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“晶片架構江湖”暗流湧動,X86王座遇挑戰者聯盟

作者:第一财經

從PC生态到移動生态,再到多終端下的萬物互聯生态,半導體廠商格局不斷變化,晶片架構層面的競争日趨激烈。

四十年前,英特爾的16位微處理器8086迎來了X86架構的輝煌時代,20年前成功的IP商業模式讓ARM在移動領域,而近年來随着AMD、Nvida等晶片新秀在CPU、GPU領域,前晶片"領軍老大哥"英特爾也面臨着前所未有的挑戰。

根據最新的季度業績,被認為是增長引擎的英特爾資料中心部門的收入比去年同期下降了9%,至65億美元。原因是,除了競争對手之外,谷歌、亞馬遜、阿裡巴巴等客戶也開始研究自己的晶片。英特爾不是他們唯一的選擇。

“晶片架構江湖”暗流湧動,X86王座遇挑戰者聯盟

為了扭轉英特爾在半導體行業的衰落,英特爾首席執行官帕特·基辛格(Pat Kissinger)在上任時提出了IMM 2.0,新技術架構開始出現,基辛格被視為試圖以他的方式"重振"晶片制造商,盡管這并不容易。

新河湖的"異構計算"

計算正在進入一個新的智能時代,英特爾預測到2025年計算能力将增加1000倍(千倍),四年内将增加1000倍,相當于摩爾定律的五倍。

對于英特爾來說,這應該是一個巨大的商機,根據DRAMeXchange的資料,世界上超過90%的伺服器現在使用英特爾主導的x86架構的處理器,可以說英特爾是一個全能的冠軍,在高性能計算方面幾乎沒有競争對手。

但這并不意味着其他供應商沒有機會,相反,越來越多的英特爾合作夥伴選擇試驗新的架構,以增加對晶片的控制,同時也優化它們的成本。

"以華為的雲資料中心為例,伺服器成本占比超過60%,計算正在成為資料中心的主體。以華為的雲資料中心為例,伺服器成本占比超過60%,如果華為在其他市場購買闆卡,再提供雲服務,最好不要賠錢。此前,華為一位進階官員告訴First Financial,在先進的大型資料中心,伺服器成本不斷增加,而通用CPU的發展遇到了許多技術瓶頸,單核性能平均每年提升不到10%,進一步提升技術能力,在半導體方面很難再想路了。

許多供應商選擇的"其他路徑"主要是手臂架構。

IP許可模式使ARM在移動方面站穩了腳跟,ARM7授權給超過165家公司,這些公司可以設計出滿足其需求的處理器,進而顯着減少設計時間和成本。

基于ARM架構,高通不僅在移動領域超越了英特爾,還在2017年的CES上首次展示了Dragon 835,運作的是Windows 10的完整版,這顯然是英特爾無法接受的,英特爾将微軟視為長期盟友。

盡管英特爾後來回擊說,如果一些公司試圖在未經英特爾授權的情況下模拟英特爾的專利x86指令集架構,任何非法侵犯英特爾專利的行為都是不能容忍的。但從發展趨勢來看,華為、蘋果等衆多巨頭都在加大對ARM架構的投入。

此前有報道稱,華為将出售其伺服器業務,主要是在Intel X86架構中,同時保留基于ARM的億鵬晶片的伺服器業務。帶有手臂架構的晶片是Lupeng 920,一度被視為華為打開伺服器市場的"核武器"。

在選擇ARM陣營時,華為表示,随着ARM生态系統的發展,越來越多的應用已經遷移到ARM架構。"對于各種計算任務,找到合适的架構更為重要。對于手機中常用的ARM晶片來說,當開發者在雲中開發遊戲應用時,ARM架構顯然有其優勢。"

對于英特爾來說,如果不出意外的話,可能比微軟和蘋果更多的公司将逃脫X86架構。

<b>能否讓失地</b>

"我們面臨着令人生畏的計算挑戰,必須通過變革性的架構和平台來解決。帕特·基辛格最近在英特爾架構日。

在架構日,英特爾推出了兩個 X86 CPU 核心、兩個資料中心 SoC、兩個獨立的 GPU 以及用戶端多核性能的混合架構。

"這也是十年來非常大的建築更新。英特爾中國研究院院長宋繼強告訴記者,為了應對未來對不同資料在計算、傳輸、存儲等方面的需求,英特爾必須采用不同的架構,包括不同的異構內建方式,做出不同種類的定制晶片解決方案來解決它。

"我們已經取得了良好的進展,并且能夠為我們的客戶提供真正的産品,這意味着在概念和技術實施方面都有很大的信心。未來,我們将轉向更多種類的異構內建産品,同時,将有一個更快的産品疊代周期。"宋繼強說。

在業内人士看來,為了扭轉英特爾的競争頹勢,英特爾推出了以GPU為首的新企業戰略架構,以搶占AI訓練的制高點。另一方面,Alder Lake是英特爾首款性能混合架構,采用新的英特爾硬體線程排程程式,可重構多核架構。

為了加快推出速度,英特爾甚至将一些重要元件交給了其"老對手"台積電(TSMC)進行合同生産。消息人士稱,英特爾計劃到2022年底前,至少兩款基于台積電3nm工藝的晶片産品PC和伺服器端晶片将量産。

這些計劃是英特爾 IDM 2.0 計劃的一部分。

基辛格表示,根據IDM2.0計劃,英特爾希望繼續在内部生産其大部分産品,其次,進一步加強與第三方代工廠的合作,第三,投資世界級的代工廠業務,該業務将成為代工廠産能的主要供應商,從美國和歐洲開始,以滿足全球對半導體生産的巨大需求。

在投資領域,英特爾也向晶片架構新力量RISC-V的代表SiFive投下了"橄榄枝"。今年6月,初創晶片設計師SiFive收到了包括英特爾在内的幾家公司的收購要約,英特爾最近對SiFive的估值為5億美元。

RISC-V被稱為第五代指令集架構,用X86、ARM和ARM稱為三大主流架構,并且由于開源、中立、流線型的特性,不受美國政策的影響,是以很多國家都被視為一個彎道超車的機會。

"英特爾就像一頭大象,轉得很慢,但一旦轉過身來,它就有很多慣性和影響力。業内人士認為,英特爾在架構競争方面正在以各種方式"重新奪回"其地盤,而其他晶片制造商則通過底層技術層面的技術創新不斷重塑格局。現在說誰将成為半導體領域的上司者還為時過早。

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