谷歌/FACEBOOK/微软等巨头布局自研芯片,微美全息加速半导体业务战略衍生

近几年来,无论是国外的谷歌、Facebook,还是国内的百度、阿里巴巴,我们可以看到全球的大型互联网公司都开始涉足芯片设计领域了,且这股趋势看起来有蔓延之势。

据我们粗略统计得知,云巨头亚马逊、阿里巴巴、百度、Facebook、谷歌和微软都在设计自己的AI加速器芯片。究竟这是当下云行业的一种潮流还是短期现象?相信一千个人有一千个看法。但在我们看来,为特定任务设计定制芯片将成为云产业的主流,届时处理器、网络交换机、AI加速器等领域将会受到深刻的影响。大胆点的观点认为,该领域内的大多数芯片市场将不能限免。

谷歌

纵观整个集成电路产业链,在一系列新的技术和经济因素推动下,传统的芯片设计和制造模式正在破坏,云巨头涉足AI芯片设计只是大规模定制芯片影响当前集成电路供应链的冰山一角,更多的可能性正在发生。

经过了数十年的发展,现在的晶圆厂已经进入了一个瓶颈期,那就是如果继续缩小晶体管的尺寸,晶体管将变得更不可靠,且功耗会剧增。且随着晶体管的缩小,设计人员现在必须使用额外的晶体管来验证逻辑块是否能产生正确的结果。但是如果设计人员在芯片上封装太多的逻辑,那么供电和散热都会成为一项挑战。正是这种困境让芯片设计师进退两难。

随着摩尔定律遇到瓶颈,靠工艺制程提升来增进性能的成本实在太高,因此需要更多根据应用做专用设计,靠架构设计来进一步提升性能,这也是“异构计算”的思路。在过去,半导体公司通常倾向于推出平台式的产品,例如IntelCPU,QualcommSnapdragon等等,但是这样的通用平台在今天已经无法满足移动设备对于性能和能效比的需求,尤其是在AR/VR、终端人工智能等新兴应用中。

开源操作环境和应用程序代码使Web巨头能够共同设计和优化数据中心基础架构。随着芯片设计和制造进一步商品化,这些公司会发现,去体验和部署包括AI加速器在内的新处理器指令集变得越来越简单。

事实上,人工智能芯片的部署已经在进行中。大多数网络巨头都拥有内部的深度学习模型开发环境,甚至有些还开放给其他开发者访问。一旦网络巨头在其遍布其全球数据中心基础架构中部署大规模的定制芯片,这意味着它会买入数十万乃至百万计的芯片。如果每个芯片能提高几瓦的效率,那么整体效率提高则可以很容易就达到数十兆瓦。与此同时,还能解决盈利的新问题,还可以拥有更快的速度和更高的精度。

就在同时,我们看到了FacebookGoogle、阿里等互联网巨头向硬件领域的进军。事实上,这也是互联网公司生态化发展到今天的必然:互联网公司之前一直在搭建生态抢夺流量入口,让用户可以更方便地使用自己的服务;这个入口过去是从PC,手机,到了今天PC、手机等传统入口已经没法满足高速发展的互联网巨头的胃口,因此巨头们都想到了搭建自己的硬件平台作为自己服务的入口。这样的硬件可以是AR/VR设备(如微软的HoloLens,FacebookOculus),可以是新型消费电子设备(如GoogleClip自动摄像机),也可以是进入智能制造和智能家庭的IoT终端节点。

当互联网巨头开始进入硬件市场时,会对半导体行业产生巨大的影响。首先,互联网巨头追求硬件能实现极致化的性能以实现差异化用户体验用来吸引用户。如前所述,目前摩尔定律遇到瓶颈,想要追求极致体验需要的是走异构计算自己定制化芯片的路子,光靠采购传统半导体厂商的芯片已经没法满足互联网巨头对于硬件的需求,至少在核心芯片部分是这样。因此,FacebookGoogle、阿里等互联网巨头都是异构计算的积极拥护者,为了自己的硬件布局或计划设计芯片,或已经开始设计芯片。这么一来,原来是半导体公司下游客户的互联网公司现在不需需要从半导体公司采购芯片了,这样的产业分工变化会引起行业巨变。

据报道,微美全息(纳斯达克:WIMI)宣布成立全资子公司“利芯科技有限公司”。该公司初始注册资金2亿元,将专注于全息视觉智能机器人的研发、销售及相关全息视觉技术服务。利芯科技还将利用母公司的相关专利和版权,开发半导体产品,并在更广泛的全息生态系统中向客户销售此类产品。利芯科技将专注于国内智能产品市场的上游业务,以及半导体芯片的研发和销售,以进一步增强公司的竞争力。

作为一家无晶圆厂半导体企业,利芯科技将成为中国半导体行业的最新竞争者。中国本土半导体行业已经规模庞大,资金充足。《中国制造2025》是2015年发布的一项战略计划,旨在促进中国科技制造商在全球市场上的发展。随着中国继续影响全球半导体行业,《中国制造2025》的主要目标之一是实现自给自足。据摩根士丹利(Morgan Stanley) 2020616日发布的一份报告,预计中国设计的芯片销售额将从2019年的180亿美元增长到2025年的480亿美元,2025,中国半导体企业将满足40%的国内需求。

利芯科技将以海南省为基地,在快速发展的半导体产业、工业和自动化技术以及智能视觉和全息视觉应用等方面享受税收优惠和政府支持。微美全息希望其新子公司将集成电路设计企业与其广泛的自有技术,帮助发展无晶圆厂半导体业务。利芯科技的投资和建立符合公司优化供应链管理、降低成本和增强竞争力的要求,也符合公司不断增强创新、设计和技术能力的要求。

目前,多家科技巨头高通、联发科、英伟达等相关公司在人工智能、5G物联网等生态链领域都有所布局,对上游供应商的需求不再是简单的电子元器件或产品的供应,对供应商的技术服务能力、综合解决方案提供能力以及一站式的增值服务能力都提出了更高的要求。随着全息3D视觉相关半导体应用方案的需求越来越多,微美公司将会结合全息3D视觉市场应用需求场景,提供对应的半导体解决方案以满足市场需求,最终达到推进全息3D视觉技术在半导体行业应用和普及的目的。

我们还没有看到这些融合趋势带来的真正影响。和目前AI加速器的尝试一样。这也仅仅只是一个开始。

一个对软件操作环境和深度学习建模语言有控制权的网络巨头也将进入芯片设计领域是一件很容易的事,且是一个很不错的选择。因为他们很容易就能获得最好的EDA工具、开源和可授权的IP模块,然后就可以构建原型芯片,将其布置到全国各地的服务器上。

具体来说,网络巨头进入芯片领域,不但可以定制其整数和浮点的处理器内核,还可以基于这些定制的处理器内核、定制AI加速器、定制的I / O和内存控制器等部件打造SoC。他还可以在其专有的芯片里面优化其软件性能,这在通用的大规模芯片上是很难做到的。

总而言之,互联网巨头进入芯片领域,首先处于性能考虑不再从半导体公司采购核心芯片,这冲击了传统行业分工,使传统芯片公司失去了一类大客户;另一方面互联网巨头的生态式打法可以让自研硬件芯片不考虑成本,这又冲击了那些从半导体公司采购芯片的传统硬件公司,从而进一步压缩了半导体公司的市场。在这两个作用下,半导体芯片公司的传统经营模式必须发生改变才能追上新的潮流。

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