互聯(lián)網(wǎng)巨頭的一點(diǎn)風(fēng)吹草動(dòng)，都會(huì)成為輿論關(guān)注的焦點(diǎn)，如果再與風(fēng)口浪尖上的“芯片”相結(jié)合，那絕對(duì)足夠吸睛。即便是過(guò)年七天樂(lè)期間，百度將成立獨(dú)立芯片公司的消息，依然引發(fā)了討論。

我們知道，2020年人們最希望看到的，就是互聯(lián)網(wǎng)巨頭能夠“別惦記幾捆白菜”的流量經(jīng)濟(jì)，而是回歸純粹的技術(shù)創(chuàng)新，用自身的能量去探索科技的星辰大海。而過(guò)去一年不斷升級(jí)的半導(dǎo)體風(fēng)波已經(jīng)證明，芯片不僅僅是科技領(lǐng)域的明珠，更是國(guó)家博弈中不容有失的戰(zhàn)略高地，以及資本市場(chǎng)的“財(cái)富密碼”。

而海外谷歌、微軟、Facebook等互聯(lián)網(wǎng)巨頭紛紛下場(chǎng)造芯的時(shí)候，國(guó)人自然也無(wú)比希望看到中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)力量能夠給半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)變局。百度以及其他中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)加入戰(zhàn)局，能給中國(guó)芯片帶來(lái)哪些影響？為什么除了谷歌TPU、百度昆侖之外少有互聯(lián)網(wǎng)公司成功面向市場(chǎng)推出量產(chǎn)芯片？互聯(lián)網(wǎng)公司的造芯之路需要重點(diǎn)打造哪些能力？

要尋找上述問(wèn)題的答案，我們不妨將互聯(lián)網(wǎng)公司造芯想象成一局“闖關(guān)游戲”。

第一關(guān)：芯片設(shè)計(jì)，怎么就那么難？

在現(xiàn)有的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，互聯(lián)網(wǎng)公司想要造芯，最直接的方式是成為一個(gè)Fabless廠家，像高通、聯(lián)發(fā)科、華為海思、紫光展銳等一樣，將生產(chǎn)等外包給代工廠，自己只負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、銷(xiāo)售芯片。

而我們知道，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)想要造芯的首要需求是滿足自身業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)的計(jì)算需求。因?yàn)閭鹘y(tǒng)通用CPU芯片不能夠滿足互聯(lián)網(wǎng)公司發(fā)展AI/VR等新業(yè)務(wù)的計(jì)算需求，這也一度使得更適合進(jìn)行AI訓(xùn)練等的圖形處理器GPU炙手可熱、價(jià)格飆升。出于業(yè)務(wù)發(fā)展及平衡成本的現(xiàn)實(shí)需求，谷歌TPU、亞馬遜Inferentia芯片、百度昆侖等互聯(lián)網(wǎng)公司的自研芯片，都在強(qiáng)調(diào)AI能力并率先在內(nèi)部服務(wù)器及消費(fèi)電子上部署。

而另一方面，去年伴隨著社會(huì)層面的數(shù)智化升級(jí)，使得傳統(tǒng)硬件從PC、消費(fèi)電子、汽車(chē)等等都面臨高性能芯片緊缺的局面，由此帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)空間。而原本就在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算等領(lǐng)域有一定積累的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，借助芯片全球產(chǎn)業(yè)鏈分工，進(jìn)入Fabless芯片設(shè)計(jì)的難度也有所下降，造芯可以說(shuō)是近水樓臺(tái)。

理想是美好的，但想要設(shè)計(jì)出合適的芯片，卻面臨著兩個(gè)先天難題：

1.技術(shù)上限。如前文所說(shuō)，互聯(lián)網(wǎng)公司的自研芯片，首先是內(nèi)部使用，而互聯(lián)網(wǎng)在計(jì)算需求上的飛速增長(zhǎng)，這就要求必須將定制化芯片的性能做到極致。而芯片設(shè)計(jì)中涉及復(fù)雜的元器件，是一個(gè)系統(tǒng)工程，在降低能耗比的前提下實(shí)現(xiàn)性能提升，并不容易。

目前順利完成這一挑戰(zhàn)的，海外有谷歌，其推出的TPU芯片與同期的CPU、GPU相比在性能上有15倍的提升。亞馬遜自研的Inferentia芯片也在性能上達(dá)到了英偉達(dá)T4芯片的水平，但能耗和成本更低。在國(guó)內(nèi)，2018年百度推出的首款自研芯片昆侖，能夠在150W的功耗下提供高達(dá)260TOPS的能力，2020年發(fā)布的昆侖2則較第一代性能提升3倍。

