为何苹果、阿里都想干翻英特尔?|硅基世界

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发布时间: 10-2008:42鲲鹏计划获奖作者,钛媒体APP官方帐号,优质科技领域创作者

(来源:Shacknews via Intel)

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一天之内,两家公司的两场发布会,似乎让芯片巨头英特尔(Intel)有点苦闷。

10月19日凌晨1点,苹果公司(Apple)发布了一系列新的MacBook Pro产品,由基于ARM架构、5nm制程工艺的自研Silicon M1 Pro 和 M1 Max两种不同的新桌面处理器(SoC)提供芯片支持,全面取代英特尔酷睿系列,是苹果迄今打造的最强芯片。

9个小时后的2021云栖大会上,阿里巴巴旗下半导体公司“阿里平头哥”发布基于ARM架构的自研通用服务器(CPU)芯片倚天710,采用5nm工艺,容纳高达600亿晶体管,性能超过业界标杆20%,能效比提升50%以上,声称是业界性能最强的ARM服务器芯片,同时也是阿里第一颗为云而生的CPU芯片。

尽管自研芯片的应用领域、自用形态不尽相同,但处于全球芯片短缺之际,苹果、阿里平头哥两家公司却不约而同拥抱ARM架构,选择发力自研芯片设计,与英特尔和x86处于“若即若离”的关系。

失去了重要客户,英特尔同样也感受到了压力。前两天,英特尔CEO基辛格(Pat Gelsinger)接受美国媒体Axios采访时表示,他不怪苹果公司放弃英特尔并决定打造自己的芯片,但希望能赢回这个客户。

“苹果决定他们自己可以制造出比我们更好的芯片。而且,你知道,他们做得很好。所以我要做的就是,生产出一款比他们自己做的(M1)更好的芯片。随着时间的推移,我希望能赢回他们的这块业务,以及其他许多业务。”基辛格表示。

截至发稿前(北京时间10月20日凌晨),英特尔(NASDAQ:INTL)股价收盘时报55.21美元/股,仅涨1.17%;苹果公司(NASDAQ:APPL)股价报148.76美元/股,涨1.51%,市值达2.46万亿美元;阿里巴巴美股(NASDAQ:BABA)股价涨超6.10%,报收177美元/股;阿里港股(09988.HK)涨1.17%,报收164.8港元/股,市值为3.57万亿港元。

阿里三年磨一“剑”

倚天710所属的通用处理器芯片领域,是数据中心最复杂的芯片之一,其架构设计之复杂、技术难度之高,致使多年以来,掌握这一技术实力的企业屈指可数。

实际上,全球三大指令集架构x86、ARM、RISC-V中,x86已是服务器芯片市场的主导者,x86霸主英特尔长期占据主导地位。

但过去三年间,市场格局开始发生变动,Arm公司开始向服务器市场发力,于2018年10月宣布推出一款专为云数据中心、边缘计算及5G网络市场而打造的全新Neoverse系列服务器芯片,并逐步完善V、N、E三大系列产品路线图,随后该公司发布了ARM v9架构,加速了整体产品布局。

阿里很早就开始了自研芯片布局。2017年10月,阿里成立达摩院,随后组建了一支由半导体行业工业界和学术界顶级专家组成的技术团队,开始专攻核心芯片设计技术;2018年,阿里全资收购中国大陆唯一拥有自主嵌入式CPU IP核的半导体公司中天微,随后两家合并成立平头哥半导体公司。

过去三年间,阿里平头哥完成了从发布首款RISC-V处理器玄铁710、首款云端AI推理芯片含光800,以及如今首款通用服务器芯片倚天710。其中前两款更多是在AIoT领域应用,搭配AI技术系统的硬件配置等。如今新的芯片则向CPU处理器领域发力。

2021云栖大会上,阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋表示,这款芯片将不对外出售,主要是阿里云自用。他强调,“我们将继续与英特尔、英伟达、AMD、ARM等合作伙伴保持密切合作,为客户提供更多选择”。

