Arm助力客户纷纷自研芯片 英特尔霸主地位难保？

划重点1.许多科技巨头和初创公司现在都在基于Arm框架的基础上自研芯片,这正在摧毁英特尔的霸主地位。2.定制芯片的领头羊不是制造商,而是英国芯片设计公司Arm,它将自己的微芯片专利授权给总共500多家科技巨头和硬件初创公司。3.包括三星、高通和英伟达在内的公司都在生产由客户设计但与Arm生态系统兼容的芯片,因为它们使用相同的“指令集”。4.英特尔的垂直整合策略和Arm的灵活策略之争已经蔓延到云计算领域,或者更确切地说,已经扩展到支持云计算的地面数据中心。腾讯科技讯 12月13日,英特尔曾是几乎所有个人和云计算核心微芯片的主导设计和制造商,但多年来不断走下坡路。其竞争对手并非由乌合之众组成,现在包括市值超过万亿美元的公司和无数的初创公司,而且他们正在摧毁英特尔的霸主地位。苹果最近宣布,将停止从2006年开始在Mac电脑中使用英特尔芯片的做法,并改用自主设计的处理器。英特尔的长期合作伙伴微软低调地在其Surface Pro X平板电脑中安装了定制芯片,作为运行英特尔芯片机型的替代品。谷歌已经在Pixel手机、Chromebook中使用高通芯片取代英特尔芯片,而且似乎正在为这两种设备开发自己的定制处理器。与此同时,三星也在自主设计芯片方面有20年的历史,不过它仍在继续与英特尔和高通合作。这些努力都有个共同点,那就是需要不断提高效率。苹果今年在“每瓦性能”上做了很大的努力。这一衡量标准对电池供电的设备具有非常重要的意义,但对云计算也很重要,云计算目前占全球用电量的1%。为了满足这些需求,电子产品制造商选择在其设备的核心部分安装更多可定制的微芯片,就像为他们将要驱动的汽车专门开发发动机。然而,定制芯片的领头羊不是制造商,而是英国芯片设计公司Arm,几乎所有移动设备都采用了其技术,越来越多的笔记本电脑、台式电脑和云服务器也都采用了这种技术。这家总部位于英国剑桥的公司将其微芯片专利授权给总共500多家科技巨头和硬件初创公司。Arm技术已经占据了智能手机、平板电脑和笔记本电脑处理器市场90%的份额。与之相比,除了与AMD和总部位于中国台湾的威盛科技(Via Technologies)建立起长期合作关系外,英特尔不会将其微芯片设计授权给其他公司,不支持他们设计并制造自己版本的芯片,更不用说定制芯片了。该公司确实为亚马逊等大批客户定制了高端至强(Xeon)处理器。Arm授权厂商可以混合搭配不同数量的公司“核心”,以满足特定需求。Arm知识产权产品部总裁雷内·哈斯(Rene Haas)说,希望制造低功耗环境传感器(比方说测量温度)的客户可能会开发出只有一个内核的芯片,8核智能手机芯片可能会平衡功耗和便携性,而一个超高速的云服务器处理器可能会有多达96个内核。包括苹果、三星、高通和英伟达在内的少数几家拥有自己庞大而经验丰富的芯片设计团队的公司,购买了一种不太常见的许可,以生产内部由客户设计、但与Arm生态系统兼容的芯片,因为它们使用相同的“指令集”。这种计算语言构成了设备软件与硬件对话的最基本层次。其结果是形成了一个庞大的公司生态系统,所有公司都使用Arm的处理语言。英特尔的指令集,也就是众所周知的x86,最初是为了实现尽可能高的速度而设计的,功耗更高。而Arm最初设计了移动芯片,并认为低功耗是最重要的。这家芯片设计公司的资深工程师兼顾问安迪·黄(Andy Huang)表示,在这一点上,两者的区别已经变得模糊:Arm的指令集已经变得几乎和英特尔的指令集一样大、一样复杂,而英特尔则在努力设计效率更高的高性能芯片。虽然现在两家公司之间的竞争不仅仅是速度上的竞争,还是定制方面的竞争,苹果为MacBook推出的新M1芯片的基准表明,使用Arm指令集构建的芯片确实可以非常快。