互聯(lián)網(wǎng)進入下半場，芯片成為巨頭“新標配”。
上月初，在快手StreamLake品牌發(fā)布會上，快手宣布研制出面向云端智能視頻處理的SoC芯片“SL200” ，目前已流片成功，正進行線上內(nèi)測。而此前不久，快手的“老對頭”字節(jié)跳動承認自研芯片并披露[敏感詞]進展，還被曝開出3倍薪資挖芯片人才。
這只是“造芯”熱潮的冰山一角，近十年來，互聯(lián)網(wǎng)大廠紛紛“押注”芯片。除了投資芯片企業(yè)的基本操作外，諸如百度、阿里巴巴等“能才兼?zhèn)洹钡木揞^出手自研，掌握多款專用芯片。曾經(jīng)無人問津的芯片儼然成為“硬通貨”，不論是為了滿足自身業(yè)務(wù)需求，還是找尋新的市場空間，巨頭們紛紛為“造芯”再下一城。
不過，“造芯”是否真的必要？大廠們?nèi)绾螒?yīng)對不斷上漲的“造芯”成本？通往“芯片自由”的漫長道路上，互聯(lián)網(wǎng)巨頭們能否全“芯”投入......
在芯片國產(chǎn)化迫在眉睫的今天，大廠“造芯”要回答的問題還有很多。
老牌巨頭圈地跑馬，新貴玩家砸錢買票
大廠自研芯片，始于2012年，[敏感詞]個“吃螃蟹”的正是百度。
彼時，人工智能正滲透進社會的各個角落，李彥宏主導的AI云戰(zhàn)略最核心部署“百度大腦”，也已積累了豐富的基礎(chǔ)能力。隨著數(shù)據(jù)和模型規(guī)模不斷膨脹，"百度大腦"對計算能力的需求愈加強烈，如何滿足這一需求？百度決定自主設(shè)計深度學習專有的體系結(jié)構(gòu)與芯片。
“這在當年是百度的一個秘密項目。”百度高級副總裁曾表示。據(jù)了解，考慮到資金、工程周期和算法迭代等因素，百度工程師們最終落腳于低功耗且具備超強并行計算能力的FPGA，迅速推出[敏感詞]版AI專有芯片版百度大腦——FPGA版百度大腦。
很快，隨著百度昆侖芯XPU架構(gòu)成熟，團隊決定把技術(shù)路線從FPGA轉(zhuǎn)向AI芯片。2019年12月，[敏感詞]用于云計算和邊緣計算的“昆侖一代”AI芯片問世，運算能力比當時基于FPGA的AI加速器提升了近30倍；2021年8月，百度“昆侖二代”芯片發(fā)布即量產(chǎn)，并與多款國產(chǎn)通用半導體、國產(chǎn)操作系統(tǒng)適配良好；在此基礎(chǔ)上的“昆侖三代”芯片也正在研發(fā)。
與此同時，百度還自研遠場語音交互芯片“鴻鵠”，拓展算力服務(wù)。據(jù)悉，“鴻鵠”芯片瞄準智能家居、智能車載等物聯(lián)場景，已在TCL智屏產(chǎn)品、小度音箱等產(chǎn)品上實現(xiàn)商用。而自研之外，百度對外投資多家芯片設(shè)計企業(yè)：DPU芯片研發(fā)商星云智聯(lián)、自主核心芯片提供商飛騰信息、MRAM及相關(guān)芯片設(shè)計研發(fā)商亙存科技等。以前端設(shè)計為核心，百度的芯片版圖正不斷延展。
（百度芯片版圖，芯潮IC根據(jù)公開信息整理）
2015年，阿里巴巴宣布與集成電路設(shè)計企業(yè)杭州中天微合作，面向物聯(lián)網(wǎng)各細分領(lǐng)域開發(fā)云芯片架構(gòu)；2017年6月，阿里向中天微注資5億人民幣，正式邁入芯片基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域，這之后不久，阿里巴巴達摩院宣布成立，芯片正是達摩院投入研究的關(guān)鍵基礎(chǔ)性技術(shù)之一。
