為什么互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛造芯？

上周，CNBC報道稱百度正在計劃成立獨立的芯片業(yè)務子公司，并且已經在和GGV、IDG等一線投資機構洽談融資事宜。根據(jù)消息，百度獨立芯片公司將面向多個市場，包括最近缺貨嚴重的汽車芯片。與此同時，百度掌門人李彥宏在財報會上表示，公司的昆侖二號芯片也接近量產。

雖然百度沒有正面回應該消息，但是百度的股價在消息傳出后兩天一共上漲了近15個百分點，顯示出資本市場對于百度造芯一事的態(tài)度非常積極。事實上，這樣的樂觀并非毫無根據(jù)，因為百度在芯片領域已經有很久積累。

在傳出成立獨立的芯片公司之前，百度已經有兩款芯片量產了。首先是使用在人工智能領域的昆侖系列新片。百度的昆侖計劃可以追溯到2011年開始的一系列基于FPGA的云端加速器設計，并且在幾年前推出了云端AI加速ASIC。目前據(jù)百度官方數(shù)據(jù)，百度第一代昆侖AI加速器主要針對云端和邊緣計算，該芯片使用14nm工藝設計制造，而基于昆侖芯片的加速卡搭載了HBM內存，可實現(xiàn)64 - 256TOPS的峰值算力，功耗為150W，目前已經部署了2萬片。根據(jù)這些性能數(shù)據(jù)，我們認為百度的昆侖芯片在性能方面達到了世界一流水準；可茲佐證的是，在今年的半導體芯片行業(yè)最頂級的會議ISSCC上，百度的昆侖和Nvidia的A100，微軟的下一代XBOX SoC一起登上了“熱點商用芯片發(fā)布”環(huán)節(jié)，這也是來自中國大陸的商用芯片難得地站在ISSCC舞臺上的高光時刻。此外，第二代昆侖芯片已經完成設計并計劃于今年開始量產，性能可達一代的三倍。

除了昆侖之外，百度另一款自研芯片是鴻鵠芯片，該芯片主要面向語音處理場景，能實現(xiàn)語音降噪和語音識別功能，且滿足車規(guī)標準。

因此，根據(jù)百度之前的技術積累，我們認為其獨立成立芯片公司并且面向人工智能、汽車電子、智能設備和物聯(lián)網(wǎng)等市場都將是非常合乎邏輯的事。

為什么互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛造芯？

除了百度之外，其他中國的互聯(lián)網(wǎng)公司也在積極布局芯片。阿里巴巴兩年多前就成立了平頭哥半導體有限公司，其主要業(yè)務是提供安全、智能和普惠的云端一體化計算架構，并聚焦于云計算與嵌入式兩類芯片。騰訊的戰(zhàn)略以投資為主，并花重金投資了中國GPU和AI芯片的初創(chuàng)公司燧原。字節(jié)跳動也在積極組建芯片團隊，目前已經在各大招聘平臺上有不少芯片相關職位。

如果我們把眼光放寬到互聯(lián)網(wǎng)相關的系統(tǒng)廠商，那么我們能看到更多主業(yè)非芯片的巨頭公司正在布局芯片。例如，華為造芯已經成就了全球領先的半導體公司海思，而在人工智能領域，四小龍之一的依圖也在兩年前就公布了其自研芯片的計劃。因此，互聯(lián)網(wǎng)以及系統(tǒng)廠商下場造芯已經成為主流。

為什么互聯(lián)網(wǎng)公司要造芯呢？一方面，從需求側考慮，互聯(lián)網(wǎng)公司造芯是出于對于下一代風口的準備。目前來看，互聯(lián)網(wǎng)公司的下一個大機會很有可能在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)/車聯(lián)網(wǎng)、下一代智能設備等領域，而這些領域一個共同的特點就是非常倚重硬件。因此，如果想要在競爭中實現(xiàn)差異化，獨特的硬件和芯片就是生態(tài)構建中的重要環(huán)節(jié)，而光靠軟件是不夠的?；ヂ?lián)網(wǎng)公司親自下場造芯，能夠根據(jù)自己的生態(tài)需求去設計獨特的芯片，因此與其他使用第三方公司芯片的公司來說有其獨特的優(yōu)勢。這一點對于中國和世界上的互聯(lián)網(wǎng)公司都是一致的，因此我們看到了除了中國的互聯(lián)網(wǎng)巨頭之外，美國的亞馬遜、谷歌等主流互聯(lián)網(wǎng)都已經在自研芯片，例如亞馬遜的自研芯片已經使用在了其云服務AWS中，未來預期還將推出針對物聯(lián)網(wǎng)和智能設備（Alexa）端的芯片；而谷歌的芯片則同樣是用在了云端（AI加速芯片TPU）和智能設備（Pixel手機中的自研芯片）中。

