21世紀(jì)經(jīng)濟報道見習(xí)記者李強 北京報道
在所有芯片分類中,作為運算及控制中心,CPU一直是驅(qū)動各行業(yè)智能化發(fā)展的最核心芯片。根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù),2021年全球CPU總銷售額超830億美元,由于其技術(shù)壁壘極高,市場格局也極為穩(wěn)定,基本為英特爾、高通、AMD等巨頭壟斷。
而在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)割裂的背景下,國內(nèi)市場對于“自主可控”的需求愈發(fā)高漲,國產(chǎn)化的市場氛圍也在悄然氤氳。
自2021年至今,十幾家CPU初創(chuàng)企業(yè)涌現(xiàn),靠著核心人員華麗的職業(yè)履歷,吸引了高瓴等機構(gòu)參與,融資進展頗為迅速。
以此芯科技為例,創(chuàng)始人孫文劍是前AMD客戶定制部中國區(qū)負(fù)責(zé)人,CTO劉芳曾任職蘋果核心架構(gòu)師,參與并負(fù)責(zé)了多代A系列、M系列處理器的CPU、GPU、SoC架構(gòu)設(shè)計,自2月份以來,已完成多輪累計1億美元的融資。
新選手如雨后春筍,老玩家也在加速“升空”。
6月24日和8月12日,龍芯中科、海光信息兩家有著中科院背景的CPU企業(yè)先后登陸科創(chuàng)板,拉升著外界對國產(chǎn)CPU的關(guān)注度。
想象拉滿
發(fā)展之初,基于不同場景下的性能需求,CPU發(fā)展出了不同的架構(gòu)路線,最主要的是x86架構(gòu)和Arm架構(gòu)。
其中,x86以其強大的算力和出色的性能幾乎壟斷PC端市場,主要玩家為英特爾、AMD;Arm則依靠釋放其低功耗的核心能力在移動端領(lǐng)域大放異彩,代表的則是高通、聯(lián)發(fā)科等。
隨著Arm架構(gòu)的不斷成熟、算力及能效比的逐步提升,Arm的性能短板得以延長,在某些特定的用戶需求場景下,手機、平板等移動端甚至開始出現(xiàn)“性能過剩”的概念,于是開始有科技公司嘗試將Arm芯片應(yīng)用在PC、服務(wù)器等領(lǐng)域。
2020年,蘋果正式宣布放棄x86架構(gòu)的英特爾處理器,推出了Arm架構(gòu)的自研M1芯片,結(jié)果搭載M1芯片的Mac電腦比x86筆記本的待機時間更長,能效比更高,在10W的功耗限制下,M1芯片可提供傳統(tǒng)x86筆記本處理器2倍以上的CPU性能。
作為科技行業(yè)的標(biāo)桿,蘋果在Arm選擇上的決絕與取得的成效,無疑代表著某種風(fēng)向,更重要的是,蘋果成功地將x86的PC市場炸開缺口。
面對x86“被拋棄”,強如英特爾也似乎難擋大勢。2021年10月,英特爾CEO Pat Gelsinger表示,希望未來能通過創(chuàng)造比蘋果“更好的芯片”來贏回蘋果的業(yè)務(wù)。
不只是蘋果,曾經(jīng)共富貴的“老戰(zhàn)友”微軟也在試圖把路走寬。
在過去的PC互聯(lián)網(wǎng)時代,英特爾不斷推出更強性能的CPU芯片,而微軟則不斷升級Windows系統(tǒng)來消化英特爾提升的算力,二者通過建立軟硬件深度綁定的“Wintel聯(lián)盟”,利用各自的技術(shù)壁壘奠定了兩大巨頭在PC時代的龍頭地位。
近年來,除了尋求與英特爾之外的更多芯片供應(yīng)商合作,微軟也正在為自家的Azure云計算服務(wù)器以及Surface設(shè)備設(shè)計Arm芯片,同時亞馬遜、谷歌等科技巨頭也都在自研Arm服務(wù)器CPU隊伍中。
2018年,亞馬遜研發(fā)出基于Arm架構(gòu)的自研服務(wù)器CPU——Graviton,至今已推出3代并在AWS(亞馬遜云科技)服務(wù)器中積極推進部署,2021年Arm架構(gòu)處理器的部署已達其整體服務(wù)器建設(shè)的15%,預(yù)計2020年將超過20%。
