扎堆造芯，巨頭拼什麼？

近期位元組跳動上一則關於招聘晶片人才的新聞，再次引發了外界對於網際網路大廠“造芯”的猜測。事實上，在“缺芯”潮持續發酵之下，“跨界造芯”早已經成為了近年來科技界的一個常用熱詞。無論是車企、手機廠商還是網際網路大廠，都先後接二連三地扎進了“造芯”賽道，甚至於連地產、零售百貨、家電等領域的企業也都紛紛參與其中，不由得給人一種“不造芯就落伍”的錯覺。

不可否認，當下來看“造芯”似乎是擋不住的一場大潮流。不過，參與者雖眾但真正瞭解自身“造芯”需求的企業其實並不多。那麼，那些真正有志於“造芯”的企業，其真實動機究竟何在呢？

巨頭“造芯”動機何在

在一眾“造芯”的企業中，要論起真正需求明確的還要算是科技網際網路公司了。

實際上，包括蘋果、華為、OPPO等手機品牌在內的技術公司，在很早之前就已經率先在AI晶片領域“卷”了起來。 2017年，蘋果A11 Bonic 問世，首次採用自研GPU，首次搭載神經網路引擎，從此開啟了智慧手機AI時代；隨後，華為“昇騰”系列晶片的出爐，則標誌著華為正式進軍AI處理器行業；而後OPPO也宣佈進軍半導體，打造自研晶片。

除了手機廠商之外，網際網路公司如谷歌、亞馬遜、BAT等，也都聞風而動。 國外如谷歌，2014年就開始為資料中心設計伺服器晶片了，2019年更是在印度組建了晶片團隊；亞馬遜AWS也在2018年底，披露了首款自研雲伺服器CPU Graviton。

國內如百度，2010年就開始採用FPGA自研AI晶片，2021年百度崑崙芯2更是實現了釋出即量產；阿里也成立了“平頭哥半導體有限公司”入局AI晶片，並在隨後的2019年推出首款AI晶片含光800，騰訊也從前期的入股燧源科技，到親自入局造AI晶片。再到最近的位元組跳動，也被曝將自研雲端AI晶片和ARM伺服器晶片……不難發現，近乎大半個網際網路圈有頭有臉的公司，都已經參與了這場“造芯”盛宴。

而在一片“熱鬧”的背後，“造芯”的難度是顯而易見的。那麼，各路大廠為何還要來做這樣一個長週期、慢回報、資金密集的高投入行業呢？答案是戰略需要。

從內部來說，隨著行業競爭加劇，企業迫切需要推出更加原創的硬體晶片，來支援自身的產品和服務戰略落地。 就研發晶片的動機來講，無論是選擇自研的華為、蘋果，還是廣有佈局的BAT，其推動自研的核心動機，都與提升其產品體驗和服務差異化這一核心需求分不開。

從外部而言，高通、AMD以及英特爾等晶片大廠提供的產品，越來越難以滿足網際網路科技廠商們的現實需求了。 與其他領域一樣，AMD、英特爾、高通等晶片廠對晶片的壟斷，直接導致了很多科技公司採購晶片的成本在不斷上升（比如持續漲價），過去由於話語權的羸弱使其只能聽之任之；但如今隨著各家自研晶片的出爐，其對大廠的“蠻橫”也有了一些底氣；另外，各家大廠的雲服務所構建的生態並不完全相同，其對伺服器晶片的需求自然也會有所差異，但通用型的晶片並不足以滿足這一需求，這種情況下自研就成了其必選的一個選項了。

更深層的內在動因

如前文所述，無論是從戰略層面還是現實層面來看，“造芯”對於技術驅動的大廠而言都值得嘗試。但如果只是滿足這些因素，這個選項至多也只能被大廠歸入“應該做”的行列，尚不至於讓大廠產生“親自下場”的衝動，而能讓大廠敢於參與其中的因素，必然與其內部條件允許脫不開關係。

