全世界都在挑戰英特爾，誰能在晶片「戰國時代」笑到最後？

編者按：本文來自微信公眾號“機器之心”（ID:almosthuman2014），36氪經授權發布。

選自SiliconANGLE

作者：DAVE VELLANTE & DAVID FLOYER

機器之心編譯

編輯：蛋醬、張倩

最近芯片界的大新聞不少，先是今年 2 月新上任的英特爾 CEO 帕特 · 基辛格隆重宣佈了自己為英特爾制定的最新戰略：原有的 IDM 模式升級為 2.0，同時斥資 200 億美元在美國新建兩座晶圓廠。據說，英特爾將利用這兩座晶圓廠生產自己的芯片，同時也向全球客戶提供外包服務。這項計劃劍指另外兩家頂級芯片製造商——台積電和三星。

除了英特爾的新方向，還有幾個大事件不可忽略：Armv9 的新聞，以及台積電計劃在三年內投資 1000 億美元用於芯片製造和研發。

在英特爾 CEO 演講約一週後，ARM 發布了十年以來的唯一一次重大更新——Armv9，為移動端設備、計算機和服務器提供更強的算法支持，並表示未來 Armv9 架構將裝備在 3000 億顆 ARM 芯片上。

同時，台積電宣佈在三年內投資 1000 億美元用於芯片製造和研發。1000 億美元是個大數目，顯然比英特爾計劃投在兩個新晶圓廠的 200 億美元多得多。或許你還記得，早在 2019 年，三星就宣佈投資 1160 億美元以實現內存芯片之外的多元化生產。

前不久，英偉達 GTC 大會上，黃仁勳在廚房裡發布了英偉達的首款 ARM 架構中央處理器 Grace，面向超大型 AI 模型和高性能計算。這不禁讓人開始展望，也許在不久的將來，服務器和電腦都會進入 ARM 時代。

如果芯片企業都開始不計成本地「銳意進取」，是為了什麼？如此做法會最終導致芯片過剩嗎？

首先，中國的影響力很大，他的目標是主導本土市場，這反過來又會帶來全球優勢。同時，全球芯片短缺嚴重，人們相信這將持續十年甚至更長時間。一個新的需求拐點正在出現，背後正是數字化、「物聯網」、雲、汽車和家庭中的應用案例。

至於芯片是否會過剩，這些製造商認為，欠缺製造能力比供應過剩的危害更深，而在一個很長的時期內，芯片都會供不應求。如果市場產能過剩，製造商可以減產且承擔財務損失。相反，產量受限則意味著可能會錯過整個增長週期，並錯過學習曲線效應和成本降低所帶來的市場收益。兩害相權取其輕，因此，各個企業都在全力以赴。

比較 ARM 和 Intel 模式

英特爾新戰略的關鍵之一是基辛格的芯片封裝願景，這是一次超越片上系統或 SoC 的嘗試。

ARM 的基本理念是，未來將需要高度專業化的芯片。 透過基辛格的聲明，我們知道英特爾也贊同這一觀點。不同之處在於，幾十年來，ARM 一直在執行的戰略讓生態系統內的合作夥伴靈活地進行自定義和增值。而英特爾如今才終於採取行動，但好像來不及了。

ARM 以往塑造生態系統的方式與英特爾模式大不相同，它完全就是為了匹配應用場景而生產專用芯片的。舉個例子，想想 iPhone 中從指紋到人臉識別等應用，需要蘋果公司針對特定用途設計專門的神經處理單元或 NPU，ARM 則協助著創建基於生態系統設計和生產的專用芯片。

與之不同的是，英特爾一直以來採用圍繞 x86 構建的「千篇一律法」，致力於從設計上提高速度、密度、增加矢量處理以適應 AI 等應用。它承擔了生態系統所需的所有設計、製造以及任何專業化工作，相當於一台價值吞噬機器。英特爾在其芯片中加入了具備盈利空間的功能，但限制了生態系統合作夥伴的增值。

比如英特爾最大的市場，PC 和服務器。實際上，戴爾、聯想、惠普等英特爾客戶的許多增值都是彎曲金屬、增加顯示器或其他功能。的確，存儲和網絡供應商已經能夠增加更多的價值，但是這些市場比 PC 和服務器要小得多。在大多數情況下，英特爾一直作為硬件領域的最大贏家，讓設備製造商承擔著被壟斷和利潤方面的壓力。