近期國內(nèi)涌現(xiàn)的一批初創(chuàng)企業(yè)中,大多瞄準(zhǔn)的也是Arm架構(gòu)CPU,可以說,Arm對于x86傳統(tǒng)市場的蠶食,成為這波CPU國產(chǎn)創(chuàng)業(yè)潮的技術(shù)背景。
需求強勁
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的鋪開,承載算力增長的服務(wù)器市場穩(wěn)健增長。
根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù),2021年,我國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達1.5萬億元。截至2022年6月底,我國在用數(shù)據(jù)中心機架總規(guī)模超過590萬標(biāo)準(zhǔn)機架,服務(wù)器規(guī)模近2000萬臺,算力總規(guī)模排名全球第二。
根據(jù)中信證券研報,2021年全球服務(wù)器出貨量為1354萬臺,國內(nèi)服務(wù)器出貨量375萬臺,預(yù)測對應(yīng)CPU市場規(guī)模為799億元,增速14%。
一方面,中國服務(wù)器市場亟需國產(chǎn)服務(wù)器CPU芯片提高話語權(quán),另一方面,電信、金融等行業(yè)端信創(chuàng)進入爆發(fā)期,在“安全自主可控”需求的拉動下,處于起步階段,技術(shù)生態(tài)相對羸弱的國產(chǎn)CPU企業(yè)也迎來了“綠洲市場”。
以中國電信為例,在2020-2021年近7萬臺的服務(wù)器集采中,國產(chǎn)CPU(H系列)占比為35.5%,總量為24823臺。其中華為、紫光華山、同方股份使用鯤鵬芯片;中科可控、浪潮信息使用海光芯片。
而在2022-2023年服務(wù)器集中采購項目中,國產(chǎn)芯片采購規(guī)模占比26.7%,值得注意的是,盡管比例有所下滑,但由于集采總量激增至20萬臺,國產(chǎn)CPU的市場仍在擴大。
2021年10月,阿里旗下半導(dǎo)體公司平頭哥發(fā)布了用于數(shù)據(jù)中心的Arm架構(gòu)服務(wù)器CPU倚天710,打響了創(chuàng)業(yè)Arm CPU公司起跑的發(fā)令槍。
倚天710問世前后,啟靈芯、西芯、鴻鈞微、遇賢微等多個阿里平頭哥背景的創(chuàng)業(yè)公司進入了投資人視野。
業(yè)內(nèi)人士向記者直言,只需要獲得IP內(nèi)核授權(quán),基于半成品進行后端設(shè)計,尤其像服務(wù)器CPU可以通過堆核解決性能問題,攢出一個能用的CPU并不難。
“對于大廠出來的團隊,他一看服務(wù)器CPU這么簡單,就會說‘湊幾個人我也能干’,商業(yè)化路徑短,造出來有市場就能賣。”上述人士分析道。
挑戰(zhàn)重重
Arm勢頭固然兇猛,但x86也不會輕易交出權(quán)杖,對于造芯新勢力而言,破局更是艱難。
隨著近幾十年的發(fā)展,Arm和x86所代表的兩種路徑互相吸取對方的優(yōu)點,在性能等方面的差距也在縮小,維持二者市場“表面和諧”的核心是二者各自的生態(tài)壁壘。
先到先得、贏者通吃是CPU行業(yè)的特性,x86+Windows、Arm+android已經(jīng)綁定多年,軟件生態(tài)相互獨立,因此一直以來,x86進軍移動領(lǐng)域鎩羽而歸,Arm想在PC和服務(wù)器市場上有所建樹也困難重重。
之所以蘋果能夠做到“陣營轉(zhuǎn)換”,是因為對內(nèi)容生態(tài)具備足夠的控制力,開發(fā)者們及時主動跟進,兼容等問題得以解決,同時綁定自家產(chǎn)品,實現(xiàn)市場買單,而不管是谷歌在android,還是微軟在Windows,都缺乏這樣的號召力。
