關(guān)注 | Facebook的自研芯片曝光

 Facebook 此舉之際，主要科技公司，包括蘋果公司亞馬遜公司和 Alphabet Inc谷歌，正越來越多地放棄傳統(tǒng)芯片供應(yīng)商設(shè)計自己的芯片以節(jié)省成本成本和提高性能。 在 2019 年的一篇博客中，F(xiàn)acebook 表示正在構(gòu)建定制芯片設(shè)計，專門用于處理 AI 推理和視頻轉(zhuǎn)碼，以提高其基礎(chǔ)設(shè)施的性能、功率和效率，當(dāng)時該基礎(chǔ)設(shè)施在其所有平臺上為 27 億人提供服務(wù)。該公司還表示，將與高通公司、英特爾公司和 Marvell Technology等半導(dǎo)體廠商合作，將這些定制芯片作為通用處理器來打造。足以管理 Facebook 系統(tǒng)處理的工作量。 然而，The Information 的報告表明，F(xiàn)acebook 完全在內(nèi)部設(shè)計這些芯片，并且沒有這些公司的幫助?！癋acebook 一直在與我們的芯片合作伙伴以及通過我們自己的內(nèi)部努力探索提高計算性能和能效水平的方法，”公司發(fā)言人說。 幾乎每過一個月，主流科技公司推出的定制芯片項目數(shù)量都會增加。究竟是什么推動了這個趨勢產(chǎn)生？誰將從中受益最多？讓我們來談一下我們的一些想法。
為什么技術(shù)巨頭都開始自研芯片了？

正如“紐約時報”的一篇文章所指出的那樣《紐約時報：亞馬遜的自研芯片計劃威脅英特爾》，亞馬遜網(wǎng)站于11月在其AWS re：Invent大會上對外公布了已知的定制芯片項目列表。在那里，該公司展示了Graviton，一種基于ARM微體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)器CPU，它將為AWS的新云計算實例提供支持。同時，它還推出了一個用于云計算實例的ASIC 產(chǎn)品Inferentia，這個新芯片能夠處理推理，或者運行訓(xùn)練有素的AI模型來對抗現(xiàn)實數(shù)據(jù)和內(nèi)容。 這兩個項目都來自亞馬遜2015年購買的的Annapurna。迄今為止，Annapurna已經(jīng)為寬帶網(wǎng)關(guān)，Wi-Fi路由器和文件服務(wù)器推出了片上系統(tǒng)（SoC），為這些設(shè)備提供新的動力來源，同時也發(fā)展了用于AWS服務(wù)器的高速以太網(wǎng)芯片，讓AWS的服務(wù)器可從CPU卸載網(wǎng)絡(luò)功能。 Apple則是一家目前正在進(jìn)行最多定制芯片工作的技術(shù)巨頭，它開發(fā)的產(chǎn)品包括為其大部分硬件產(chǎn)品線提供動力的SoC，以及用于AirPods和無線Beats耳機的藍(lán)牙芯片，以及指紋傳感器，Mac協(xié)處理器和顯示定時控制器芯片等。另外，該公司還開發(fā)了其SoC使用的CPU內(nèi)核，GPU以及圖像和AI協(xié)處理器。他們現(xiàn)在也正在加緊開發(fā)定制電源管理芯片。據(jù)報道，Apple還正在開發(fā)一款可替代英特爾CPU的Mac處理器。 Alphabet /Google則針對公共云計算單元推出了一款稱為TensorProcessing Units或TPU的 ASIC。據(jù)介紹，這款芯片可用于依靠流行的TensorFlow機器學(xué)習(xí)框架訓(xùn)練或執(zhí)行AI模型的推理。此外，該公司還開發(fā)了一款用于Pixel手機的圖像協(xié)處理器Pixel Visual Core，為手機的高級相機功能提供動力。 微軟則為其HoloLens耳機（稱為Holographic Processing Unit或HPU）創(chuàng)建了一個協(xié)處理器，用于處理HoloLens傳感器提供的信息。據(jù)透露，他們正在開發(fā)包含AI協(xié)處理器的第二代版本。中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴也正在開發(fā)推理芯片，它希望將其推廣到從云服務(wù)器到自動駕駛汽車再到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。 特斯拉也在開發(fā)第三代自動駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)將由特斯拉官方的定制處理器提供動力。4月份，彭博社報道稱，F(xiàn)acebook也已經(jīng)開始建立一個旨在處理定制芯片工作的團隊。
產(chǎn)生這種趨勢背后的原因是什么？

幾種不同的趨勢推動了近期科技公司開發(fā)芯片以推動其自身產(chǎn)品和服務(wù)的激增。當(dāng)中包括： 1、通用CPU通常不適用于處理機器學(xué)習(xí)算法和處理圖像等任務(wù)。在某些情況下，公司可能會決定從第三方提供的GPU或FPGA（例如，Nvidia或Xilinx）獲得支持。在其他人看來，他們可能會認(rèn)為定制芯片是最佳選擇。 2、其中一些任務(wù)占智能手機，服務(wù)器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等硬件處理工作的很大一部分，因此開發(fā)專用芯片來應(yīng)對這些任務(wù)的需求也在增長。 3、類似臺積電和三星等芯片合約制造商（代工廠）讓定制芯片項目的科技公司可以輕松獲得尖端的制造工藝。與此同時，ARM和其他公司提供的IP使定制芯片設(shè)計更容易。 4、硬件制造商和云服務(wù)提供商在差異化產(chǎn)品方面所面臨的壓力依然激烈，定制芯片往往為資金雄厚的科技巨頭提供了這樣做的途徑。此外，相對于第三方產(chǎn)品，這些定義產(chǎn)品有時還可以節(jié)省芯片相關(guān)的成本。
那么誰將受益（除了芯片開發(fā)人員）？

投資者沒有一種簡單的方法可以理解這種趨勢，因為許多公司在實現(xiàn)這一趨勢方面起著關(guān)鍵的作用，但其收入只占定制芯片項目的一小部分。但話說回來，有一些明確的受益者。 臺積電是迄今為止全球最大的代工廠，已經(jīng)完成了大量生產(chǎn)Apple定制芯片的業(yè)務(wù)，并且還生產(chǎn)谷歌的TPU和微軟的HPU等芯片。與此同時，Broadcom被認(rèn)為與谷歌共同開發(fā)了TPU系列，并且該公司已經(jīng)談到了多個定制AI芯片ASIC項目的工作，Broadcom也可能是亞馬遜或阿里巴巴項目的合作伙伴。 另外，由日本SoftBank收購的Arm，通過對外授權(quán)其更多IP開發(fā)定制處理器來獲取更多的許可和版稅收入。定制芯片項目還為Cadence Design Systems（CDNS - Get Report和Synopsys等公司帶來更多業(yè)務(wù)，這些公司為芯片設(shè)計團隊提供硬件，軟件和IP。