但英特爾及其生態系統享有的最大優勢是，x86 架構易於理解且可靠，並且大多數企業軟件都是在 x86 上運行的。這對於微軟和 VMware 這樣的軟件公司而言尤其有利可圖，它們通過編寫在 x86 上運行代碼來實現其大部分增值，此時一致、穩定的處理器平台是一種優勢，因為這支撐了軟件市場的大規模增長。

問題在於，英特爾的絕大多數業務部門都在為一種正在即將「過時」的商業模式服務。

為什麼說 ARM 模式象徵著希望

此處合適的例子包括 AWS 自研的 Graviton 芯片，蘋果設計的 M1 芯片，或是特斯拉自己設計的芯片。其中特斯拉的案例很有象徵意義：為了優化視頻處理，特斯拉需要在 NPU 中為涉及處理視頻的特定用途添加固件，這恰好能採用現成的 CPU 或 GPU 以及 ARM 架構的組件，並充分利用 ARM 的標准。但是特斯拉還看到了在 NPU 之上的增值機會，這種模式讓特斯拉可以在不到一年的時間內實現芯片交付生產，而在傳統模式下則需要花費很多年。

ARM 就像可定製的樂高積木一樣，可讓生態系統合作夥伴實現獨特的增值，並加快上市時間。在基辛格最新宣佈的內容中，我們能聽出來英特爾也在將代工業務轉向 ARM 模式（事實上它也必須開始這樣做了）。但代工業務是非常不同的：利潤模式、關系、市場策略、容量要求都不一樣。

好，現在說一下 Armv9。

Armv9 可向後兼容前幾代產品，這也許是從英特爾在 Itanium 處理器上的失敗中學到的經驗，沒有向後的兼容性會很容易陷入困境。此外，ARM 添加了一些附加功能，注意上圖中的標註：3000 億個芯片。

這裡詳細展開說說兩個方面， 機器學習功能和安全性。

押注 AI 與機器學習

Armv9 架構的關鍵組成部分是 SVE2（Scalable Vector Extension 2），旨在提供更精細的數據並行性，並為每條指令執行更多工作。這將支持跨各種用例（例如語言處理、可視化、動態定價、欺詐檢測等）的強大機器學習應用程序。關於押注 AI 與機器學習的原因，從下圖即可得知：

上圖顯示了 ETR 調研的 1200 多個訪問對象的支出數據情況，ML / AI 在縱軸上排在首位，衡量支出速度的指標是淨分（Net Score）；橫軸是市場份額或數據集中的佔比，顯示調查數據中每個季度的情況。

安全：重中之重

在 Vision Day 上，ARM 談到了機密計算體系架構和領域。

ARM 在其公告中說了一些確實引發共鳴的東西。當前人們對運行應用程序的操作系統和虛擬機監控程序的信任度過高，它們對數據的訪問導致了黑客的威脅。圖表右側所示的 ARM 的 Realms 強調了該公司的策略，即取消了虛擬機管理程序等軟件需要能夠查看數據的假設。

英特爾，感受著不一樣的壓力

觀察芯片同行對英特爾的挑戰，更深遠的問題在於，這不僅僅是一個公司的生死存亡，而是關於一個行業的趨勢和一個國家的競爭力。

來自中國的威脅不可低估，而且長期競爭力的關鍵在於批量生產。ARM 和台積電都對英特爾的舉動做出了回應。由於監管機構和競爭對手們的反對，英偉達對 ARM 的收購尚未有結果，假設英偉達撤銷了收購，ARM 會變得更加強大。

ARM 展示了超越 SoC 的野心，盡管其採用了完全外包的策略。英特爾將保持其在市場上的高端地位，但是 ARM 也會不停地大步開拓領地。英特爾最大的優勢在於其集成設備製造或 IDM 戰略，垂直整合（Vertical integration）是一個漫長的過程，並帶來質量和成本方面的優勢。但是如果沒有批量生產，英特爾將在成本上失去競爭力，也許會破產，其中壓力自不必說。

這一切給英特爾實施代工策略帶來了巨大壓力，而代工策略仍然是高風險 / 高回報的企業。美國政府則希望減少這種風險，增加英特爾生存的可能性，以及保持美國在半導體行業的領導地位。

所以，英特爾如何能夠在芯片行業的「戰國時代」笑到最後呢？

原文鏈接 https://siliconangle.com/2021/04/03/chip-industry-battle-royal-arm-throws-gauntlet-intels-feet/

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