數(shù)據(jù)中心，因?yàn)閬嗰R遜正在開(kāi)發(fā)其競(jìng)爭(zhēng)芯片，它認(rèn)為這些芯片明年出現(xiàn)時(shí)會(huì)表現(xiàn)得更好。

英特爾數(shù)據(jù)平臺(tái)集團(tuán)首席戰(zhàn)略官雷米·瓦扎內(nèi)（Remi El-Ouazzane）表示，Habana Labs在AWS的芯片可能會(huì)對(duì)英偉達(dá)帶來(lái)挑戰(zhàn)，后者長(zhǎng)期以來(lái)始終是AI培訓(xùn)市場(chǎng)的主導(dǎo)企業(yè)。他表示，到2024年，AI培訓(xùn)業(yè)務(wù)價(jià)值將超過(guò)250億美元。這對(duì)英特爾來(lái)說(shuō)是個(gè)巨大的新機(jī)遇，這也是一個(gè)非常大的市場(chǎng)。
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