到了2018年，阿里的腳步進一步收緊，8月，阿里達摩院聯(lián)合中天微成立芯片公司——平頭哥半導體，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片Ali-NPU和嵌入式芯片為主打，開啟芯片端到端設(shè)計鏈路全覆蓋的征途。不出一年，平頭哥即推出RISC-V CPU內(nèi)核玄鐵910，由于RISC-V架構(gòu)完全開源，不會受到任何機構(gòu)或國家的制約，玄鐵910的問世有望幫助國內(nèi)科技企業(yè)突破海外技術(shù)封鎖。
與此同時，阿里在芯片領(lǐng)域的投資同樣迅猛。集成電路研發(fā)商長鑫儲存、芯片設(shè)計企業(yè)瀚博半導體、AI芯片企業(yè)寒武紀等多家明星企業(yè)的背后，都能看到阿里巴巴的身影。
（阿里巴巴芯片版圖，芯潮IC根據(jù)公開信息整理）
（騰訊芯片版圖，芯潮IC根據(jù)公開信息整理）
自此，幾家老牌互聯(lián)網(wǎng)大廠都在“造芯”上開疆拓土，從FPGA到AI芯片再到DPU芯片，BAT用一段段“芯”路歷程寫下中國互聯(lián)網(wǎng)造芯的精彩注腳。
而這堪稱時代里程碑的節(jié)點上，又怎會少了互聯(lián)網(wǎng)新生代出場？ 不論是投資還是自研，字節(jié)跳動、快手、美團等大廠都為“造芯”豪擲重金。
字節(jié)跳動的出圈方式頗具“互聯(lián)網(wǎng)風格”——重金挖人。2021年3月，有媒體曝出，字節(jié)跳動芯片團隊正在加速擴充，并收到了字節(jié)跳動的肯定回復；同年7月，字節(jié)被爆從百度手里截胡了3個芯片相關(guān)人才，并在北京和上海正式招聘芯片工程師，相關(guān)職位都是和FPGA/ASIC相關(guān)，處于前端設(shè)計環(huán)節(jié)。就在不久前，有消息稱字節(jié)跳動將自研云端AI芯片和ARM服務(wù)器芯片，甚至給出三倍薪資，從高通、ARM等公司挖到了一些骨干。
從籌備至今，字節(jié)芯片團隊已擴充至200多人。至少已啟動AI芯片（已流片）、服務(wù)器芯片（主要方向為視頻編解碼芯片）、FPGA NIC項目和RISC-V項目等四個芯片項目。而在自研之前，字節(jié)跳動出手闊綽，相繼投資了混合信號芯片供應(yīng)商聚芯微電子、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)芯片公司云脈芯聯(lián)、RISC-V公司睿思芯科、GPU芯片設(shè)計商摩爾線程、衍射光學芯片制造商光舟半導體等多家企業(yè)。
（字節(jié)跳動芯片版圖，芯潮IC根據(jù)公開信息整理）
8 月 10 日，在快手視頻云品牌StreamLake 發(fā)布會上，快手高級副總裁于冰透露了快手造芯的[敏感詞]進展，據(jù)介紹，快手以 AI 和音視頻業(yè)務(wù)為重點，研制出面向視頻直播點播應(yīng)用的云端智能視頻處理 SoC 芯片 SL200 和解決方案，目前該芯片已流片成功，并正在進行線上內(nèi)測。
同樣勢頭迅猛的還有外賣“龍頭”美團，雖然暫未開始自研芯片，但美團及其產(chǎn)業(yè)基金美團龍珠近期頻頻出手采購芯片企業(yè)。
據(jù)天眼查信息顯示，光電芯片研發(fā)商長芯盛、數(shù)模混合信號芯片研發(fā)商芯格諾、單光子傳感器芯片研發(fā)商靈明光子、AI視覺處理器芯片愛芯元智、晶圓制造商榮芯半導體的背后，都出現(xiàn)了美團的身影。芯片也是除社區(qū)團購外，美團撒錢最多的賽道。
（美團芯片版圖，芯潮IC根據(jù)公開信息整理）
美團戰(zhàn)略與投資副總裁朱文倩曾表示，“隨著硬件成本降低，大量數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)產(chǎn)生，預(yù)計未來邊緣側(cè)算力將超過云端算力?！泵缊F投資愛芯科技等企業(yè)，也正是為了應(yīng)對未來邊緣算力的大爆發(fā)。