2.商業(yè)場(chǎng)景。除了蘋(píng)果這樣自身業(yè)務(wù)足以支撐芯片產(chǎn)量的公司，絕大多數(shù)互聯(lián)網(wǎng)巨頭的造芯計(jì)劃都要考慮商業(yè)擴(kuò)展的可能，這就需要對(duì)AI應(yīng)用、規(guī)模化量產(chǎn)等有恰當(dāng)?shù)目剂俊１热鐏嗰R遜發(fā)布的AWS Inferentia，就以低成本、云端AI推理等作為擊穿市場(chǎng)的亮點(diǎn)。百度昆侖系列也已經(jīng)在云服務(wù)器、工業(yè)質(zhì)檢、智慧城市等相關(guān)硬件應(yīng)用中上線。

目前看來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)巨頭所交出的優(yōu)秀芯片代表作，其共同點(diǎn)顯而易見(jiàn)，那就是克服各種技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)芯片的高性能突破，支持AI應(yīng)用級(jí)場(chǎng)景，更低的使用成本及能耗。

第二關(guān)：底層軟件

“卡脖子”的中國(guó)式突破

2020年，最令國(guó)人敏感的一個(gè)詞語(yǔ)就是“卡脖子”。一部分來(lái)自于高精制造環(huán)節(jié)，比如華為海思的麒麟系列首當(dāng)其沖，外國(guó)芯片制造商不得不停止為其進(jìn)行高制程芯片的代工。而另一種“卡脖子”則來(lái)自于底層軟件，比如芯片設(shè)計(jì)都需要用到的EDA等，大部分都無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的替代。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，面對(duì)的掣肘之處還要更多一些。舉個(gè)例子，作為全球搜索巨頭，谷歌積累了大量的數(shù)據(jù)和知識(shí)，這使得其也成為AI算法領(lǐng)域的領(lǐng)頭者，同時(shí)也為AI芯片的基礎(chǔ)研發(fā)提供了充足的養(yǎng)分和基礎(chǔ)。

放眼中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，能夠同時(shí)滿足大數(shù)據(jù)、人工智能與芯片交集點(diǎn)的企業(yè)，只有BAT。

比如百度昆侖系列，就被應(yīng)用于國(guó)內(nèi)首個(gè)中文開(kāi)源深度學(xué)習(xí)框架飛槳（PaddlePaddle）、百度機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)（BML），支撐百度的搜索引擎、智能駕駛等業(yè)務(wù)，同時(shí)也以開(kāi)源的方式，支持國(guó)產(chǎn)化CPU和操作系統(tǒng)。

值得一提的是，軟件和算法的價(jià)值并不僅僅是將硬件性能最大化，更在產(chǎn)業(yè)鏈自主上起到了關(guān)鍵的卡位能力。畢竟與硬件芯片斷供相比，來(lái)自底層軟件如x86架構(gòu)的封鎖可能是更大的危險(xiǎn)。而回溯英特爾x86生態(tài)的崛起，不難發(fā)現(xiàn)正是Wintel聯(lián)盟在軟硬件上的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，奠定了PC時(shí)代美國(guó)產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)治權(quán)。幸好，現(xiàn)在以百度為代表的中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)，已經(jīng)早早通過(guò)飛槳等建立起了獨(dú)立自主的深度學(xué)習(xí)框架等一系列軟件平臺(tái)，伴隨著芯片硬件的疊加，以軟硬件一體化的方式實(shí)現(xiàn)AI算力的業(yè)務(wù)賦能，等于極早建立起了軟硬件協(xié)同的中國(guó)半導(dǎo)體技術(shù)護(hù)城河，從根源上規(guī)避“卡脖子”的難題。

第三關(guān)：拿什么凝聚

生態(tài)突圍的千鈞之力？

前面提到英特爾在PC時(shí)代的輝煌，一個(gè)耐人尋味的故事是，AMD這個(gè)“千年老二”在IBM的推動(dòng)下選擇了兼容英特爾的x86架構(gòu)，直接推動(dòng)x86變成了CPU領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，吸引了越來(lái)越多的軟硬件廠商加入，最終奠定了x86作為傳統(tǒng)計(jì)算基層架構(gòu)的核心地位，這就是生態(tài)的力量。