首先，相比通用晶片的高門檻而言，專用晶片設計的研發對大廠而言相對容易許多。 通常來說，晶片可以分為兩大類：一類是通用性晶片，通常是我們聽到的CPU、GPU和DSP等；第二類是專用晶片，包括FPGA、ASIC等等。而“通用”與“專用”的區別，通常在於其是否為執行某一特定運算而設計，如果用銀行來做比喻的話，通用晶片相當於櫃員，它需要處理複雜場景應對各種複雜狀況，優點在於靈活、通用；而專用晶片則相當於“ATM機”，優點在於簡單、高效。

目前大廠們所研究的晶片型別大多屬於後者，高效是其核心訴求。 比如，騰訊推出的三款自研晶片紫霄、滄海、玄靈，都在相應領域有突出表現，其中主打AI的紫霄相比業界的同等水平提升了100%，主打影片處理的滄海壓縮率相比業界提升了30%以上，主打高效能網路的玄靈效能，相比業界提升了4倍。無獨有偶，阿里平頭哥研發的伺服器晶片倚天710、含光800等均有遠超業界預期的表現，百度的崑崙晶片2號不僅強於業界，而且較上一代效能提升了2-3倍。凡此種種，都能說明網際網路公司的核心訴求正在於提升效率這一點。

當下，人工智慧運算常常具有大運算量、高併發度、仿存頻繁等特點，這使得傳統的CPU、GPU等晶片已經難以滿足當下市場的現實需要了，企業迫切需要更高效能的通用型智慧晶片，在硬體層面給予人工智慧演算法以支援。 但通用型智慧晶片及其基礎系統軟體的研發，需要全面掌握核心晶片與系統軟體的大量關鍵技術，技術難度高、涉及方向廣，是一個極端複雜的系統工程，對於新入局的一眾巨頭而言仍有一定難度，相比之下自研專用的人工智慧晶片則容易許多。

其次，大廠自身技術應用場景比較多，並且雲基礎設施雄厚、使用者群體廣眾，其超大體量的規模足以幫助其將鉅額的晶片研發成本攤薄，大大減小其推進風險。

對於“造芯”這樣重研發重投入的行業來說，除了有錢之外還必須有量，甚至有“量”是比有錢更重要的事情。 比如，蘋果敢於入局SOC晶片，核心在於其每年穩定出貨幾千萬的蘋果手機，也唯有如此巨量的應用才能幫助其分攤由於晶片研發而投入的巨大成本。同樣的道路，近期位元組跳動入局“造芯”，理由也是其在國內外擁有海量的雲基礎設施（資料中心、伺服器等資源），以及多達20億月活使用者的支援，這些因素都使其“造芯”的成本壓力大大下降了。

另外，自主研發可以使其在成本與流程上做到最優，提高安全性和靈活性，在長中短各個階段不同層次上進行更快的創新，使其在晶片的立項、進度和交付上掌握主動性。

從雲中來到雲中去

總的來看，巨頭參與“造芯”有動機也有可行性，基本可算是萬事皆備，但回到具體的落地實踐上來說，方法同樣很重要。 目前來看巨頭造芯所堅持的動作，無外乎是“從雲中來到雲中去”。

一方面，雲巨頭們以其在推動雲服務發展中形成的清晰需求，指導其晶片製造的設計與發展。 實際上，做晶片除了要考慮技術和工藝，最大的難點在於對晶片的“定義”。過去傳統晶片的優勢在於前者，但弊端是通常需要晶片做出來再去匹配需求，這會使其在很多場景下損失其真實效能。而包括谷歌、百度、騰訊等大的網際網路企業，它們本身就是需求方，它們對自身的需求最清晰、也最明確，因此“造芯”出來的結果，跟其業務本身會形成比較好的一個協同和適配。