巨頭們“造芯”正酣，似乎芯片已成為互聯(lián)網(wǎng)邁入下半場的“標準配置”。不過毫無疑問的是，還有更多玩家正懷揣“芯”事，投身到這場狂熱跨界中來。
過去幾十年間，資本相繼捧紅了互聯(lián)網(wǎng)、消費電子、人工智能等行業(yè)，但對“又慢又重的半導體”一度興致缺缺。
眾所周知，芯片是一個投資周期長、單筆投入多、不確定性高的產(chǎn)業(yè)。小米集團中國區(qū)總裁盧偉冰曾言：芯片產(chǎn)業(yè)投資周期長，一般約2-3年；投資金額大，投資一條線需要二、三百億美元；產(chǎn)能調(diào)配慢，后端產(chǎn)能調(diào)配大約需要6個月周期。
2015年前后，在國產(chǎn)替代的大趨勢下，投資人燃起對芯片的熱情，而轟轟烈烈的互聯(lián)網(wǎng)“造芯”運動，在一定程度上為芯片國產(chǎn)化注入了資金與活力。不過，考慮到互聯(lián)網(wǎng)與半導體截然不同的發(fā)展邏輯，不少人依舊對跨界“造芯”存疑，巨頭們造芯真的不是賠本賺吆喝？
我們先來談?wù)劄槭裁匆霸煨尽薄?/span>
如果套用汽車電子的概念，互聯(lián)網(wǎng)巨頭相當于一家家“整車廠”，要完成車輛的組裝激活，實現(xiàn)芯片的自主可控是首要原因。
騰訊公司副總裁、云與智慧產(chǎn)業(yè)事業(yè)群COO兼騰訊云總裁邱躍鵬曾在活動上表示：隨著云計算行業(yè)的發(fā)展，軟硬一體化的趨勢越來越明顯，軟件定義硬件勢不可擋。而芯片正是硬件中最核心的部分。對互聯(lián)網(wǎng)科技公司來說，軟件只是發(fā)展引擎，要筑起真正的技術(shù)護城河，必須彌補芯片設(shè)計和研發(fā)的關(guān)鍵短板。
（騰訊公司副總裁、云與智慧產(chǎn)業(yè)事業(yè)群COO兼騰訊云總裁 邱躍鵬 圖源：天眼新聞）
現(xiàn)階段，持續(xù)的全球芯片供應(yīng)短缺迫使互聯(lián)網(wǎng)巨頭們思考“從哪里獲得芯片”的問題。在疫情對芯片供應(yīng)鏈的巨大沖擊下，許多公司的創(chuàng)新步伐受到限制，不得不被芯片制造商的時間表所牽制。而進入2022年，部分芯片價格暴跌，意法半導體的一款核心芯片價格從3500元/個下跌至600元/個，冰火兩重天下，企業(yè)擁有屬于自己的芯片非常必要。
其次，成本問題，這也是最根本的原因。芯片采購成本是考量的一方面，國內(nèi)大廠雖然未直接披露過自身的芯片采購成本，但我們可以借鑒蘋果 M1 芯片的例子，有統(tǒng)計數(shù)據(jù)指出，M1芯片成本在40-50美元，較之前采購Intel芯片成本下降非常明顯。
另一方面，芯片的性價比是更為核心的考核項。巨頭們青睞的定制型AI芯片的計算能力和計算效率都直接根據(jù)特定算法的需要進行定制，與CPU、GPU等通用型芯片相比功耗低、體積小、保密性強、可靠性高、計算性能高。在其所針對的特定的應(yīng)用領(lǐng)域，AI芯片的能效表現(xiàn)顯著優(yōu)于CPU、GPU等通用型芯片及半定制的FPGA，同等量級下性價比更高。百度AI芯片“昆侖”就號稱在同等性能下成本降低10倍。
此外，巨頭造芯并非單點突破，基于其自有的龐大生態(tài)優(yōu)勢，芯片對整個企業(yè)的賦能效果將得到指數(shù)級放大。還是以百度為例，中國工程院院士倪光南表示：“芯片的成功，需要有生態(tài)的支持，這方面百度有較好的條件”。在他看來，百度一貫重視AI，做AI芯片可以發(fā)揮百度在AI領(lǐng)域積累的技術(shù)優(yōu)勢，且做出的芯片可以首先在百度自己的AI平臺及其應(yīng)用上得到使用，進一步推動芯片的發(fā)展，形成一個良性循環(huán)。