除了需求側之外，從供給側來說互聯(lián)網(wǎng)公司造芯的條件目前也已經成熟。從大趨勢來看，隨著摩爾定律的增長趨緩，每一代半導體工藝節(jié)點進步引入的性能改善正在逐漸變少，因此在今天即使使用成熟的工藝（如16nm）去做芯片也不會與使用最先進工藝在性能上有數(shù)量級的差距。事實上，在目前異構計算成為新范式的今天，芯片架構的設計甚至比使用新的工藝能帶來更大的性能收益，而在物聯(lián)網(wǎng)等對于性能要求不高的領域使用成熟工藝甚至更有助于降低成本。

除了工藝成熟之外，半導體行業(yè)的分工情況也非常有利于半導體公司造芯。Fab/Fabless模式已經成為標配，更進一步芯片設計服務公司和IP公司也已經非常成熟。以聯(lián)發(fā)科為代表的公司能提供各種等級的設計服務，甚至包括spec-in這樣的客戶公司僅需提供芯片指標定義設計服務公司就能完成全部芯片設計環(huán)節(jié)的服務。因此，互聯(lián)網(wǎng)公司造芯就可以依賴設計服務公司提供的經驗和服務，而無需自己去組建一支龐大的團隊，而是可以把更多的精力集中在規(guī)劃芯片時間表、需求分析以及產品定義上。

互聯(lián)網(wǎng)公司造芯對半導體行業(yè)有什么影響？

互聯(lián)網(wǎng)公司造芯目前主要主要針對的市場是人工智能和物聯(lián)網(wǎng)，而其對于國內半導體格局的影響我們認為也可以分成不同的目標市場來分析。

對于人工智能芯片來說，我們認為互聯(lián)網(wǎng)公司親自造芯將對于其他人工智能芯片公司，尤其是大量的云端人工智能芯片初創(chuàng)公司，造成巨大的競爭壓力。這是因為這些互聯(lián)網(wǎng)公司是云端人工智能芯片的主要客戶，而當他們親自下場做芯片時，將會擁有第三方公司難以擁有的優(yōu)勢。例如，人工智能芯片領域中，目標應用非常重要，因為針對不同的應用有不同的模型算法，其對應的芯片設計也會有很大不同。互聯(lián)網(wǎng)公司造芯能直接針對需求最強的應用研發(fā)芯片，而另一方面互聯(lián)網(wǎng)公司對于人工智能加速芯片需求最強的應用對于第三方芯片公司來說往往是云里霧里。此外，人工智能芯片中其實軟件編譯器和算法-芯片協(xié)同設計是非常重要的一部分。在很多場景中，往往會出現(xiàn)第三方提供的芯片在標準benchmark上跑分非常完美，然而應用到模型架構略有改變的實際場景中其性能就會大幅下降，這主要就是因為編譯器和算法-芯片協(xié)同設計沒做好?；ヂ?lián)網(wǎng)公司造芯可以在芯片規(guī)劃的前期就撬動內部的算法部門去研發(fā)適配芯片的算法，確保芯片在實際部署時性能有保證，而第三方人工智能芯片公司通常很少有機會能和作為客戶的互聯(lián)網(wǎng)公司有如此深入的合作。

對于物聯(lián)網(wǎng)應用來說，我們認為互聯(lián)網(wǎng)公司造芯將會給整個行業(yè)帶來一些示范作用并加速推動市場的發(fā)展，但是并不會給其他芯片公司帶來直接的競爭壓力。這主要是因為物聯(lián)網(wǎng)領域市場和客戶數(shù)量遠遠大于人工智能加速芯片，因此最有可能出現(xiàn)的格局是互聯(lián)網(wǎng)公司造芯并打造出類似蘋果這樣的封閉式或者半開放式生態(tài)，而相對地也會出現(xiàn)兼容第三方芯片平臺的開放式生態(tài)。在這里，互聯(lián)網(wǎng)公司造芯起到的作用就將類似與蘋果自研芯片——它能加速整個物聯(lián)網(wǎng)市場的技術，但是并不會成為一個壟斷或者排他的競爭者。

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