互联网大厂的“造芯”之争,正拉开序幕
从前忙着抢占流量红利的互联网大厂们,近年来开始热火朝天的向半导体市场迈进。从国外三巨头谷歌、Meta、亚马逊,到国内BAT三巨头、字节、快手,从高薪挖人、入股芯片企业到现在扎堆自研芯片,互联网大厂在半导体领域的竞争已经开展得火如荼地。
为何互联网大厂开始热衷“造芯”
造芯难,周期长、回报慢、成本高,是大家都知道的,各路大厂为什么还要入局呢?答案是战略需要,产业趋势正倒逼它们加入自研芯片潮流。
从内部来说,自研芯片效率更高,可以更好地适配自身产品,让大厂们战略快速落地,完善自己的生态。整体来看,推动自研的动机,都与提升各自的产品体验、“AI+云”业务布局和服务差异化这些核心需求分不开。
从外部而言,自研芯片会大幅度降低成本。缺货涨价潮和原厂垄断下,采购成本急剧增加,加上各家大厂的云服务生态差异较大,因此高通、AMD、英特尔等通用芯片厂开始难以满足需求。自研的服务器芯片,价格可能只有只有Intel X86芯片几分之一,甚至十分之一。在云服务市场竞争趋于白热化的环境中,这自然给了厂商们极大的动力。
互联网大厂的“造芯”特色
与其他厂商不同,互联网大厂们对于造芯都比较“专一”,坚持芯片垂直化布局,以运算类专用芯片的主,如AI芯片、服务器芯片、视频处理芯片等。
专用芯片的设计研发对互联网大厂而言相对容易,优点在于简单、高效,为执行某一特定运算而设计。比如最近被大厂们“盯”上的视频处理芯片VPU(Video Processing Unit),就是一种专用芯片。随着高质量视频的需求不断增长,CPU和GPU已无法满足处理巨量视频业务需求,VPU应运而生。VPU是结合AI技术专门面向视频场景优化设计的视频加速器,内置视频编码加速专用功能模块,具有高性能、低功耗、低延时等特性,能为视频行业应用带来高效能的加速计算。
专用芯片另一特色是能从需求出发匹配性能,互联网企业本身就是需求方,对自身的需求最清晰、也最明确,因此其自研芯片与业务本身可以形成更好的协同和适配。而通用型智能芯片及其基础系统软件的研发,需要全面掌握大量关键技术,技术难度高、涉及方向广,是一个极端复杂的系统工程,对于新入局的一众巨头而言仍有一定难度。
另外,互联网大厂自身技术应用场景比较多,并且云基础设施雄厚、用户群体广众,其超大体量的规模也有利于摊薄造芯成本,大大减小其推进风险。
互联网大厂的“造芯”历程
1、国外三巨头:谷歌、Meta、亚马逊
2015年谷歌推出一款AI加速专用的TPU芯片,开启了这场造芯运动。这款芯片主要用于谷歌软件,包括AlphaGo、谷歌地图、谷歌相册和谷歌翻译等。
亚马逊则在2018年把互联网造芯带到了第二波高度。亚马逊的Graviton是一颗实打实的“主芯片”,而且这枚芯片在亚马逊的服务器中承担了与Intel和AMD处理器相同的任务,并表现出色。
Meta自然不甘落后,2019年开始涉足半定制芯片,目前一直在自研AI 芯片,试图降低对英特尔和高通等芯片制造商的依赖。有消息表Meta正在开发一种机器学习芯片,将用于内容推荐和视频转码等任务,并与与半定制芯片一起服务于Meta的数据中心。
谷歌TPU
2、国内三巨头:百度、阿里、腾讯
(1)百度:入局最早
百度从2011年开始在人工智能领域布局,目前已有多款芯片产品:代号为“昆仑”的通用AI处理器,解决算力需求;代号为“鸿鹄”的语音芯片,扩散算力需求,应用于语音交互。百度还投资了国产片企业飞腾信息、芯片研发商星云智联、MRAM及相关芯片设计研发商亘存科技等。
(2)阿里:一云多芯
2019年,阿里平头哥推出首颗端智能芯片玄铁910,适用于5G、网络通讯、人工智能、自动驾驶领域,可嵌入CPU、SOC芯片中。短短几年,平头哥就完成了从处理器IP到AI芯片再到通用服务器芯片的三连跳。
阿里的芯片可分为两类:一是云端的神经网络芯片Ali-NPU,用于AI推理;二是嵌入式芯片,用于物联网终端。阿里自研服务器芯片,并不打算向第三方供货,只是自用。
为加码芯片竞争,阿里同样广投芯片企业。比如阿里创投参与了寒武纪的多轮融资,阿里巴巴创业者基金还投资了美国终端AI芯片商耐能(Kneron)。
(3)腾讯:自研+合作
腾讯多年前开始试水FPGA,直到2021年才首次对外官宣芯片产品,包括针对AI计算的“紫霄”芯片,用于视频处理的“沧海”芯片以及面向高性能网络的“玄灵”芯片,三款芯片都属于专用芯片。其中,“紫霄”目前已经流片成功并顺利点亮。
据悉腾讯的芯片策略是“自研+合作”。腾讯高层也表示,会一直寻求通过生态共建的模式,与国内外芯片企业保持深度战略合作,把芯片的定制化能力和软件的定制化能力结合起来。
中美互联网巨头造芯一览(截止于2021年底)
后起之秀:字节跳动、快手
继BAT之后,字节跳动布局造芯,目前处于刚起步阶段。据悉字节跳动的芯片团队分为服务器芯片、AI芯片、视频云芯片三大类,此外,字节还从华为海思、Arm、高通等行业巨头挖了不少资深人才。
此前字节其实已经在通过投资广泛布局。据不完全统计,字节跳动已接连投资了希姆计算、摩尔线程、润石科技、睿思芯科、云脉芯联、光舟半导体、聚芯微电子等芯片公司,涵盖的赛道包括RISC-V赛道、GPU领域、智能制造、衍射光学芯片、智能感知领域、云计算。值得一提的是,光舟半导体旗下有AR眼镜硬件产品,涉及元宇宙,是字节跳动不会放过的领域。
就在字节官宣造芯不久,快手突然迎头赶超。快手表示其自研云端智能视频处理芯片SoC已经流片成功,正在进行线上内测。据悉,这款芯片主要用于视频压缩,且快手称其压缩速率为世界之最。它可以在减少设备消耗量的基础上,提升视频清晰度。正式投入使用后,该芯片能为快手节省大量的计算资源和带宽。
二者对比来看,字节造芯的重点放在算法上,不止局限于视频业务,而快手选择在主营的视频业务上进行深耕。还有一点不同的是,字节曾表示自研芯片仅供内部使用,而快手的自研芯片和解决方案未来都会面向B端开放。
国产替代下的“造芯”机遇
如今的国产替代浪潮之下,对趋势一向敏锐的大厂们自然不会袖手旁观,也是纷纷入局芯片领域的原因之一。对互联网科技公司来说,软件只是引擎,想发展技术护城河,必须弥补芯片设计和研发这个关键短板。
机遇在此,或者未来互联网大厂在个性化满足自身芯片需求的同时,也会开始助力芯片国产化的实现。