与阿里类似,苹果也不是首次研发基于ARM的M1 Pro和M1 Max处理器。

如果你还记得去年WWDC发布M1的时候,苹果就说了,这就是一颗改进的移动处理器。而苹果研发A系列移动处理器,则要追溯到乔布斯时代,如今已超过10年。

尽管M1“移动SoC”用在了MacBook设备上,但适配和运算仍依赖桌面软件优化。以手里使用的Macbook Air为例,在实际应用方面,M1笔记本电脑与Intel酷睿版本体验几乎一致,性能和散热优势尽显。

苹果发布会上公布的数据显示,在CPU多线程性能指标方面,与英特尔的酷睿 i7-1185G7进行了一些比较,苹果M1 Pro/Max芯片的性能都大大优于英特尔提供的任何产品,而且功耗大大降低。而展示的性能/功率曲线显示,在30W的相同功率使用下,新M1 Pro和Max在CPU吞吐量上比英特尔酷睿i7-11800H快1.7倍。相同的性能水平下,新的M1 Pro/Max实现了 70% 的低功耗,远远领先于英特尔目前所取得的成就。
CPU性能对比图(来源:Apple)

CPU性能对比图(来源:Apple)

除苹果公司、阿里平头哥之外,华为、字节跳动、腾讯、百度也都在布局芯片领域,甚至还有谷歌、亚马逊、微软。2018年11月,全球第一大云服务商亚马逊AWS就推出基于ARM架构的首款服务器芯片。

巨头“造芯”战升级背后的三大原因

那么,行业内如何看待苹果、阿里造价上亿元自研芯片,都放弃了英特尔和它的x86,过渡到ARM?

对此,钛媒体App采访了新思科技中国副总经理谢仲辉、壁仞科技联席CEO李新荣等多位半导体行业人士,大概梳理了三个“造芯”主要原因。

一是增强自主可控能力。由于芯片是服务器、消费电子等产品的底层基础,没有高性能芯片很难完成AI算力和算法提升。而且,去年浪潮和英特尔之间的“临时性断供”风波等事件对行业如鲠在喉,给其他企业提了重要警示。在百度造“昆仑芯”这一前车之鉴下,通过ARM IP的设计自研芯片方式,脱离英特尔x86架构,加速国产自研云服务器芯片步伐,不断形成自主可控的软硬件解决方案。

苹果方面,英特尔酷睿系列产品制程(14nm)落后于竞品,散热性能都弱于ARM架构产品,加上英特尔产品每年12月推出,Mac设备则发布于每年六月WWDC期间,导致半年空窗期让苹果研发进度落后于市场。库克想要掌控自主话语权,改进A系列移动处理器/ARM,那么诞生M1系列芯片成为了新选择。

据《纽约时报》报道,英特尔一度最早被预计于2015年推出的最新芯片制造工艺实际直到2019年才开始大批量生产,这个延迟给台积电和三星电子机会生产了多家公司设计的芯片。

二是ARM架构应用广泛,与自身算法结合生产更高性能产品。通过打造高性价比的自研云端芯片,结合自身场景需求,为客户提供更丰富的选择,以及更高性价比的软硬件协同方案,已是近年多家云计算巨头重点发力的方向。同时基于Arm架构的服务器芯片在技术、性能、生态系统方面都日益成熟,这给自研芯片厂商提供了便利的土壤。

今年7月钛媒体App参与的一场闭门演讲中,苹果公司大中华区董事总经理葛越提到,苹果端到端的产品设计,从芯片到硬件再到软件全栈式覆盖。这意味着其设计的是完整的用户体验,包括从芯片到操作系统,以及从拍摄到分享、沟通、创造和学习等一系列的丰富功能。

近日,谢仲辉在接受钛媒体App采访时表示,这些互联网企业深知自身的芯片技术起步比较晚,研制出的芯片本身性能弱于成熟芯片公司。然而他们则更多依靠对系统理解的优势,通过软件算法与芯片硬件的协调优化实现差异化。这些企业依靠更加紧密的软硬件结合方式,从而让芯片实力达到更高水平,最后匹配到产品对应的场景应用体验当中。(详见钛媒体前文:《互联网巨头“造芯”实际水平如何?新思科技中国谢仲辉:软硬件结合打造差异化优势》

