计算架构升级 终端厂商进军芯片设计 带来产业链上下游重组

芯片的迭代似乎跟不上产品。

继推出M1芯片之后 苹果要开始完全甩掉英特尔组件 开发定制自家的高端M芯片。彭博社最近的报道指出 苹果下一代高端M芯片预计将于明年推出 将用于新款MacBook Pro、iMac和新Mac Pro工作站 性能将超越搭载最新英特尔芯片的PC。

由今年四月份彭博社透露苹果M1芯片消息得到证实来看 苹果开发高端M系列芯片多半是事实。性能超英特尔 这句话看起来难免像是一句不够严谨、只可意会的“宣传语”。

与苹果类似华为、特斯拉、谷歌等均先后用起了自家芯片 终端厂商自研芯片已成趋势 且它们与芯片设计公司的边界也越来越模糊。而苹果透露出的多款产品型号 多少透露出下一代产品创新或受惠于它在芯片设计上的把控。

苹果等厂商操“芯”将倒逼芯片设计厂商求变

消费电子领域庞大的出货量是带动产业链上下游快速发展的关键原因 下游厂商自研芯片无疑将会给上游芯片设计公司带来巨大影响 如英特尔的颓势已经难以挽回。

彭博社分析认为 苹果此举很可能将加速PC行业上下游重组。

“Apple Silicon”计划

寻求产品差异化、软硬件深度整合并打通生态或是关键驱动力。

今年6月份 在宣布Mac将改用自研的M1芯片时 苹果就强调了“定制”二字 并表示这次转变将包括建立一个跨所有Apple产品的通用架构 以降低开发者建立生态和开发App的难度。

言下之意 苹果不仅局限于芯片设计 还将一并优化软件生态和底层架构。又或者是 为了建立更加庞大的产品生态而深入到芯片底层 打通上下。

建立软硬件生态一直受到苹果重视。此前 基于有着近十年历史的A系列芯片 苹果带来了iPhone、iPad 和 Apple Watch 的通用架构。显而易见 这一次升级之后 其笔记本电脑产品也将加入这一阵营。

目前iPad与iPhone的操作系统均是iOS Mac加入这一阵营后 桌面系统 MacOS很可能和iOS统一 App、接口功能等都将通用。这样 一直没有办法当作电脑来用的平板将可以用鼠标来操作 产品之间的无线传输等功能设计也更加简单。

苹果表示 自己设计的芯片在性能和功耗方面领先业界 尤其是图形处理器模块 它将融入神经网络引擎等技术 促进开发者开发高阶游戏等。

在官网向用户阐述芯片转移计划 苹果言语之中暗示自研芯片的好处主要体现在产品和生态的打造上。无独有偶 特斯拉决定自己设计汽车芯片以及谷歌亲自操刀设计专用于数据中心的TPU芯片 均有成本高、算力资源没有充分发挥等因素促使 因此在亲自设计芯片这条路上后来者不断 包括亚马逊、华为、腾讯 及小米、vivo等手机厂商。

从自研手机芯片到掌控PC芯片 这一次苹果将会给常年稳定的PC行业扔下一枚炸弹。尤其是因整合软硬件资源 苹果电脑可能会通过实现差异化甩开同类竞争者 这将迫使长期依赖英特尔处理器的厂商们寻求突破。

与终端厂商急切寻求差异化的心情不同 英特尔等芯片设计厂商需要通过稳定的迭代来获取利润最大化 但如今这种迭代速度确实已经无法满足苹果对性能和功耗的要求。2010年Mac Pro采用的英特尔CPU是双核2．6GHz的i7 今年英特尔的芯片也只迭代到了8核2．6GHz的i9 除了工艺和核心数量 整体并没有大的突破。

相比较来看 传苹果现在正在测试多达32个内核的芯片 未来将会把核心数提高到64甚至128个 这甚至大幅超越了目前一般工作站的配置。

计算机体系架构升级 “挤牙膏”不再吃香

早在2019年初 图灵奖获得者David Patterson与John Hennessy就曾联合发文指出计算机体系架构将迎来新的黄金十年 新的架构将带来更低功耗、成本和更高性能。有“体系架构宗师”之称 David Patterson曾开发了RISC微处理器 John Hennessy早年则创办了MIPS科技公司 MIPS精简指令集架构是架构发展历史中的里程碑。

新架构的更低功耗、成本和更高性能对苹果们很有吸引力 但英特尔等厂商一致“挤牙膏”多少透露出这些芯片巨头不愿在利益面前让步的心思。

因此与英特尔处境相似 长期“垄断”智能手机端的高通不仅在5nm工艺上落后竞争对手 还被“追随者”联发科抢单 业务拓展方面阻力颇大。同时手机厂商们也纷纷开始自己深入芯片设计 比如vivo就选择与三星合作 小米则布局核心关键部件 如APU等 加大了高通未来依然将垄断市场的不确定性。

半导体工艺成熟、AI广泛应用带动计算机体系架构变革。受益于AI与应用端的强粘性 深谙客户需求的下游厂商在做专用芯片这件事上因此有一定优势。如谷歌在不堪传统服务器带来的成本压力之下 自己重新设计TPU芯片以满足部分云计算需求 曾引起AI芯片领域轰动 也为自己省下了一大笔费用。

固守传统芯片生态并在其上做部分创新已经无法满足终端厂商的需求 苹果等厂商操“芯”将倒逼芯片设计厂商求变。

未雨绸缪 此前英伟达宣布以400亿美元收购Arm以及AMD以350亿美元收购赛灵思 半导体行业这几起巨头之间的收购已经有所暗示 不同芯片模块生态之间有融合设计的必要性 以及巨头们需主动求变。

目前 智能芯片意味着专用芯片 而专用芯片的设计门槛相对不高 因此在这一波AI浪潮下涌现出诸多AI芯片初创公司。

但AI芯片的形态仍然处于迭代之中 智能化芯片从专用演变为通用被认为是必然趋势 如最近获得高达11亿元融资的壁仞科技也正是因此获得IDG等诸多头部投资方认可。可以预测 打造更优架构、更高复杂度的处理器或将是芯片设计公司需要研习的课题。

责任编辑：PSY