劃重點

1.許多科技巨頭和初創(chuàng)公司現(xiàn)在都在基于Arm框架的基礎上自研芯片,這正在摧毀英特爾的霸主地位。

2.定制芯片的領頭羊不是制造商,而是英國芯片設計公司Arm,它將自己的微芯片專利授權給總共500多家科技巨頭和硬件初創(chuàng)公司。

3.包括三星、高通和英偉達在內(nèi)的公司都在生產(chǎn)由客戶設計但與Arm生態(tài)系統(tǒng)兼容的芯片,因為它們使用相同的“指令集”。

4.英特爾的垂直整合策略和Arm的靈活策略之爭已經(jīng)蔓延到云計算領域,或者更確切地說,已經(jīng)擴展到支持云計算的地面數(shù)據(jù)中心。

騰訊科技訊 12月13日,英特爾曾是幾乎所有個人和云計算核心微芯片的主導設計和制造商,但多年來不斷走下坡路。其競爭對手并非由烏合之眾組成,現(xiàn)在包括市值超過萬億美元的公司和無數(shù)的初創(chuàng)公司,而且他們正在摧毀英特爾的霸主地位。

蘋果最近宣布,將停止從2006年開始在Mac電腦中使用英特爾芯片的做法,并改用自主設計的處理器。英特爾的長期合作伙伴微軟低調(diào)地在其Surface Pro X平板電腦中安裝了定制芯片,作為運行英特爾芯片機型的替代品。谷歌已經(jīng)在Pixel手機、Chromebook中使用高通芯片取代英特爾芯片,而且似乎正在為這兩種設備開發(fā)自己的定制處理器。與此同時,三星也在自主設計芯片方面有20年的歷史,不過它仍在繼續(xù)與英特爾和高通合作。

這些努力都有個共同點,那就是需要不斷提高效率。蘋果今年在“每瓦性能”上做了很大的努力。這一衡量標準對電池供電的設備具有非常重要的意義,但對云計算也很重要,云計算目前占全球用電量的1%。為了滿足這些需求,電子產(chǎn)品制造商選擇在其設備的核心部分安裝更多可定制的微芯片,就像為他們將要驅(qū)動的汽車專門開發(fā)發(fā)動機。

然而,定制芯片的領頭羊不是制造商,而是英國芯片設計公司Arm,幾乎所有移動設備都采用了其技術,越來越多的筆記本電腦、臺式電腦和云服務器也都采用了這種技術。這家總部位于英國劍橋的公司將其微芯片專利授權給總共500多家科技巨頭和硬件初創(chuàng)公司。Arm技術已經(jīng)占據(jù)了智能手機、平板電腦和筆記本電腦處理器市場90%的份額。

與之相比,除了與AMD和總部位于中國臺灣的威盛科技(Via Technologies)建立起長期合作關系外,英特爾不會將其微芯片設計授權給其他公司,不支持他們設計并制造自己版本的芯片,更不用說定制芯片了。該公司確實為亞馬遜等大批客戶定制了高端至強(Xeon)處理器。

Arm授權廠商可以混合搭配不同數(shù)量的公司“核心”,以滿足特定需求。Arm知識產(chǎn)權產(chǎn)品部總裁雷內(nèi)·哈斯(Rene Haas)說,希望制造低功耗環(huán)境傳感器(比方說測量溫度)的客戶可能會開發(fā)出只有一個內(nèi)核的芯片,8核智能手機芯片可能會平衡功耗和便攜性,而一個超高速的云服務器處理器可能會有多達96個內(nèi)核。

包括蘋果、三星、高通和英偉達在內(nèi)的少數(shù)幾家擁有自己龐大而經(jīng)驗豐富的芯片設計團隊的公司,購買了一種不太常見的許可,以生產(chǎn)內(nèi)部由客戶設計、但與Arm生態(tài)系統(tǒng)兼容的芯片,因為它們使用相同的“指令集”。這種計算語言構成了設備軟件與硬件對話的最基本層次。其結果是形成了一個龐大的公司生態(tài)系統(tǒng),所有公司都使用Arm的處理語言。

英特爾的指令集,也就是眾所周知的x86,最初是為了實現(xiàn)盡可能高的速度而設計的,功耗更高。而Arm最初設計了移動芯片,并認為低功耗是最重要的。這家芯片設計公司的資深工程師兼顧問安迪·黃(Andy Huang)表示,在這一點上,兩者的區(qū)別已經(jīng)變得模糊:Arm的指令集已經(jīng)變得幾乎和英特爾的指令集一樣大、一樣復雜,而英特爾則在努力設計效率更高的高性能芯片。