昆侖芯片確實做到了，梳理百度當前的業(yè)務(wù)架構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，昆侖芯片不但為開源深度學習框架飛槳、百度機器學習平臺提供算力支持，還進一步賦能百度自然語言處理，大規(guī)模語音識別，自動駕駛，大規(guī)模推薦等具體終端場景的計算需求。而昆侖芯片的外部開源能力也已得到印證。不但能夠支持主流CPU、操作系統(tǒng)，Pytorch和Tensor Flow等深度學習框架，也與飛騰等國產(chǎn)通用半導體、麒麟等國產(chǎn)操作系統(tǒng)適配良好。
沙利文及頭豹研究院總監(jiān)李慶在接受采訪時表示，軟硬一體是AI的趨勢，算法的支撐必須靠底層芯片的能力依托，而現(xiàn)有的都不足以完美匹配AI的算法模型應(yīng)用。不僅是騰訊，華為、阿里在做AI芯片，這是在做AI平臺的企業(yè)必然要走的方向。
小米曾高調(diào)研發(fā)SoC芯片“澎湃S2”，但在多次流片試產(chǎn)后終告失敗，有業(yè)內(nèi)人士保守估計，小米燒掉的研發(fā)費用超三億人民幣。
手機廠商尚且如此，對于初來乍到的新手來說，投入1個億都不見得砸出大水花。畢竟在這個圈子里，不考慮購買IP、人工成本等前期投入，5nm芯片的流片成本可達到5000萬美元。而自研芯片毫無疑問一場持久戰(zhàn)，后續(xù)投入跟不上的話，馬上就會被對手甩出八條街。
那么，互聯(lián)網(wǎng)“造芯”錢從哪兒來呢？
首先要明確，互聯(lián)網(wǎng)巨頭所謂的“造芯”，更多涉足芯片設(shè)計環(huán)節(jié)。如今的芯片行業(yè)分工已非常細化，從IP授權(quán)、仿真軟件、設(shè)備材料、晶圓制造、芯片設(shè)計、制造代工到芯片封測等環(huán)節(jié)，都有專業(yè)公司分工完成，大廠需求確定的情況下，制作出屬于自己的芯片也并非難事。
比如上文提到的昆侖AI芯片就是百度根據(jù)云、邊緣和AI的 XPU 神經(jīng)處理器架構(gòu)構(gòu)建，由三星提供14納米制造工藝和 i-Cube TM封裝解決方案。這樣一來，看似投資巨大的“造芯”也變得成本可控、風險降低。
而橫向比較幾家國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭的“造芯”動作，我們發(fā)現(xiàn)一個共性——在自研芯片業(yè)務(wù)逐漸走上正軌后，巨頭往往要“剝離芯片團隊”，這也意味著互聯(lián)網(wǎng)“造芯”小隊終要自負盈虧。
2018年8月，阿里達摩院芯片團隊聯(lián)合自主嵌入式CPU IP核研發(fā)商中天微，成立平頭哥半導體有限公司，阿里巴巴為[敏感詞]股東。這一幕也在百度身上上演：2021年6月，百度芯片業(yè)務(wù)從百度主體分拆，成立昆侖芯（北京）科技有限公司，由百度芯片首席架構(gòu)師歐陽劍擔任昆侖芯公司CEO。同時，昆侖芯獲得來自CPE源峰、IDG、君聯(lián)資本、元禾璞華、天壹資本的戰(zhàn)略融資，估值約130億人民幣。
在筆者看來，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)基于自身龐大的主營業(yè)務(wù)，在造芯前期可以將成本分攤到各個事業(yè)部。對于百度、阿里等企業(yè)來說，云服務(wù)業(yè)務(wù)是重頭戲，巨頭們一邊用推動云服務(wù)發(fā)展中形成的清晰需求指導其芯片設(shè)計與發(fā)展，一邊將已有的“造芯”成果應(yīng)用于云生態(tài)建設(shè)，正所謂“從云中來，到云里去”。
