云廠商的歸宿都是造芯嗎？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）為了進(jìn)一步減少成本，把自己的服務(wù)做出差異化，不少半導(dǎo)體行業(yè)外的廠商都紛紛加入了造芯的隊(duì)列中來(lái)，比如互聯(lián)網(wǎng)公司、云服務(wù)廠商等。絕大多數(shù)的參與程度并不算深，有的選擇組建一個(gè)小的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，直接購(gòu)買第三方IP來(lái)拼湊出一個(gè)可用的芯片，有的則選擇收購(gòu)初創(chuàng)半導(dǎo)體公司，去走傳統(tǒng)的芯片設(shè)計(jì)路線。

不管是哪種方式，對(duì)于云服務(wù)廠商來(lái)說(shuō)，擁有自研芯片都是一個(gè)極其誘人的選項(xiàng)，甚至不惜花費(fèi)大量研發(fā)成本傾力打造。但頭部云廠商的芯片自研實(shí)力發(fā)展到現(xiàn)在究竟如何，不少人還沒(méi)有一個(gè)大致的概念，我們不妨以排名前三的亞馬遜、微軟和谷歌為例，一探他們?cè)谧匝猩细冻龅呐σ约皣?guó)內(nèi)云服務(wù)廠商是怎么迎頭趕上的。

亞馬遜——已經(jīng)成為不容小覷的半導(dǎo)體公司

要說(shuō)開始自研服務(wù)器芯片的話，亞馬遜可謂是最具前瞻眼光的云服務(wù)廠商了，他們多年前收購(gòu)的以色列芯片設(shè)計(jì)公司Annapurna Labs，已經(jīng)幫助他們自研出了通用CPU、AI推理/訓(xùn)練和網(wǎng)絡(luò)芯片，且每一個(gè)都有著極致的競(jìng)爭(zhēng)力。這也是為何在Gartner的“云基礎(chǔ)設(shè)施和平臺(tái)服務(wù)魔力象限”數(shù)據(jù)中，AWS每年都能在領(lǐng)導(dǎo)力象限遙遙領(lǐng)先的原因。

以亞馬遜的Graviton系列芯片為例，由于AWS龐大的體量，可以說(shuō)是一舉撐起了Arm服務(wù)器芯片的市場(chǎng)占有率，以極高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)吸引了更多客戶選擇了AWS。再者就是Inferentia推理芯片和Trainium訓(xùn)練芯片，在這兩大產(chǎn)品的定位上，亞馬遜很好地避開了與英偉達(dá)GPU直接競(jìng)爭(zhēng)，而是作為一個(gè)根據(jù)性價(jià)比的方案，如果客戶追求極致的性能和更完善的開發(fā)生態(tài)，還是可以直接選擇AWS的GPU方案。

亞馬遜自研芯片的理由也很好猜，除了降本增效外，必然是進(jìn)一步提升難以復(fù)制的競(jìng)爭(zhēng)力。要知道，在AWS利潤(rùn)一再攀升后，不少競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都開始復(fù)制亞馬遜的商業(yè)模式，也一并獲得了成功。大家都是一樣的API模式，一樣的云計(jì)算硬件，所以亞馬遜不得不想出一個(gè)難以復(fù)制，至少是短期內(nèi)難以復(fù)制的方案，自研芯片。

谷歌——自研TPU雖好，但還是別人的GPU更香？

谷歌自從自研TPU以來(lái)，就在大力發(fā)展谷歌云的AI云計(jì)算業(yè)務(wù)，就拿全新的TPUv4加速器為例，谷歌在2022年就宣布已經(jīng)建成了8個(gè)TPUv4集群。一年過(guò)去，谷歌必然已經(jīng)在多個(gè)數(shù)據(jù)中心搭建了更多的集群。要知道，單是一個(gè)集群的芯片，就可以提供1exaflops以上的峰值A(chǔ)I計(jì)算性能。這樣的擴(kuò)展性及性能，足見谷歌在AI芯片上可怕的研發(fā)實(shí)力。

可谷歌雖然有自研芯片，但依然還是陷入了一個(gè)相當(dāng)尷尬的局面，那就是其自研芯片鮮有人買賬，主要是自己的搜索和廣告服務(wù)平臺(tái)在用。這點(diǎn)從市場(chǎng)份額也可以看出，這么多年亞馬遜一直維持著領(lǐng)先地位，但落后的Azure和谷歌云其實(shí)打得有來(lái)有回，可從2022年的數(shù)據(jù)上來(lái)看，微軟的Azure市場(chǎng)份額已經(jīng)接近谷歌云的兩倍。

可以看出，谷歌的云服務(wù)策略顯然出現(xiàn)了問(wèn)題，其自研芯片的吸引力還是不夠大，但推動(dòng)自研芯片對(duì)其業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)本身還是有些成效的。比如從今年第一季度的業(yè)績(jī)上來(lái)看，盡管谷歌的主心骨廣告業(yè)務(wù)出現(xiàn)了下滑趨勢(shì)，但谷歌云業(yè)務(wù)部門卻實(shí)現(xiàn)了自公布收入以來(lái)的首次盈利。其中當(dāng)然也有市場(chǎng)總量擴(kuò)張和業(yè)務(wù)利潤(rùn)率提升的原因，但結(jié)合其市場(chǎng)份額下滑的趨勢(shì)來(lái)看，很明顯成本上得到了很好的控制。

這就導(dǎo)致了雖然谷歌仍在加大力度自研芯片，比如傳言中很快就會(huì)亮相的TPUv5，但谷歌依然是英偉達(dá)GPU最大的買家之一。所以至少對(duì)于現(xiàn)在的谷歌來(lái)說(shuō)，自研芯片對(duì)自身其他業(yè)務(wù)的增強(qiáng)，要遠(yuǎn)超谷歌云業(yè)務(wù)。