李新荣则接受钛媒体App独家采访时表示,做一颗芯片,不只是硬件能力,软件算法、生态等一体化能力都至关重要,使程序能跑得更快更好。但他也指出,如今苹果在手机市场一家独大,话语权越来越高,导致苹果创新能力变弱,真的已阻碍了行业进步。

昨晚Arm公司首席执行官Simon Segars表示,在人工智能、5G和物联网领域,ARM架构有很好的应用场景,接下来ARM发布的两款处理器架构将有望实现高达30%的代际性能提升。

三是资金能力和产业链话语权不断增强,使得巨头们有信心“造芯”。包括倚天710、M1在内的芯片集成如此多先进技术,也意味着这款芯片的成本非常高昂。随着企业规模能力的提升壮大,芯片研发的资金能力已不再是问题,而阿里、腾讯这些企业在产业链话语权的不断增强,让芯片能够更快流片、量产。

每纳米,等于十亿分之一米,测量芯片内晶体管的尺寸。通过使它们更小,芯片设计商可以塞进更多的晶体管,使芯片变得更小、更强大。

据市场调研机构IBS的数据显示,28nm工艺的成本为0.629亿美元,到了7nm和5nm,芯片的成本迅速暴增,5nm将增至4.76亿美元。

谢仲辉曾提到一个现象,互联网企业设计芯片,不止是把大量钱投入进去,而是更加专业,让整个芯片EDA、制造、封装企业负责人都去参与进去,背后花更多时间,更多工程师,多位产线人员把控芯片质量。这体现出互联网企业拥有很强的话语权驱动能力。

在全球疫情导致的芯片极度短缺的大背景下,苹果公司、阿里平头哥能够此刻发布芯片产品,就显得更加值得推敲,从先期研发、供应链、软件生态配合、市场营销,每一环都能体现出这些企业的产业链能力与实力。

不过,如何交付产品,或许是库克现在首要考虑的问题。在此背景下,新的Macbook Pro何时销售依然需要时间等待。

此外,也有业内人士提醒,Arm公司毕竟是英国半导体公司,英伟达还希望收购Arm,未来是否持续中立,ARM IP会不会影响国产芯片的体系,依然有待讨论。而加快自研芯片体系建设,积极布局RISC-V等开源芯片架构,则是未来中国半导体产业发展的重中之重。

请回基辛格,英特尔还能挽回苹果吗?

2021年2月15日,英特尔新一任CEO由基辛格正式上任,成为英特尔成立以来的第八任CEO。

据悉,基辛格19岁加入英特尔,而后一待就是30年,2000年升任首席技术官,是英特尔的第一代首席技术官,曾带领英特尔研发过多款微处理器项目。直到2009年,跳槽至现在隶属于戴尔电脑的EMC。

年初回归之后,基辛格推出“四步走”战略,调整内部团队架构,推出IDM 2.0模式,更改制程工艺名称,加速5nm的研发进程等。

今年3月,基辛格曾公开喊话,要让英特尔重整旗鼓,恢复昔日芯片制造龙头的景象。数据显示,该公司在2021年的资本支出会达到200亿美元,创近10年来最高。

不过彭博社报道指出,像亚马逊、谷歌、苹果等公司是英特尔芯片的大买家,但因为英特尔推出更新、更快的芯片时间不断延期,客户出走,这些大公司倾向芯片自研设计,然后委托台积电、三星、日月光等芯片代工厂制造生产。所以在享受自研之际,英特尔想要挽回,光有决心是很难支撑企业买芯片,追赶Arm依然是重要课题之一。

此前有多位半导体行业分析师对钛媒体App表示,苹果公司在这两年囤积了大量芯片产能,不太可能会短期重新用回英特尔酷睿系列芯片。

那么,英特尔接下来的布局则会更加重要,如何用能力挽回苹果,依然需要时间验证。

钛媒体App了解到,北京时间10月28日凌晨,英特尔将会在On创新技术会上发布重磅产品,预计可能会推出基于oneAPI体系、对标英伟达CUDA的新软件系统/生态,补足英特尔创新生态的最后一环。

(本文首发钛媒体App,作者|林志佳)

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