但到后期，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)不但要為自研芯片打通下游生態(tài)，還必須根據(jù)自身主營業(yè)務(wù)經(jīng)營狀況量力而行，適時為芯片成本“尋求出路”，拆分就被提上日程。
據(jù)悉，為了減輕資金壓力，百度自2017年起開啟了多項拆分計劃，先后將旗下金融服務(wù)事業(yè)群組（FSG）、智能生活事業(yè)群組獨立拆分。一位芯片投資人曾表示，“昆侖獨立發(fā)展一個很重要的原因是做芯片非常燒錢，需要大量的外部融資。并且，昆侖成立獨立公司后可以服務(wù)更多非百度用戶，也更有利于昆侖的發(fā)展?！?/span>
不過，換個角度來說，拆分也有利于與母公司核心業(yè)務(wù)作區(qū)分，獲得更多資金和發(fā)展空間，還能將垂直能力賦能更多下游細分領(lǐng)域，為自己“開源”。據(jù)天眼查信息顯示，今年6月，昆侖芯對外披露新一輪融資，引進海富產(chǎn)業(yè)基金、通用創(chuàng)投、千山資本、臨芯投資、中信證券投資等多家機構(gòu)及產(chǎn)業(yè)基金。此外百度也已開始對外提供芯片，與TCL合作，讓鴻鵠語音芯片在家電行業(yè)實現(xiàn)量產(chǎn)。
由此可見，互聯(lián)網(wǎng)巨頭入局芯片，是基于自身長線發(fā)展做出的選擇。
在一步一個腳印的摸索中，巨頭們逐漸將自身訴求與半導體的發(fā)展邏輯相鏈接，打造獨具特色的產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系，在這條不性感的賽道上印刻互聯(lián)網(wǎng)的特殊軌跡。
躲不掉的持久戰(zhàn)，
現(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)“造芯”主要瞄準的是專用芯片，包括FPGA、ASIC等。巨頭們目的也多停留在自用階段。但從長遠來看，自研自用的需求一旦被滿足，各家或?qū)⒃谕ㄓ眯酒瑧?zhàn)場上相遇。
專用芯片顧名思義，是指犧牲了通用性、強化某幾項特定功能的芯片，專門適用于特定的運算指令，對已經(jīng)固化的業(yè)務(wù)進行降本增效。
比如字節(jié)跳動研發(fā)AI芯片，就是基于字節(jié)本身的視頻業(yè)務(wù)需求。一位服務(wù)器技術(shù)專家談到：“視頻本身的識別、標注等需要大量人工，買英偉達的GPU又太貴。針對人工智能的推理部分，如果要求不高，計算量又多的話，字節(jié)可以自己定制一款芯片專門干這個，功耗低成本還可控?！?/span>
但是這種模式似乎并不長久，一旦企業(yè)對專用芯片的需求下降或改變，是否會繼續(xù)在專用芯片上投入就是未知數(shù)。上述巨頭中，百度已將芯片部門拆分，昆侖芯自負盈虧，雖然有百度龐大的下游客戶生態(tài)兜底，但基于專用芯片本身的特性，真正找到需求匹配的客戶并不是件容易事。這時，大廠們或轉(zhuǎn)型做通用芯片，不過除了要邁過更高的技術(shù)門檻，資金和客戶的問題依舊有待解決。
或許，從最初選擇“造芯”的那一刻起，大廠們就陷入了芯片持久戰(zhàn)中。
一方面，隨著后摩爾時代到來，AI芯片的設(shè)計挑戰(zhàn)將逐漸增多，下游的多樣需求向上傳導，勢必對芯片的性能功耗提出更高要求，芯片的工藝水平也將備受期待，“造芯”的大廠不得不為更復雜的設(shè)計、更長的開發(fā)周期乃至更高的流片成本買單。