比如，百度2019年推出的由三星代工的崑崙一代晶片，就主要應用於百度熟悉的業務如搜尋排名、語音識別、影像處理以及自然語言處理等應用領域；2021年8月，百度推出的二代崑崙晶片，則將其主要應用於網際網路、智慧城市、智慧工業等領域，同時還可以賦能高效能運算叢集、生物計算、智慧交通以及無人駕駛等行業，應用領域顯然比之前更廣一些，但領域依舊是百度正在推進的AI應用場景。

同樣的道理，阿里平頭哥的晶片很大程度也直接服務於阿里雲的生態建設。 比如，阿里先後推出了ARM伺服器晶片“倚天”，AI晶片“含光”，RISC-V架構CPU核“玄鐵”，射頻識別晶片“羽陣”，基本佈局覆蓋雲端到終端全流程。另外，其還基於神龍架構，推出了自己的雲伺服器神龍伺服器，並設計了自己的智慧網路卡晶片X-Dragon。總之，透過不斷豐富生態增強其軟硬一體的協作能力，阿里雲在雲服務市場的地位得到不斷鞏固和增強，其“一雲多芯”戰略也得到了切實落實。

另一方面，巨頭“造芯”的目標，仍然服務於巨頭的雲戰略規劃。 從雲服務行業的現實情況來看，客戶對於雲上價效比的追求是永無止境的，未來雲上工作負載對於計算創新的要求也是無止境的，這就決定了追求更高效能的全新技術，將會是晶片研發服務於雲戰略的戰略核心。

比如，巨頭透過自主設計晶片以及伺服器等硬體，使其在雲服務基礎設施市場具有更強的定價能力和差異化，從而可以幫助其挽回在IAAS市場因為同質化競爭，而導致的低毛利困境。站在當下來看，自研晶片雖然不是雲廠商開展業務的必需，但卻決定了雲廠商的天花板，並象徵著雲巨頭的身份。

難以避免的持久戰

從入局的目的來看，現階段網際網路大廠造芯的“出口”，最終大多精準地瞄向了自身的業務。而從“造芯”這件事本身來看，“造芯”的高門檻決定了入局“造芯”的大廠，很難避免後續過程的持久戰。

首先，AI晶片相比傳統晶片的複雜度變高了，後續的投入週期也隨之變長，這意味造芯公司想要在短期之內取得進展是不切實際的。

據業內人士分析，隨著積體電路進入後摩爾時代，網際網路巨頭們在晶片設計中面臨的挑戰逐漸增多。 一則隨著AI晶片效能需求加重，需要不斷投入至先進工藝中，其帶來的技術好處也不像之前那樣的線性與直接；二則，隨著功能的增加和對效能要求的提升，其在流片費用、設計複雜度以及開發週期等方面也面臨越來越嚴峻的挑戰。

對於參與其中的企業而言，其不僅要在系統應用方面加強頂層設計，增強演算法到設計，以及演算法、軟體、架構、軟硬體協同等各方面的最佳化和戰略協同，而且還必須要從數字設計到物理實現，以及工藝封裝等各個層面進行綜合思考，統籌各種因素以求取最優解。而要達成這樣的過程，必然需要花費很多的時間和資金投入，短期之內很難見效。

其次，從整個晶片行業本身的發展規律來說，其重資產、重研發的特性，決定了任何參與者都不可能在短期內取得巨大成功。

過去蘋果連續押注晶片設計十幾年，才逐漸取得了A系列晶片的突破，對於剛剛進場的網際網路巨頭而言這個過程自然也是必不可少的。目前為止，各路網際網路巨頭仍處在量變到質變的前期階段，遠沒進入到一個大規模爆發、質變型產品大規模量產的階段，因此其接下來還有很長的路要走。

另外，晶片對巨頭戰略上的極端重要性，決定了大廠在這個領域絕不會輕易放棄，這就意味著巨頭未來在晶片領域的投入將會是長期的。