芯東西（ID：aichip001）
作者 | 溫 淑
編輯 | Panken
芯東西12月22日消息，長期以來，英特爾、英偉達、AMD等幾大晶片設計「巨頭」瓜分了全球晶片設計市場的大多數份額。最近，情況似乎正在發生變化——亞馬遜、微軟等原有的晶片終端用戶，正向晶片設計領域伸出「觸角」，企圖從自己曾經的供應商手中「分一杯羹」。
外媒華爾街日報針對此現象撰文分析，認為這是由摩爾定律逼近物理極限、全球計算需求猛增的雙重因素所導致。這一背景下，雲計算廠商、消費電子廠商專向定製化的處理器，將為英特爾等老牌晶片設計玩家帶來挑戰。
一、多家雲計算、消費電子廠商進軍晶片設計市場
《華爾街日報》報導稱，目前，英特爾、英偉達、AMD等晶片設計玩家正面臨流失客戶和競爭者增多的雙重風險。
在過去，英特爾等傳統晶片設計商，傾向於為通用應用程式設計高性能的晶片，並將此類晶片提供給雲計算廠商、消費電子廠商等，成為後者的供應商。
而現在，亞馬遜等雲計算巨頭、蘋果等消費電子巨頭，正利用自身的財力推動晶片的優化設計。
舉例來說，本月，亞馬遜發布了定製版機器學習晶片AWS Trainium，並承諾AWS Trainium能夠提供比競品更高的性能。此外，亞馬遜此前已為其雲計算部門設計了CPU等其他處理器。
早在2016年，谷歌就發布了其自研人工智慧晶片TPU。此後幾年間，谷歌為TPU進行了多次硬體升級。
此外，軟體巨頭微軟也開始在晶片設計領域進行布局。今年11月，微軟發布了Pluton安全處理器，可實現類似於可信平臺模塊（TPM）的全棧晶片到雲安全特性；近期業界又消息稱，微軟正在自研基於Arm架構的CPU。
二、摩爾定律觸頂與計算需求猛增的雙重作用
據華爾街日報報導，推動亞馬遜等科技巨頭進軍晶片設計的原因，在於基於摩爾定律的半導體行業運作方式正發生改變。
隨著晶片製程逼近物理極限，通過增加電晶體數目來提升晶片性能的方法亦面臨「絕境」。這一背景下，雲計算廠商、消費電子廠商對定製化處理器的需求越發旺盛。
雲計算方面，據估計，在全球各地，亞馬遜、谷歌、微軟各自運營著數以百萬計的數據中心，除了維持自身運營外，這些公司還為大量客戶提供雲計算支持。對於這些數據中心來說，即使是晶片性能、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，通過放棄與老版軟體的兼容性、以及去除英特爾晶片上部分數據中心運營商不需要的功能，亞馬遜可以在晶片性能和能效方面實現提升。
定製化晶片在消費電子廠商中也越來越受歡迎。今年，蘋果在其Mac產品線中應用了基於Arm架構的自研處理器。而此前，蘋果Mac產品線中採用的是從英特爾採購的晶片。
此外，2020年的新冠疫情加速了雲計算的崛起。得益於遠程辦公、遠程學習的需求猛增，雲計算廠商加速布局市場，其提升晶片性能的需求也水漲船高。
三、英特爾：雖無近憂，必有遠慮
晶片行業分析師Linley Gwennap稱，目前，傳統晶片設計廠商的業務損失並不大，全球市場中基於Arm架構的CPU產品市佔率不到1%，英特爾仍舊為絕大多數數據中心提供CPU。
儘管如此，長遠來看，雲計算廠商、消費電子廠商向晶片設計領域的進軍，仍為英特爾等老牌晶片設計廠商帶來了不可小覷的挑戰。
首先，憑藉在消費網際網路時代積累的巨量用戶資源和財富，亞馬遜等廠商在供應鏈、人才供應等方面掌握了主動權。
方舟投資管理公司分析師James Wang認為：「在1990年代，英特爾的體量比其客戶更大。但現在，英特爾客戶的體量已經超過了英特爾。因此，客戶（亞馬遜等）擁有更多的資本和能力，可以自行採購零部件。」
其次，臺積電等晶片代工廠商的崛起，為亞馬遜等「新晉」的晶片設計玩家提供了便利，後者無需花費數十億美元建設晶片工廠，而可以「借力」代工廠商成熟的晶片製造技術。
可以看到，英特爾、英偉達等晶片設計領域的「老炮兒」，正通過戰略性併購來應對部分挑戰。2019年，英特爾收購了以色列人工智慧初創公司Habana，以增強自身的人工智慧產品組合。今年，英偉達宣布收購英國晶片IP供應商Arm，有望提升其在移動產品市場的地位。
結語：全球計算需求趨向多元
目前，國外的谷歌、亞馬遜，國內的BAT等傳統網際網路巨頭，均正向晶片設計領域進軍。這背後，一方面摩爾定律日益逼近物理極限；另一方面，興起的5G、人工智慧等應用對晶片算力、能效等方面能力提出了更高的要求。
與此對應，各細分賽道中的計算應用正對晶片性能提出更加多元的需求。這一趨勢中，隨著網際網路公司布局晶片設計市場，英特爾等傳統的晶片設計商不可避免地受到衝擊，但同時也面臨著發展機遇。
來源：The Wall Street Journal