谷歌苹果相继自研芯片，迫使传统芯片厂改推客制化

手机技术资讯 · 公众号 · 手机 · 2020-12-28 07:55

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Google、苹果、亚马逊相继在自家产品中，使用自行研发的芯片，微软也将自行研发个人电脑和服务器的处理器，这些网络科技大厂原本为英特尔、英伟达等传统芯片厂的客户，如今他们的规模已远大于传统芯片厂，并有实力自行研发芯片，以求提高本身装置性能和降低成本。根据华尔街日报和彭博报导，这种趋势为传统芯片厂带来挑战，并改变了业界的实力平衡，迫使传统芯片厂一改过去由客户适应其产品的作法，转而为客户制造更专业的芯片。

疫情大流行云端运算强劲成长

电商巨擘亚马逊本月稍早发布1款芯片，该公司表示，这款芯片有望加快算法透过人工智能（AI）从数据中学习的速度。亚马逊已为旗下云端运算事业AWS设计了其他处理器，包括名为中央处理器（CPU）的电脑大脑。

疫情大流行加快云端运算的崛起，因企业已普遍接受这类使用远端服务器的数位工具。Google、亚马逊、微软等网络科技大厂在疫情爆发后远距上班风潮涌起期间，云端运算业务都出现强劲的成长。

此外，企业客户正对于分析自己收集的产品和客户数据显示出更浓厚的兴趣，这助长了对于使用AI工具来理解所有资讯的需求。

Google是率先推出自研芯片的网络科技大厂，该公司在2016年就发布1款AI处理器，之后进行多次的升级。在云端运算领域仅次于亚马逊的微软，也在芯片设计进行了投资，包括1款处理AI的可编程式芯片，以及另1款加强安全的芯片。

彭博报导，微软正在为旗下服务器、Surface下一代笔电自研以Arm为基础架构的处理器，服务器处理器将用于微软Azure云端运算服务，并为Surface下一代笔电设计另一种处理器，停止采用英特尔处理器。

网络科技大厂之所以自研芯片，不仅因为半导体业界的运作机制发生变化，也因为业界越来越觉得摩尔定律（Moore's law）正在失效，该定律是有关芯片性能将稳步提高的基本假设。因此，各网络科技大厂开始寻找新方法来提高芯片性能，衡量标准不一定是速度，有时会考量能否降低能源消耗或发热量。

一直在研发专业芯片的Google云端部门副总裁Partha Ranganathan表示：「摩尔定律已有近55年历史，这是其发展速度首度大幅放缓。」

这些积极发展云端业务的网络科技大厂，已对传统芯片厂带来巨大挑战。过去，半导体厂商通常为一般的应用来设计高效能半导体，让客户来适应，并充分利用这些芯片；如今这些大型客户拥有财力寻求更优的设计。

纽约ARK投资管理公司分析师James Wang表示：「在1990年代，英特尔的市值比所有客户还要很多，如今这些客户的市值远超过了他们的供应商。因此，他们有更多的资本和专业来自研芯片。」

芯片制造商市值落后科技巨子

截至12月22日，英伟达的市值约3,288亿美元，为美国市值最大的芯片制造商，英特尔仅1,892亿美元；积极发展云端业务的亚马逊、微软和Google，市值均超过1兆美元。

积极发展云端业务的网络科技大厂之所以开始自研芯片，在一定程度上得归因于晶圆代工业者的崛起，后者协助生产其他公司设计的芯片。这样的安排使得网络科技大厂免去自建半导体厂所需的数十亿美元成本。尤其是台积电，该公司在晶圆代工技术上领先群雄。

这些变化也令芯片设计公司Arm控股受益，在支付授权费后，任何公司都能使用Arm销售的电路设计产品。苹果是Arm最大的客户，自研芯片的其他网络科技大厂也是。

订制芯片在消费电子产品也渐渐受到青睐。在向英特尔采购处理器15年后，苹果今年开始在自家的电脑中安装自研的芯片。Google也在自家Pixel智慧手机中安装其AI芯片。

芯片产业分析师Linley Gwennap表示，尽管如此，目前传统芯片厂流失的业务还算少，所有订制、以Arm为基础架构的处理器市占率还不到1%，Google的AI芯片是市占率最高的自研处理器，至少占所有AI芯片的10%，英特尔仍供应数据中心所需的绝大部分CPU。

不愿坐以待毙英伟达并购Arm

在云端技术和AI芯片的争霸战中，传统芯片厂也没坐以待毙。英伟达今年稍早同意斥资400亿美元并购Arm，成为半导体业史上最大收购案。

英特尔则说，该公司在出售给大型数据中心营运商的服务器中央处理器中，约60%是根据客户的需求订制的，通常是透过关闭客户不需要的功能来满足需求，英特尔也对AI处理器和其他专业硬体进行投资。

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