雖然現(xiàn)在兩家公司之間的競爭不僅僅是速度上的競爭,還是定制方面的競爭,蘋果為MacBook推出的新M1芯片的基準表明,使用Arm指令集構建的芯片確實可以非常快。事實上,世界上最快的超級計算機就在運行富士通公司基于Arm技術開發(fā)的芯片上。

英特爾不想像Arm那樣,將其“皇冠上的明珠”授權出去,這很難怪它,因為英特爾長期以來一直認為,它的競爭優(yōu)勢來自于控制數(shù)十億美元的芯片制造廠的生產(chǎn)。但是,英特爾在實現(xiàn)自己的制造目標方面也遇到了挑戰(zhàn)。硬件制造商現(xiàn)在可以四處選購最好的定制芯片制造廠,最尖端的技術不再屬于英特爾,而是實際制造芯片(主要是基于Arm的)的競爭對手,比如臺積電和三星。

其他競爭對手也已經(jīng)進軍英特爾的地盤。英偉達在先進圖形處理(AGP)和人工智能(AI)市場占據(jù)主導地位,目前是美國市值最高的芯片公司。該公司已同意斥資400億美元現(xiàn)金和股票從軟銀集團手中收購Arm。如果通過監(jiān)管審查,這將是該行業(yè)迄今最大的一筆交易。

早在2006年,蘋果已故聯(lián)合創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs)就宣布,蘋果將轉(zhuǎn)向使用英特爾處理器,因為當時的蘋果芯片制造商IBM跟不上其步伐。在十多年的時間里,英特爾在個人電腦和服務器芯片的功耗和效率上超過了業(yè)內(nèi)其他公司。

然而,大約在同一時間,英特爾犯了一個致命的錯誤,其首席執(zhí)行官保羅·歐德寧(Paul Otellini)拒絕了蘋果要求英特爾為iPhone制造芯片的要求。蘋果開始基于Arm架構自己研發(fā)芯片,并于2010年首次亮相,為iPhone 4提供支持。隨著其他新興移動行業(yè)加入Arm的行列,Arm崛起為主導地位的舞臺已經(jīng)搭建好。

技術研究公司Moor Insights&Strategy總裁帕特里克·穆爾黑德(Patrick Moorhead)表示,如果不是智能手機革命,英特爾仍將控制著中央處理器市場。他補充說,現(xiàn)在最大的電子公司,如蘋果和三星,可以提供價格與英特爾相同或更低的定制芯片,并做同樣或更多的事情。

英特爾的垂直整合策略和Arm更靈活的策略之間的戰(zhàn)斗,也已經(jīng)蔓延到云計算領域,或者更確切地說,已經(jīng)擴展到支持云計算的地面數(shù)據(jù)中心。最大的云計算提供商亞馬遜AWS現(xiàn)在提供對運行自己定制Arm芯片的服務器的訪問。亞馬遜聲稱,這種芯片的云應用程序性能比英特爾的芯片高出40%,成本卻降低了20%。

盡管競爭激烈,但對用于云服務器的英特爾芯片的需求并未減弱。在截至2020年9月的前12個月里,該公司營收同比增長11%,至781億美元。實際上,英特爾在此期間的增長速度比往年更快,這要歸功于新冠肺炎疫情爆發(fā)期間對個人電腦和服務器的爆炸性需求。它還尋求利用這個機會擴張到新的業(yè)務領域,包括先進圖形、人工智能培訓、5G網(wǎng)絡和自動駕駛等。英特爾首席執(zhí)行官羅伯特·斯旺(Robert Swan)曾多次表示,該公司不應再專注于主導個人電腦和服務器市場,而應致力于搶占“全硅”市場30%的份額。

與此同時,如果Arm想要繼續(xù)擴大業(yè)務范圍,就不能自滿。就像它能夠通過承諾的定制和更具成本效益的制造選項吸引客戶離開英特爾一樣,下一家后起之秀可能會推出自己更有前途的產(chǎn)品。

其中一個競爭者是加州大學伯克利分校孵化的RISC-V芯片架構。它的簡化設計最近在“每瓦性能”這一現(xiàn)在至關重要的指標上顯示出了優(yōu)勢,但它最大的賣點可能是它的開源特性。這意味著任何公司都可以使用RISC-V指令集,而無需像Arm要求的那樣支付許可費。中國科技巨頭阿里巴巴發(fā)布了一款開源的RISC-V芯片設計,其他中國公司也對此感興趣。

與此同時,英特爾能否保持增長可能取決于它能否再次在制造業(yè)上迎頭趕上。即使英特爾的各種押注都不成功,擁有龐大合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)所帶來的動力無疑也會幫助英特爾在未來數(shù)年繼續(xù)保持龐大影響力。隨著對各種處理器的需求呈爆炸式增長,即使是最強大的競爭對手也很難提供足夠的供應,以將英特爾徹底淘汰。 (騰訊科技審校/金鹿)