晶元之戰！亞馬遜、Google、蘋果群起「圍攻」英特爾
近日外媒報道稱，世界最大的在線零售商和最大的雲計算公司亞馬遜目前正在推進一項新業務：計算機晶元。據悉，亞馬遜此舉的目的在於製造屬於自己的伺服器晶元，從而讓自己的影響力超越長期的供應商英特爾。
無獨有偶，這邊的英特爾中國研究院正舉辦20歲生日，那邊遠在大洋彼岸的英特爾又在加州Los Altos舉辦的「架構日」上對外宣布，將推出基於10納米的PC、數據中心和網路系統，並支持人工智慧和加密加速功能的下一代「Sunny Cove」架構，以及業界首創的3D邏輯晶元封裝技術。
一個不爭的事實是，隨著移動設備和人工智慧的興起，英特爾在市場上的競爭力已經逐漸被削弱了。近年來，亞馬遜、Google、微軟、蘋果等科技公司不斷發力自研晶元領域，持續擠壓著英特爾的生存空隙。
那麼，在 AI 晶元即將大行其道的未來，究竟誰能夠獨佔鰲頭？
上個月，總部位於西雅圖的亞馬遜宣布，在過去幾年他們一直在開發一種新的晶元，計劃用在亞馬遜於全世界的幾百萬台伺服器上。雖然亞馬遜沒有打算將晶元直接賣給客戶，但作為全世界最大的計算機處理器買家，它自研晶元的決定很有可能會對矽谷最大的晶元製造商英特爾造成重大影響。
近年來，隨著移動設備和人工智慧的興起，晶元設計的影響力已經逐漸轉移到了亞馬遜、蘋果、Google等公司，而這些公司也已經壟斷了科技行業的大部分領域。英特爾作為矽谷最大的晶元製造商，也一直在努力保持著不掉隊，盡心儘力地維持著自己的地位。
但是亞馬遜的新晶元作為市場上的一支新生力軍，則預計將會減少晶元製造商們4120億美元的年收入......
亞馬遜、Google、蘋果等巨頭不斷威脅英特爾地位
現如今，亞馬遜和Google等在線服務提供商發展得已經十分龐大，因此放棄從長期供應商那裡購買、轉而根據自己的需求自行研發晶元，不僅能夠節省大量的資金，同時，還會給亞馬遜它們帶來更大的議價能力。
近年來英特爾在市場上的競爭力已經逐漸被削弱了，但是互聯網公司依然會從英特爾公司購買晶元，畢竟所有晶元全部由自己研發是不現實的。但是現在它們有了新的選擇。
英特爾方面也承認，亞馬遜這些公司確實在努力減少對大型晶元供應商的依賴。英特爾副總裁Lisa Spelman說：「我並不是不知道現在的局勢，但我們只能理解並承認這種需求。」
調查公司IDC的晶元分析師Shane Rau說，大約有十家公司佔據了全世界大約35%的晶元銷量，這些公司包括亞馬遜等大型互聯網公司，以及好幾家電信公司。因此，任何一家公司改變業務，對於英特爾來說都是壞消息。Rau說：「任何一家公司都非常巨大，他們自身就代表著一個市場。」
四年前，蘋果在省錢方面打敗了其他的科技巨頭，它宣布了自己為iPhone量身打造的第一款晶元，Google和微軟也在研發智能手機和虛擬現實頭盔等設備中使用的晶元。這幾年，Google又開始為人工智慧技術設計專用晶元，Facebook和微軟以及許多從英特爾購買晶元的互聯網公司，也都聲稱自己也在研究類似的AI晶元......而亞馬遜的參與，無疑讓英特爾的狀況雪上加霜。
「只有英特爾或 AMD 才能創造處理器魔法！」
2015年，亞馬遜花費了3億5000萬美元收購了一家晶元製造商Annapurna Labs，幫助其研究新一代中央處理器（即CPU）。CPU是計算機的核心部分，任何個人電腦和伺服器都離不開它，它也是英特爾幾十年來的核心業務。這些晶元的研發需要極其高深的技術和上億的資本，而研究特定任務的專用晶元則讓複雜度更上一層樓。
