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芯片转向定制化！云计算厂商自行设计芯片，英特尔“out”了？


芯片转向定制化！云计算厂商自行设计芯片，英特尔“out”了？文章插图
芯东西（ID：aichip001）
作者 | 温 淑
编辑 | Panken
芯东西12月22日消息 ， 长期以来 ， 英特尔、英伟达、AMD等几大芯片设计“巨头”瓜分了全球芯片设计市场的大多数份额 。 最近 ， 情况似乎正在发生变化——亚马逊、微软等原有的芯片终端用户 ， 正向芯片设计领域伸出“触角” ， 企图从自己曾经的供应商手中“分一杯羹” 。
外媒华尔街日报针对此现象撰文分析 ， 认为这是由摩尔定律逼近物理极限、全球计算需求猛增的双重因素所导致 。 这一背景下 ， 云计算厂商、消费电子厂商专向定制化的处理器 ， 将为英特尔等老牌芯片设计玩家带来挑战 。
一、多家云计算、消费电子厂商进军芯片设计市场《华尔街日报》报道称 ， 目前 ， 英特尔、英伟达、AMD等芯片设计玩家正面临流失客户和竞争者增多的双重风险 。
在过去 ， 英特尔等传统芯片设计商 ， 倾向于为通用应用程序设计高性能的芯片 ， 并将此类芯片提供给云计算厂商、消费电子厂商等 ， 成为后者的供应商 。
而现在 ， 亚马逊等云计算巨头、苹果等消费电子巨头 ， 正利用自身的财力推动芯片的优化设计 。
举例来说 ， 本月 ， 亚马逊发布了定制版机器学习芯片AWS Trainium ， 并承诺AWS Trainium能够提供比竞品更高的性能 。 此外 ， 亚马逊此前已为其云计算部门设计了CPU等其他处理器 。
早在2016年 ， 谷歌就发布了其自研人工智能芯片TPU 。 此后几年间 ， 谷歌为TPU进行了多次硬件升级 。
此外 ， 软件巨头微软也开始在芯片设计领域进行布局 。 今年11月 ， 微软发布了Pluton安全处理器 ， 可实现类似于可信平台模块（TPM）的全栈芯片到云安全特性；近期业界又消息称 ， 微软正在自研基于Arm架构的CPU 。
二、摩尔定律触顶与计算需求猛增的双重作用据华尔街日报报道 ， 推动亚马逊等科技巨头进军芯片设计的原因 ， 在于基于摩尔定律的半导体行业运作方式正发生改变 。
随着芯片制程逼近物理极限 ， 通过增加晶体管数目来提升芯片性能的方法亦面临“绝境” 。 这一背景下 ， 云计算厂商、消费电子厂商对定制化处理器的需求越发旺盛 。
云计算方面 ， 据估计 ， 在全球各地 ， 亚马逊、谷歌、微软各自运营着数以百万计的数据中心 ， 除了维持自身运营外 ， 这些公司还为大量客户提供云计算支持 。 对于这些数据中心来说 ， 即使是芯片性能、能效上的微小提升 ， 也能带来巨大的收益 。
亚马逊副总裁David Brown曾分享 ， 通过放弃与老版软件的兼容性、以及去除英特尔芯片上部分数据中心运营商不需要的功能 ， 亚马逊可以在芯片性能和能效方面实现提升 。
定制化芯片在消费电子厂商中也越来越受欢迎 。 今年 ， 苹果在其Mac产品线中应用了基于Arm架构的自研处理器 。 而此前 ， 苹果Mac产品线中采用的是从英特尔采购的芯片 。
此外 ， 2020年的新冠疫情加速了云计算的崛起 。 得益于远程办公、远程学习的需求猛增 ， 云计算厂商加速布局市场 ， 其提升芯片性能的需求也水涨船高 。
三、英特尔：虽无近忧 ， 必有远虑芯片行业分析师Linley Gwennap称 ， 目前 ， 传统芯片设计厂商的业务损失并不大 ， 全球市场中基于Arm架构的CPU产品市占率不到1% ， 英特尔仍旧为绝大多数数据中心提供CPU 。
尽管如此 ， 长远来看 ， 云计算厂商、消费电子厂商向芯片设计领域的进军 ， 仍为英特尔等老牌芯片设计厂商带来了不可小觑的挑战 。
首先 ， 凭借在消费互联网时代积累的巨量用户资源和财富 ， 亚马逊等厂商在供应链、人才供应等方面掌握了主动权 。
方舟投资管理公司分析师James Wang认为：“在1990年代 ， 英特尔的体量比其客户更大 。 但现在 ， 英特尔客户的体量已经超过了英特尔 。 因此 ， 客户（亚马逊等）拥有更多的资本和能力 ， 可以自行采购零部件 。 ”


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