這顯然也不是造芯新勢力能夠獨立解決的,其中聚焦PC端有代表性的如此芯科技,遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有服務(wù)器市場上那么熱鬧,不過在市場格局變化中,初創(chuàng)企業(yè)也可以搭巨頭“便車”來尋求機會。
在蘋果M1芯片的刺激下,微軟和高通在WoA(Windows on Arm)筆記本產(chǎn)品上的研發(fā)也獲得了新的動力。
今年2月,微軟加入為Arm生態(tài)開發(fā)軟件的全球合作組織Linaro,通過和Arm(英國Arm公司)、高通構(gòu)建的聯(lián)合團隊來加強支持WoA原生應(yīng)用開發(fā)的生態(tài),值得注意的是,盡管只是一家初創(chuàng)企業(yè),目前此芯科技也躋身其中。
另外,在獲得聯(lián)想創(chuàng)投的投資后,此芯將業(yè)務(wù)方向確定為電腦CPU芯片,對標(biāo)其CTO劉芳曾參與的蘋果M1芯片。
作為此芯的戰(zhàn)略投資方,2021年,聯(lián)想去年賣出8190萬臺個人電腦,全球市占率23.5%,中國(大陸)市占率近40%,這毫無疑問是此芯商業(yè)化落地的重要助力。
“這兩年融資環(huán)境變了,之前看團隊,現(xiàn)在則是商業(yè)化落地,之前融到資但商業(yè)化難以落地的企業(yè),將來能不能維系是一個問題?!睒I(yè)內(nèi)人士告訴記者,這也是大量ARM服務(wù)器CPU初創(chuàng)企業(yè)面臨的問題。
根據(jù)IDC數(shù)據(jù),2021年中國服務(wù)器市場出貨量達到391.1萬臺,同比增長8.4%,其中x86服務(wù)器出貨量為375.1萬臺,占比達95.9%。也就是說,到目前為止服務(wù)器市場仍是被X86架構(gòu)壟斷。
目前,Arm架構(gòu)在數(shù)據(jù)中心服務(wù)器仍只是小批量采購,且基本都是云廠商巨頭超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心為主推動,以企業(yè)為主導(dǎo)的數(shù)據(jù)中心市場進度緩慢。
華為等云廠商下場親自參與Arm服務(wù)器CPU自研和推廣,其邏輯是基于自身定制化需求實現(xiàn)“自產(chǎn)自銷”,服務(wù)器市場需求不對外開放,相反這些大廠隨時也可以參與外部國內(nèi)市場份額的爭奪。
另外,和造芯新勢力同臺競技的,還有龍芯中科等背景和技術(shù)都更為深厚的老一批玩家,市場爭奪極為激烈。
“雖然Arm服務(wù)器CPU符合時代發(fā)展趨勢,但這是不是一家創(chuàng)業(yè)公司的機會可能還要存疑?!鄙鲜鋈耸繉τ浾弑硎?。
并且,造芯新勢力們基于Arm CPU IP進行集成開發(fā)是一種同質(zhì)化的競爭,也未能實現(xiàn)真正的獨立自主,想要在市場競爭中活下來,這些初創(chuàng)企業(yè)還是要在自研CPU核心、硬件IP以及軟硬件系統(tǒng)優(yōu)化等方面下功夫,然而炮制一家中國的英特爾、高通注定異常艱難。
近日,國內(nèi)Arm CPU初創(chuàng)企業(yè)啟靈芯于停止運營,有消息稱是由于合伙人之間無法就控制權(quán)達成共識。同樣也有著明星團隊,同樣融資順利的啟靈芯,成為這波CPU創(chuàng)業(yè)潮中的第一個“啞炮”。
還未起跑便已經(jīng)退賽,著實有些可惜,但芯片創(chuàng)業(yè)道阻且長,如何在巨頭們的縱橫捭闔中左右逢源,尋找差異化市場,一步步實現(xiàn)商業(yè)落地,考驗著造芯新勢力們的生存藝術(shù)。
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