相比傳統(tǒng)的芯片廠商，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)“造芯”顯然更擅長(zhǎng)在生態(tài)上拉拔出自家的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。比如谷歌就積極推動(dòng)AI民主化，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)者將自己的AI應(yīng)用放在谷歌云上訓(xùn)練；亞馬遜也以智能音箱Echo帶動(dòng)其AI芯片在智能家居生態(tài)中的應(yīng)用部署。

百度則兼而有之，一方面積極以昆侖系列開(kāi)源推動(dòng)外部合作方加入，根據(jù)自己的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，讓昆侖可以在工業(yè)制造、科研、智慧城市、智能交通等領(lǐng)域加速落地。

與此同時(shí)，針對(duì)語(yǔ)音場(chǎng)景打造的芯片“鴻鵠”，也通過(guò)出貨量全球第三的百度智能音箱，以及借助DuerOS生態(tài)的力量，在車(chē)載語(yǔ)音、智能家居等廣泛場(chǎng)景中部署。百度自動(dòng)駕駛Apollo生態(tài)，也成為芯片賦能的重要場(chǎng)景之一。

有了這樣軟硬一體化的AI芯片生態(tài)，百度“造芯”等于從終端到應(yīng)用到云端形成了完整的價(jià)值鏈條，相比單一的芯片銷(xiāo)售能夠提供更大的商業(yè)和社會(huì)價(jià)值。

百度，互聯(lián)網(wǎng)造芯一個(gè)可參考的樣本

當(dāng)其他互聯(lián)網(wǎng)巨頭還在通過(guò)資本動(dòng)作如入股、并購(gòu)等形式積累造芯能量的時(shí)候，百度已經(jīng)打通了芯片F(xiàn)abless產(chǎn)業(yè)鏈上的一些重要關(guān)卡，率先開(kāi)啟了最新劇情，也讓中國(guó)半導(dǎo)體突圍中互聯(lián)網(wǎng)陣營(yíng)的動(dòng)作，有了一些基本參照與經(jīng)驗(yàn)。

比如耐心的技術(shù)投入。芯片是一個(gè)重投入、長(zhǎng)周期的產(chǎn)業(yè)鏈，這句話說(shuō)起來(lái)容易但做起來(lái)很難，像谷歌、亞馬遜、百度這種成功案例，基本都是十年磨一劍。百度早在2010年開(kāi)始就已使用FPGA進(jìn)行AI架構(gòu)的研發(fā)，直到2018年才推出了AI芯片昆侖，2019年流片成功，2020年量產(chǎn)超過(guò)2萬(wàn)片，昆侖2也將在今年量產(chǎn)，這是一個(gè)厚積薄發(fā)的過(guò)程。除此之外，飛槳、百度大腦等AI軟件算法框架、平臺(tái)所展現(xiàn)出來(lái)的人工智能軟件技術(shù)積累，也是經(jīng)年之功。這兩個(gè)軟與硬的“重型武器”，才成就了百度AI芯片的自主研發(fā)之路。

此外可以注意到的是，百度“造芯”并不是一上來(lái)就奔著門(mén)檻最高、最硝煙彌漫的高端移動(dòng)芯片戰(zhàn)場(chǎng)而去。那里對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)公司來(lái)說(shuō)，沒(méi)有來(lái)自產(chǎn)業(yè)鏈、終端市場(chǎng)、技術(shù)體系等的充分支持，貿(mào)然進(jìn)入只能是一場(chǎng)無(wú)疾而終的“消耗戰(zhàn)”。百度昆侖、鴻鵠系列都瞄準(zhǔn)了云計(jì)算、AIoT等這些方興未艾的領(lǐng)域，有著不斷擴(kuò)張的市場(chǎng)規(guī)模，也帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)變革的紅利期，站穩(wěn)腳跟能夠快速進(jìn)入正向的技術(shù)投資回報(bào)周期。

2020年的芯片領(lǐng)域，匯集了令人百感交集的戰(zhàn)火，以及各式各樣的突圍動(dòng)作。而互聯(lián)網(wǎng)巨頭們的相繼加入，則讓我們看到了風(fēng)云變幻中的不變：縱然山長(zhǎng)水遠(yuǎn)，只要科技創(chuàng)新的“闖關(guān)”腳步永不停止，那么勝利就已寫(xiě)好了結(jié)局。
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