字節之芯繼續跳動，科技巨頭扎堆造芯
時間：21-08-16 來源：字母榜
字節之芯繼續跳動，科技巨頭扎堆造芯
在教育業務折戟沉沙后，字節跳動把目光投向了“造芯”。
今年3月，媒體曝出字節跳動正在自主研發云端AI芯片和Arm服務器芯片。字節跳動隨后證實，正在組建芯片團隊。如今，這一試水開始加速。
字母榜（ID：wujicaijing）近日了解到，今年7月，字節跳動從百度手里截胡了3個芯片相關人才。百度HR部門人士透露，原因是字節“給的錢更多”。
上述人士稱，目前百度拆分獨立的昆侖芯片部門約有百人，字節芯片業務的團隊規模有趕超之勢。
幾乎在同一時間，騰訊也被曝出多個芯片研發崗位的招聘信息。官方隨后回應，騰訊正在研發的并非通用芯片，而是基于一些業務需要，在特定領域展開的協處理器研發嘗試，比如AI加速和視頻編解碼等。
在造芯賽道上，字節和騰訊剛剛試水，華為、阿里、百度、小米等公司則布局已久，囊括中國互聯網的幾乎所有頭部玩家。
從短期看，通過自研芯片，科技公司可以更好地應對全球芯片短缺危機。
在國內市場，華為被美國人“卡脖子”、被迫剝離手機業務的前車之鑒，讓小米OV紛紛啟動芯片研發；而在國外，谷歌也在近期加入了芯片戰局。
8月初，谷歌宣布今年秋季將推出新一代旗艦手機Pixel 6和Pixel 6 Pro，搭載自研的張量（Tensor）芯片。在此之前，谷歌一直使用高通驍龍芯片。谷歌CEO桑達爾·皮查伊將這款張量芯片稱為“Pixel系列史上最偉大的創新”。
“在某種程度上，我們能夠控制自己的命運是一件幸運的事情。”谷歌設備高級副總裁里克·奧斯特洛說，“我們認為可以渡過難關，情況將在年底前有所好轉”。
從長期看，全球計算正在進入架構創新的黃金時代。異構計算崛起，正從通用CPU走向與Arm架構處理器、NPU（神經網絡處理器）和GPU一起的并行計算和分布式計算場景。尤其是智能手機的崛起，徹底改變了曾經由PC所主導的半導體市場。
芯片產業鏈的日益完善，也為科技公司造芯奠定了基礎。
過去幾年間，Arm架構不斷迭代，性能大幅提升，已經和英特爾主導的x86架構并駕齊驅。華為、字節跳動、蘋果、谷歌、微軟等科技公司通過購買Arm公司授權，就有機會設計出足夠強力的自研芯片。
此外，英特爾之所以能夠長期占據行業龍頭，通過自建工廠掌握芯片產能是關鍵。但近年來，全球最大芯片代工廠臺積電已經研發出5nm以下制程工藝；其他玩家能夠通過第三方代工，生產出制程工藝并不落后于英特爾、甚至更先進的芯片，從源頭上抹平技術代差。
A
一場新的造芯浪潮由此展開。
從最終用途來看，當前造芯的主要科技大廠分成了兩派：智能手機廠商和云服務商。
借助2004年就已成立的海思半導體，在智能手機浪潮到來之際，華為用了八年時間，成為中國唯一一家挑戰三星、蘋果成功，且躋身高端品牌的手機廠商。
“華為選擇了芯片作為自己的核心優勢，建立了唯一的地位。”曾主管華為消費者BG戰略的芮斌如此評價。
這三家廠商都從一開始，就在堅持自研芯片。華為海思麒麟一度跟三星Exynos、蘋果A系列并列全球智能手機芯片出貨量TOP3。
如今，這份名單上還將增添谷歌的身影。
上述手機廠商自研的SoC（片上系統）芯片，能夠支撐Android、iOS等手機操作系統的基本運轉；小米OV們則走向了另一條路：針對特定功能，研發協處理器。
協處理器是為了填補通用CPU的性能短板而誕生的。隨著摩爾定律逐漸失效，廠商不再能夠輕易從通用CPU內核中擠出更多性能，滿足用戶的某些特定需求。為解決這些特定需求的專用硬件——協處理器，就此誕生。
例如，小米今年3月推出澎湃C1芯片，這是一顆專用于提升手機影像功能的ISP（圖像信號處理器）芯片。
OPPO和vivo也在內部籌劃自家的ISP芯片。據媒體報道，OPPO首款ISP芯片將在明年初上市的Find X4系列手機上首發；vivo的ISP芯片則將在今年下半年上市的X70系列手機上首發。
