計算架構升級 終端廠商進軍芯片設計 帶來產業鏈上下游重組

芯片的迭代似乎跟不上產品。

繼推出M1芯片之后 蘋果要開始完全甩掉英特爾組件 開發定制自家的高端M芯片。彭博社最近的報道指出 蘋果下一代高端M芯片預計將于明年推出 將用于新款MacBook Pro、iMac和新Mac Pro工作站 性能將超越搭載最新英特爾芯片的PC。

由今年四月份彭博社透露蘋果M1芯片消息得到證實來看 蘋果開發高端M系列芯片多半是事實。性能超英特爾 這句話看起來難免像是一句不夠嚴謹、只可意會的“宣傳語”。

與蘋果類似華為、特斯拉、谷歌等均先后用起了自家芯片 終端廠商自研芯片已成趨勢 且它們與芯片設計公司的邊界也越來越模糊。而蘋果透露出的多款產品型號 多少透露出下一代產品創新或受惠于它在芯片設計上的把控。

蘋果等廠商操“芯”將倒逼芯片設計廠商求變

消費電子領域龐大的出貨量是帶動產業鏈上下游快速發展的關鍵原因 下游廠商自研芯片無疑將會給上游芯片設計公司帶來巨大影響 如英特爾的頹勢已經難以挽回。

彭博社分析認為 蘋果此舉很可能將加速PC行業上下游重組。

“Apple Silicon”計劃

尋求產品差異化、軟硬件深度整合并打通生態或是關鍵驅動力。

今年6月份 在宣布Mac將改用自研的M1芯片時 蘋果就強調了“定制”二字 并表示這次轉變將包括建立一個跨所有Apple產品的通用架構 以降低開發者建立生態和開發App的難度。

言下之意 蘋果不僅局限于芯片設計 還將一并優化軟件生態和底層架構。又或者是 為了建立更加龐大的產品生態而深入到芯片底層 打通上下。

建立軟硬件生態一直受到蘋果重視。此前 基于有著近十年歷史的A系列芯片 蘋果帶來了iPhone、iPad 和 Apple Watch 的通用架構。顯而易見 這一次升級之后 其筆記本電腦產品也將加入這一陣營。

目前iPad與iPhone的操作系統均是iOS Mac加入這一陣營后 桌面系統 MacOS很可能和iOS統一 App、接口功能等都將通用。這樣 一直沒有辦法當作電腦來用的平板將可以用鼠標來操作 產品之間的無線傳輸等功能設計也更加簡單。

蘋果表示 自己設計的芯片在性能和功耗方面領先業界 尤其是圖形處理器模塊 它將融入神經網絡引擎等技術 促進開發者開發高階游戲等。

在官網向用戶闡述芯片轉移計劃 蘋果言語之中暗示自研芯片的好處主要體現在產品和生態的打造上。無獨有偶 特斯拉決定自己設計汽車芯片以及谷歌親自操刀設計專用于數據中心的TPU芯片 均有成本高、算力資源沒有充分發揮等因素促使 因此在親自設計芯片這條路上后來者不斷 包括亞馬遜、華為、騰訊 及小米、vivo等手機廠商。

從自研手機芯片到掌控PC芯片 這一次蘋果將會給常年穩定的PC行業扔下一枚炸彈。尤其是因整合軟硬件資源 蘋果電腦可能會通過實現差異化甩開同類競爭者 這將迫使長期依賴英特爾處理器的廠商們尋求突破。

與終端廠商急切尋求差異化的心情不同 英特爾等芯片設計廠商需要通過穩定的迭代來獲取利潤最大化 但如今這種迭代速度確實已經無法滿足蘋果對性能和功耗的要求。2010年Mac Pro采用的英特爾CPU是雙核2．6GHz的i7 今年英特爾的芯片也只迭代到了8核2．6GHz的i9 除了工藝和核心數量 整體并沒有大的突破。

相比較來看 傳蘋果現在正在測試多達32個內核的芯片 未來將會把核心數提高到64甚至128個 這甚至大幅超越了目前一般工作站的配置。

計算機體系架構升級 “擠牙膏”不再吃香

早在2019年初 圖靈獎獲得者David Patterson與John Hennessy就曾聯合發文指出計算機體系架構將迎來新的黃金十年 新的架構將帶來更低功耗、成本和更高性能。有“體系架構宗師”之稱 David Patterson曾開發了RISC微處理器 John Hennessy早年則創辦了MIPS科技公司 MIPS精簡指令集架構是架構發展歷史中的里程碑。

新架構的更低功耗、成本和更高性能對蘋果們很有吸引力 但英特爾等廠商一致“擠牙膏”多少透露出這些芯片巨頭不愿在利益面前讓步的心思。

因此與英特爾處境相似 長期“壟斷”智能手機端的高通不僅在5nm工藝上落后競爭對手 還被“追隨者”聯發科搶單 業務拓展方面阻力頗大。同時手機廠商們也紛紛開始自己深入芯片設計 比如vivo就選擇與三星合作 小米則布局核心關鍵部件 如APU等 加大了高通未來依然將壟斷市場的不確定性。

半導體工藝成熟、AI廣泛應用帶動計算機體系架構變革。受益于AI與應用端的強粘性 深諳客戶需求的下游廠商在做專用芯片這件事上因此有一定優勢。如谷歌在不堪傳統服務器帶來的成本壓力之下 自己重新設計TPU芯片以滿足部分云計算需求 曾引起AI芯片領域轟動 也為自己省下了一大筆費用。

固守傳統芯片生態并在其上做部分創新已經無法滿足終端廠商的需求 蘋果等廠商操“芯”將倒逼芯片設計廠商求變。

未雨綢繆 此前英偉達宣布以400億美元收購Arm以及AMD以350億美元收購賽靈思 半導體行業這幾起巨頭之間的收購已經有所暗示 不同芯片模塊生態之間有融合設計的必要性 以及巨頭們需主動求變。

目前 智能芯片意味著專用芯片 而專用芯片的設計門檻相對不高 因此在這一波AI浪潮下涌現出諸多AI芯片初創公司。

但AI芯片的形態仍然處于迭代之中 智能化芯片從專用演變為通用被認為是必然趨勢 如最近獲得高達11億元融資的壁仞科技也正是因此獲得IDG等諸多頭部投資方認可。可以預測 打造更優架構、更高復雜度的處理器或將是芯片設計公司需要研習的課題。

責任編輯：PSY