晶元創業公司Cerebras的CEO、AMD的前高管Andrew Feldman說：「人們甚至相信，只有魔法才能創造處理器，特別是伺服器的處理器。而這個魔法就是英特爾或AMD。」
但是亞馬遜的高官們非常確信，他們專門設計的更省電的晶元能幫助他們降低數據中心的電費開銷。亞馬遜說，它會提供一種新的雲計算服務，讓商業客戶也能使用這種新的晶元，而這種新型服務的價格要比其他服務低45%。
當亞馬遜從其他公司購買晶元時，擁有自研晶元也能給它帶來更好的價格。Feldman說：「現在亞馬遜可以跟英特爾說，要是沒有更好的價格，我們就把負載放到其他晶元上去。」
AI 晶元研發已經提上日程
亞馬遜還為人工智慧設計了晶元，稱為Inferentia。亞馬遜雲計算部門的副總裁、傑出的工程師James Hamilton此前就曾公開表示，公司會繼續為人工智慧和其他特殊任務研究新的晶元。
目前Google已經設計了三代AI晶元，雖然它還一直在暗示說最終會設計一款CPU，但Google的一名晶元專家Dave Patterson拆了台，他說「這又不是火箭科學。」
不過，儘管設計晶元依然是個艱巨的任務，但已經比過去要容易多了。亞馬遜從ARM獲得了許多技術的授權，後者為絕大多數智能手機晶元提供了最基本的技術，此外，亞馬遜還通過台積電來製造晶元。
英特爾仍有 96.6% 的晶元市場佔有率
對於英特爾來說，亞馬遜參與CPU製造無疑是巨大的打擊。英特爾十年前就在智能手機和平板電腦市場上戰敗，錯過了最好的機會。科技行業改變了，而英特爾沒能跟上這種轉變。
但根據IDC的數據，英特爾依然有96.6%的伺服器晶元市場佔有率。它的長期競爭對手AMD十年來一直在伺服器市場處於邊緣化的地帶，直到最近才重回伺服器市場。而在這之前，英特爾的市場佔有率是98.6%。
隨著科技行業的迅速擴張，英特爾的利潤一直在上升。但最新的季度財務報表顯示，英特爾極度依賴伺服器市場。英特爾的數據中心部門同時銷售伺服器和AI晶元，它帶來了61億的收入，去年同比增加了26%——現在該部門已經佔據了整個英特爾收入的30%。
隨著晶元市場的變化，英特爾也在嘗試多樣化。最近幾年，它收購了三家晶元設計公司，來應對在智能手機、汽車和數據中心市場上，人工智慧和其他類型的硬體日益重要的現狀。
而在昨日的「架構日」活動中，除去一系列基於PC、數據中心和網路設備的10納米系統研發，英特爾還對外宣布將於明年下半年推出「Foveros」全新3D封裝技術——這毫無疑問會為停滯不前的英特爾晶元市場注入新的砝碼。
據悉，全新3D封裝技術首次引入了3D堆疊的優勢，可實現在邏輯晶元上堆疊邏輯晶元，設計人員可在新的產品形態中「混搭」不同的技術專利模塊與各種存儲晶元和I/O配置，將堆疊存儲晶元擴展到高性能邏輯晶元和晶片的堆疊從傳統的無源中間互連層將有望被加入，如CPU、圖形和人工智慧處理器。因此，這很有可能會是繼2018年英特爾推出突破性的嵌入式多晶元互連橋接（EMIB）2D封裝技術之後的下一個技術飛躍。
AI 晶元「是歷史的轉折點」
在傳統伺服器晶元市場之外，競爭也非常激烈。除了亞馬遜、Google和英偉達（AI等專用晶元市場上的壟斷者）之外，大量小公司也加入了AI晶元的設計領域。
隨著雲計算服務的迅速增長，亞馬遜、微軟、阿里巴巴和Google都在重新發明計算機網路的配置方式。使用雲服務，意味著各個公司可以不必理會幕後的伺服器系統，自然有專家會幫他們完成。