另一方面，芯片行業(yè)重資產(chǎn)、重研發(fā)、長周期的發(fā)展特性，決定了任何入局者都不可能在短期內(nèi)取得巨大成功。北極光創(chuàng)投董事總經(jīng)理楊磊曾談到，“半導體需要產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，扎得深才能看得清?！?/strong>
而芯片研發(fā)應(yīng)用，勢必需要完整的上下游生態(tài)做支撐才能走得長遠，也打通相關(guān)鏈條也需要極高的時間成本。以華為為例，華為做了近十年的準備，開發(fā)麒麟芯片、鴻蒙OS操作系統(tǒng)、打通供應(yīng)渠道，并嘗試構(gòu)筑自有的HMS生態(tài)，這兩年才初見成效。在研發(fā)上，華為每年投入上千億元，這個數(shù)字每年還在不斷增加。
比起做通信起家的華為，互聯(lián)網(wǎng)巨頭們要淌過這一過程極可能投入更多。目前，各家才初嘗“造芯”甜頭，距離市場需求全面爆發(fā)、產(chǎn)品成熟并大規(guī)模量產(chǎn)還頗為遙遠，巨頭們勢必要做好長期全“芯”投入的準備。畢竟，羅馬不是一天建成的，巨頭“造芯”還有很長的路要走。
但讓我們把眼光放得更長遠，事實上，在這場“造芯”征途中，互聯(lián)網(wǎng)巨頭們也間接推動了半導體國產(chǎn)替代進程，為我國芯片圈輸送了大量人才。
目前，我國芯片發(fā)展的關(guān)鍵痛點之一便是芯片人才短缺，不但亟需具備專業(yè)能力和全球視野的芯片領(lǐng)軍人才，能夠把控芯片質(zhì)量和具體運營的高級管理人才也有待補充。
但截至目前，國內(nèi)開設(shè)有芯片相關(guān)專業(yè)的知名高校僅有清華、上交、復旦、中科大、電子科技大學等寥寥幾家。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計：2020年我國集成電路相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生規(guī)模在21萬左右，約占畢業(yè)生總數(shù)的2.3%，這其中僅有不到三萬的畢業(yè)生選擇從事集成電路相關(guān)工作。2025年我國芯片專業(yè)人才缺口將超30萬人。
芯潮IC注意到，在巨頭“造芯”的這些年，越來越多大廠背景的創(chuàng)業(yè)者涌入了創(chuàng)投圈，國產(chǎn)服務(wù)器CPU芯片研發(fā)商「鴻鈞微電子」就是其中之一。
鴻鈞微電子CTO陳偉祥曾在阿里平頭哥團隊“倚天710”項目中擔任SoC設(shè)計負責人，也是鯤鵬內(nèi)核的主架構(gòu)師，公司主攻的服務(wù)器CPU正是半導體產(chǎn)業(yè)的主航道之一。成立不到一年，鴻鈞微電子已連獲兩輪大額融資，吸引了高瓴創(chuàng)投、華登國際、鼎暉投資等多家知名資本。
此外，啟靈芯、西芯、遇賢微等多個阿里平頭哥背景的創(chuàng)業(yè)公司也如雨后春筍般冒出，在全球芯片戰(zhàn)役愈演愈烈的今天，越來越多人才從大廠走出，成為芯片國產(chǎn)化建設(shè)的中堅力量。
站在全球芯片發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點上，大廠“造芯”是瘋狂一幕，也是關(guān)鍵一步。
踩著上一批互聯(lián)網(wǎng)紅利被瓜分殆盡的節(jié)點，大廠們亟需將自身戰(zhàn)略定位與國運民生相結(jié)合，學會為自己“造血”，才不至于在下半場競賽中掉隊。而他們能否繼續(xù)引領(lǐng)下一個“黃金十年”，我們拭目以待。
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