除了ISP芯片之外，小米、OV也在同步推進自研SoC，但其難度遠高于協處理器。
例如，早在2017年3月，小米推出了首款自研SoC芯片澎湃S1，但其發熱和性能均存在明顯短板。S1也成為截至目前小米發布的唯一一款SoC芯片。
2020年8月，在小米十周年演講上，小米集團董事長兼CEO雷軍曾提到，澎湃計劃確實遇到了巨大困難，但“這個計劃還在繼續”。
此外，華為在遭到美國制裁后，芯片研發制造陷入停擺。自研芯片不僅是小米OV們沖刺高端的必要舉措，也是應對未來競爭不可缺少的一環。
云服務商的造芯重點同樣是協處理器，但其主要研發方向是AI芯片。
這方面起步最早的是百度。2018年7月，百度發布昆侖1代芯片。今年3月，百度昆侖芯片業務拆分獨立運營，并完成新一輪融資，昆侖2代芯片進入量產階段。
國內最早發力云計算的阿里，在2017年成立達摩院后，借助孵化的平頭哥半導體公司，相繼推出3款面向公開市場的芯片類產品。去年4月，阿里云宣布未來3年再投2000億，用于云操作系統、服務器、芯片、網絡等領域。
今年9～10月有望對外發布云計算IaaS服務的字節跳動，也在3月份證實了AI芯片的研發方向。
2016年今日頭條用戶數首次達到6億時，字節跳動創始人張一鳴對外講起公司未來突破點時，就曾提到一點：公司越強大就越要往底層走，往整個社會的基礎設施走。
做火山引擎、打造字節云和AI芯片，正是對張一鳴上述預判的實踐。
除此之外，包括亞馬遜、華為等云服務廠商也都有各自適配的服務器芯片，甚至微軟也被傳出計劃研發基于自家Azure云服務的相關芯片計劃。
B
去年，蘋果基于Arm架構推出自研芯片M1，用于MacBook產品線。外界測試后發現，M1芯片的性能已經超過同檔次的英特爾芯片。
目前，Arm架構已經在移動端占據大多數市場份額。而蘋果M1芯片受到消費者歡迎，讓越來越多的人意識到，Arm架構不僅適用于移動產品，也能夠用于PC、Mac等桌面端以及服務器端計算場景，并帶來一整套開發者生態。
Linux之父Linus torvalds就曾解釋過Arm服務器一直無法打開市場的重要原因：開發者希望在云上運行與自己筆記本上相同的代碼。因為代碼都是在x86筆記本上編寫的，而不是在手機上。
現在臺積電的先進制程工藝，加上蘋果入局后的Arm生態，終于有了跟x86生態掰一掰手腕的資格。
另外，隨著過去20年全球算力發展，依托移動互聯網的Arm，已成為世界最大算力架構平臺。華為芯片和硬件戰略Fellow（高級專家）艾偉評價到，“2000年，英特爾主導的x86架構牢居市場份額第一，總算力輸出占到全球70%；而今天，基于Arm指令的處理器總算力輸出達到全球82%。”
與中國而言，基于Arm架構自研芯片還承擔著減輕西方依賴的作用。
2018年中興事件爆發后，騰訊創始人馬化騰曾表示：“算是把大家打醒了。移動支付再先進，沒有手機終端，沒有芯片和操作系統，競爭起來的話，你的實力也不夠”。
隨后的華為事件，讓馬化騰的焦慮變成了全行業共識。用中國工程院院士倪光南的話說，“在別人的墻基上砌房子，再大再漂亮也可能經不起風雨。”
通過自研芯片打造自屬服務器，成為中國企業爭奪數字主權的一部分。在服務器芯片自研之外，包括華為、阿里等還在做的一件事是，加大國產數據庫替代，逐步推進“去IOE”（指替代掉IBM、Oracle、EMC三家美國科技公司的產品）進程。
華為最近被曝出將要出售x86服務器業務線，而仍會保留Arm架構服務器產品線，原因之一也在于此。
此外，擁有自研芯片支持的華為泰山服務器，也是支撐華為正在構建的軟件先進目標的關鍵一環，如旗下的華為云、自動駕駛等，都離不開自研芯片的光環加持。
作為協處理器的一種，AI芯片成為各家云廠商尋求差異化競爭的主要手段之一。
相比使用英特爾和英偉達通用芯片，定制化的AI芯片，能夠針對一家企業的特定需求，制定性能最優、功耗最低的設計方案，從而提升用戶體驗。