事实上,世界上最快的超级计算机就在运行富士通公司基于Arm技术开发的芯片上。英特尔不想像Arm那样,将其“皇冠上的明珠”授权出去,这很难怪它,因为英特尔长期以来一直认为,它的竞争优势来自于控制数十亿美元的芯片制造厂的生产。但是,英特尔在实现自己的制造目标方面也遇到了挑战。硬件制造商现在可以四处选购最好的定制芯片制造厂,最尖端的技术不再属于英特尔,而是实际制造芯片(主要是基于Arm的)的竞争对手,比如台积电和三星。其他竞争对手也已经进军英特尔的地盘。英伟达在先进图形处理(AGP)和人工智能(AI)市场占据主导地位,目前是美国市值最高的芯片公司。该公司已同意斥资400亿美元现金和股票从软银集团手中收购Arm。如果通过监管审查,这将是该行业迄今最大的一笔交易。早在2006年,苹果已故联合创始人史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)就宣布,苹果将转向使用英特尔处理器,因为当时的苹果芯片制造商IBM跟不上其步伐。在十多年的时间里,英特尔在个人电脑和服务器芯片的功耗和效率上超过了业内其他公司。然而,大约在同一时间,英特尔犯了一个致命的错误,其首席执行官保罗·欧德宁(Paul Otellini)拒绝了苹果要求英特尔为iPhone制造芯片的要求。苹果开始基于Arm架构自己研发芯片,并于2010年首次亮相,为iPhone 4提供支持。随着其他新兴移动行业加入Arm的行列,Arm崛起为主导地位的舞台已经搭建好。技术研究公司Moor Insights&Strategy总裁帕特里克·穆尔黑德(Patrick Moorhead)表示,如果不是智能手机革命,英特尔仍将控制着中央处理器市场。他补充说,现在最大的电子公司,如苹果和三星,可以提供价格与英特尔相同或更低的定制芯片,并做同样或更多的事情。英特尔的垂直整合策略和Arm更灵活的策略之间的战斗,也已经蔓延到云计算领域,或者更确切地说,已经扩展到支持云计算的地面数据中心。最大的云计算提供商亚马逊AWS现在提供对运行自己定制Arm芯片的服务器的访问。亚马逊声称,这种芯片的云应用程序性能比英特尔的芯片高出40%,成本却降低了20%。尽管竞争激烈,但对用于云服务器的英特尔芯片的需求并未减弱。在截至2020年9月的前12个月里,该公司营收同比增长11%,至781亿美元。实际上,英特尔在此期间的增长速度比往年更快,这要归功于新冠肺炎疫情爆发期间对个人电脑和服务器的爆炸性需求。它还寻求利用这个机会扩张到新的业务领域,包括先进图形、人工智能培训、5G网络和自动驾驶等。英特尔首席执行官罗伯特·斯旺(Robert Swan)曾多次表示,该公司不应再专注于主导个人电脑和服务器市场,而应致力于抢占“全硅”市场30%的份额。与此同时,如果Arm想要继续扩大业务范围,就不能自满。就像它能够通过承诺的定制和更具成本效益的制造选项吸引客户离开英特尔一样,下一家后起之秀可能会推出自己更有前途的产品。其中一个竞争者是加州大学伯克利分校孵化的RISC-V芯片架构。它的简化设计最近在“每瓦性能”这一现在至关重要的指标上显示出了优势,但它最大的卖点可能是它的开源特性。这意味着任何公司都可以使用RISC-V指令集,而无需像Arm要求的那样支付许可费。中国科技巨头阿里巴巴发布了一款开源的RISC-V芯片设计,其他中国公司也对此感兴趣。与此同时,英特尔能否保持增长可能取决于它能否再次在制造业上迎头赶上。即使英特尔的各种押注都不成功,拥有庞大合作伙伴生态系统所带来的动力无疑也会帮助英特尔在未来数年继续保持庞大影响力。随着对各种处理器的需求呈爆炸式增长,即使是最强大的竞争对手也很难提供足够的供应,以将英特尔彻底淘汰。 (腾讯科技审校/金鹿)