這些業務能帶來巨大的利潤。AWS去年收入大約是270億美元，佔據了亞馬遜全部收入的56%。
在雲服務運營方面，互聯網公司還重新發明了計算機的建造方式。大多數自用硬體是自己設計，包括伺服器和連接伺服器的網路設備。Facebook在自己的數據中心也在進行類似的工作。
亞馬遜的新型晶元在公司的在線帝國中只佔很小一部分，但它會迅速擴張。
Cerebras的CEO Feldman說：「這是歷史的轉折點。」
開發者如何看待英特爾「日漸式微」的晶元地位？
對於亞馬遜是否真的威脅到了英特爾的地位這一問題，Hacker News上的很多開發者也發表了自己的觀點：
1、
就在昨天，我還試圖向我的一位非程序員夥伴解釋，為什麼我認為開源軟體和硬體如此重要。我的論點是，如果行業標準技術堆棧中沒有足夠的核心組件是開源的，那麼開發解決方案的公司就越有可能限制用戶自由。
例如，蘋果公司已經擁有幾乎整個iDevice堆棧，從製造到晶元再到固件，從OS到生態系統。他們很少有動力通過開放標準與外部組織進行互操作，因為他們內部就擁有許多需要互操作的部分。因此，他們可以強制用戶和開發人員使用他們的工具，他們批准的應用程序，決定在他們的平台上運行什麼代碼，以及如何檢查、修改或修復他們的產品。
這就是說，很容易可以想到，那些具有競爭力的技術如果完全建立在專有的、封鎖的堆棧之上的話——當然這種技術是具有複雜性和特殊性的——那麼獨立開發人員並不具有訪問創造競爭解決方案的能力。
亞馬遜希望開發人員使用閉源核心組件，並完全在其平台上構建解決方案，而且他們還希望控制自己平台運行的晶元。那麼10年後會發生什麼？他們對競爭對手又會提供多大的影響？或許，現在我們還能夠冷靜看待這件事嗎？
2、
亞馬遜並不是晶元市場唯一的競爭者——只不過它不是在成本上競爭，而是在功能上競爭。對於他們來說，運行自己的晶元主要是一種優化成本的方法，開源硬體將成為他們的關鍵推動者。
就目前來看，蘋果和亞馬遜仍在使用基於arm的處理器，不過這些處理器不是開源的。雖然處理器允許它們利用開源編譯器工具鏈、開源內核等，但在內部複製這些內容作為專有的me-too樣式還是有非常昂貴的成本，亞馬遜和蘋果都不會選擇這樣做。所以，他們推出了針對自己的用例優化晶元。作為開源晶元組，基於例如risc-v變得越來越流行，對它的工具支持將變得更加流行，它將成為構建自定義硬體的自然選擇。
自20世紀70年代以來，英特爾對此產生的近乎壟斷的分歧，恕我直言，是件好事。有一個不那麼仁慈的獨裁者（英特爾）可能已經在車輪上睡了一會兒，現在正在減緩每個人的速度，而這就是推動人們自己製作晶元的原因：他們認為自己可以做得更好。
另一方面，建立自己的定製晶元組的公司需要保持互操作性。如果它們與世界其他地方的分歧太大，那麼它們就有可能以極高的成本孤立自己，使上游變更更加困難，並且需要修改標準工具鏈並保持這些修改。
如果亞馬遜、蘋果、MS、Google、Nvidia等各自開始自己的晶元設計，他們要麼是在重新發明輪子，要麼會逐漸形成設計、代碼和標準化方面的合作工具鏈——我的猜測是後者已經發生了。標準工具鏈，開放式晶元設計，晶元製造商的開放市場等正是實現這一目標的原因。幾十年來，嵌入式開發都被鎖定在完全專有的工具和硬體堆棧中，而現在，這一切都正在改變。
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