對需求量大的科技大廠而言，成本壓力也是華為、阿里、百度、字節跳動等自研Arm架構、RSIC-V架構服務器的原因之一。國信證券在一份研報中稱，處理器芯片占服務器BOM（物料清單）成本約40%。
而對手機廠商來說，自研芯片不僅能夠建立品牌核心競爭力，而且還得以擺脫對如高通、聯發科等芯片廠商的依賴，可以自主設計規劃新品，甚至可以領先同行，在關鍵時刻搶奪時間窗口。
例如，過去十年間，小米手機缺少芯片等核心技術，品牌“高端化”遲遲無法取得突破。雷軍在2020年亞布力中國企業家論壇上，提到外界對小米中低端的誤解，略顯委屈的表示：“干了十年，大家覺得小米還是中低端，我挺郁悶的。”自研芯片顯然有助于打破這種固化認知。
更重要的是，自研芯片與中高端手機的結合，才能夠讓手機廠商們掌握完整的用戶使用數據，進而充分洞察真實用戶需求，最終轉化成有針對性的特定設計方案，這也是華為、三星、蘋果們維持高端市場的一種秘密手段。
與此同時，自研芯片同樣能助力手機廠商贏得成本優勢，增強其對產品成本的控制力，從而在同類產品競爭上，實現更優性價比。
C
科技大廠紛紛下場造芯，第一個愁壞的就是英特爾。
這場PC互聯網+英特爾x86架構，與移動互聯網+Arm架構的競爭中，天枰開始出現向后者傾斜的苗頭。
由于蘋果Mac芯片業務僅占英特爾芯片業務的5%。從業務上看，蘋果Arm架構PC的推出，給英特爾帶來的損失并不大。因為處于轉型中的英特爾，數據中心業務才是其當前的營收重心。
與2020年初近3000億美元高點相比，這點風吹草動，直接讓英特爾市值在一周內下跌了近800億美元。
蘋果推出M1兩個月后，英特爾官宣了CEO換任計劃。30年的英特爾老兵、前英特爾CTO帕特·基辛格2月15日正式擔任英特爾新一屆首席執行官。這也預告著英特爾重回技術掌權路線。
但新的挑戰有增無減。除了要解決7nm制程工藝量產難題之外，英特爾引以為傲的x86處理器市場份額，也在迎來更多對手。這里面既有老對手AMD、英偉達的蠶食，又有新晉對手華為、阿里、字節等的瓜分。
調研機構Odmia分析指出，越來越多企業開發基于Arm等其他架構的服務器，將讓擁有絕對優勢的傳統x86 CPU產品面臨一定威脅。
而在美國對華為等企業實施芯片禁令之后，彭博社預計，未來3年將會導致美國半導體企業營收減少370億~400億美元，全球市場占有率從48%下降至40%。
與之相對，中國半導體自給率有望提升至25%以上。
此外，隨著Arm架構對自研芯片企業越來越重要，英偉達想要順利完成收購的阻力也在越來越大。
去年9月，英偉達擬以400億美元從軟銀手中收購Arm，雙方交易預計將于2022 年3月完成。一旦成功，這將是有史以來最大的半導體收購案之一。
根據Investopedia數據顯示，2020年，全球超過95%的智能手機、平板電腦都采用Arm架構。Arm官方預計，到2035年，全球將有超過1萬億臺智能電子設備互聯，芯片、AI驅動的5G物聯網將成為各行各業的基礎設施與“產業生命線”。
而Arm則通過IP授權，控制著物聯網生態的底層架構。
一旦英偉達成功收購Arm，則意味著通過Arm，可以直接征服未來巨大的AIoT市場，從筆記本與數據中心向自動駕駛與物聯網發展，形成“GPU+NPU+CPU+SoC”的全域芯片家族。
7月下旬，英國競爭和市場管理局提交的一份報告書中，提到這筆交易可能對英國國家安全產生不利，彭博社援引知情人士消息稱，英國目前傾向于拒絕英偉達收購。
雙方交易剛一發布時，便曾遭到來自華為、高通、微軟、谷歌等公司的反對，認為將會對半導體行業產生不利影響。
雖然英偉達一再堅稱不會改變Arm的商業模式，還將大舉投資Arm，幫助它去滿足不斷增長的市場需求。但一些公司卻并不以為然，它們認為，英偉達收購Arm后，可能會讓它們更難獲得Arm的技術。
起碼，正在大力造芯的字節和百度們，都不希望這樣的局面發生。
摘自-字母榜
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