微軟——自研芯片已在路上

到了微軟這，芯片自研的情況就有些復(fù)雜了。由于和谷歌一樣業(yè)務(wù)眾多，微軟本身除了Azure云服務(wù)業(yè)務(wù)外，還有不少消費(fèi)業(yè)務(wù)，其中也用到了不少特殊的芯片。諸如高通的筆記本芯片、AMD的游戲主機(jī)芯片，可以說(shuō)微軟在芯片上的努力更多是與第三方展開合作。畢竟這么多年以來(lái)，微軟內(nèi)部并沒(méi)有追求打通自研芯片設(shè)計(jì)的全流程，更多的精力還是放在了完善產(chǎn)品上。

同樣的情況發(fā)生在云計(jì)算業(yè)務(wù)上，多年來(lái)遲遲不見微軟有更大的動(dòng)作。盡管憑借著與OpenAI等廠商的合作，微軟Azure一舉甩開了谷歌云，穩(wěn)穩(wěn)占據(jù)了第二的地位，甚至有劍指亞馬遜AWS的意味，但似乎還差了一口氣。

在去年年初，微軟從蘋果挖來(lái)了一位半導(dǎo)體老將，曾任Arm首席架構(gòu)師的Mike Filippo，且就職于Azure部門。此舉足以表明，在亞馬遜和谷歌兩者各種動(dòng)作的刺激下，微軟已經(jīng)開始加速推進(jìn)其服務(wù)器自研芯片項(xiàng)目了。

彭博社爆料，微軟已經(jīng)組建了一個(gè)數(shù)百人的獨(dú)立團(tuán)隊(duì)，與AMD聯(lián)合開發(fā)一款代號(hào)名為“Athena”的AI芯片，欲直接挑戰(zhàn)英偉達(dá)在AI處理器上的霸主地位，據(jù)傳此次開發(fā)項(xiàng)目已經(jīng)投入了20億美元。

不過(guò)和已經(jīng)自研芯片落地的亞馬遜和谷歌一樣，微軟也會(huì)采取多樣化的方案，不會(huì)因?yàn)樽匝行酒团c英偉達(dá)等第三方芯片廠商分道揚(yáng)鑣，給到客戶更多的選擇向來(lái)都是云服務(wù)廠商拉攏更多客戶的方式之一。

國(guó)內(nèi)云廠商的努力

其實(shí)這幾年國(guó)內(nèi)的云服務(wù)廠商也陸續(xù)推出了自研芯片，從現(xiàn)有的芯片布局來(lái)看，他們與國(guó)際巨頭的策略也有不少相似之處。比如阿里巴巴平頭哥團(tuán)隊(duì)自研的倚天710，從架構(gòu)和性能上來(lái)看，明顯對(duì)標(biāo)的就是亞馬遜的Graviton，且根據(jù)阿里巴巴的說(shuō)法，目前倚天710已經(jīng)大規(guī)模應(yīng)用于阿里云的數(shù)據(jù)中心，可以預(yù)見倚天710以及后續(xù)的數(shù)據(jù)中心CPU產(chǎn)品將為其繼續(xù)節(jié)省成本，并提供更具性價(jià)比的方案。

從平頭哥的實(shí)力來(lái)看，他們既有根據(jù)Arm Neoverse架構(gòu)開發(fā)高性能處理器的實(shí)力，也有憑借自研玄鐵架構(gòu)打造高性能RISC-V處理器的能力。且在去年8月，平頭哥已經(jīng)參與并聯(lián)合成立了開源龍蜥社區(qū)的RISC-V架構(gòu)聯(lián)合小組，相信不久我們就會(huì)在阿里云看到“一云多芯”的局面。

至于騰訊云，這家在Gartner魔力象限圖譜中屬于小眾玩家象限的云服務(wù)廠商，對(duì)自己的定位相當(dāng)明確，所以目前還是以數(shù)據(jù)中心特定應(yīng)用的自研芯片為主，比如用于AI推理的紫霄芯片、用于視頻轉(zhuǎn)碼的滄海芯片和智能網(wǎng)卡芯片玄靈。雖然這三大自研芯片并非高性能的通用CPU，但針對(duì)的均屬于在國(guó)內(nèi)相當(dāng)吃香的應(yīng)用，包括騰訊自己的不少業(yè)務(wù)，其中尤為亮眼的就是滄海芯片。

在直播/點(diǎn)播平臺(tái)、云游戲等場(chǎng)景中，視頻轉(zhuǎn)碼芯片在保證高效率轉(zhuǎn)碼性能的同時(shí)，又能比GPU省下大半的成本，還可以針對(duì)性地提供附加服務(wù)，比如音畫質(zhì)增強(qiáng)、內(nèi)容分析理解和實(shí)時(shí)渲染等等。至于目前大熱的AI推理，目前騰訊云的滄海還未公開投入使用，不過(guò)騰訊云已經(jīng)透露用于內(nèi)部業(yè)務(wù)中。

寫在最后

歸根結(jié)底，在云服務(wù)廠商之間激烈的競(jìng)爭(zhēng)下，自研芯片只是他們提升競(jìng)爭(zhēng)力的一種手段罷了。在AI熱潮尚未平復(fù)下來(lái)之前，他們依然會(huì)繼續(xù)持續(xù)采購(gòu)英偉達(dá)的GPU，提供高性能的AI推理和訓(xùn)練方案。在這樣的趨勢(shì)下，如何確定芯片的定位是每一個(gè)走上自研道路的云服務(wù)廠商必須思考的問(wèn)題。