關(guān)注 | Facebook的自研芯片曝光

 Facebook 此舉之際，主要科技公司，包括蘋(píng)果公司亞馬遜公司和 Alphabet Inc谷歌，正越來(lái)越多地放棄傳統芯片供應商設計自己的芯片以節省成本成本和提高性能。 在 2019 年的一篇博客中，Facebook 表示正在構建定制芯片設計，專(zhuān)門(mén)用于處理 AI 推理和視頻轉碼，以提高其基礎設施的性能、功率和效率，當時(shí)該基礎設施在其所有平臺上為 27 億人提供服務(wù)。該公司還表示，將與高通公司、英特爾公司和 Marvell Technology等半導體廠(chǎng)商合作，將這些定制芯片作為通用處理器來(lái)打造。足以管理 Facebook 系統處理的工作量。 然而，The Information 的報告表明，Facebook 完全在內部設計這些芯片，并且沒(méi)有這些公司的幫助?！癋acebook 一直在與我們的芯片合作伙伴以及通過(guò)我們自己的內部努力探索提高計算性能和能效水平的方法，”公司發(fā)言人說(shuō)。 幾乎每過(guò)一個(gè)月，主流科技公司推出的定制芯片項目數量都會(huì )增加。究竟是什么推動(dòng)了這個(gè)趨勢產(chǎn)生？誰(shuí)將從中受益最多？讓我們來(lái)談一下我們的一些想法。
為什么技術(shù)巨頭都開(kāi)始自研芯片了？

正如“紐約時(shí)報”的一篇文章所指出的那樣《紐約時(shí)報：亞馬遜的自研芯片計劃威脅英特爾》，亞馬遜網(wǎng)站于11月在其AWS re：Invent大會(huì )上對外公布了已知的定制芯片項目列表。在那里，該公司展示了Graviton，一種基于A(yíng)RM微體系結構的服務(wù)器CPU，它將為AWS的新云計算實(shí)例提供支持。同時(shí)，它還推出了一個(gè)用于云計算實(shí)例的ASIC 產(chǎn)品Inferentia，這個(gè)新芯片能夠處理推理，或者運行訓練有素的AI模型來(lái)對抗現實(shí)數據和內容。 這兩個(gè)項目都來(lái)自亞馬遜2015年購買(mǎi)的的Annapurna。迄今為止，Annapurna已經(jīng)為寬帶網(wǎng)關(guān)，Wi-Fi路由器和文件服務(wù)器推出了片上系統（SoC），為這些設備提供新的動(dòng)力來(lái)源，同時(shí)也發(fā)展了用于A(yíng)WS服務(wù)器的高速以太網(wǎng)芯片，讓AWS的服務(wù)器可從CPU卸載網(wǎng)絡(luò )功能。 Apple則是一家目前正在進(jìn)行最多定制芯片工作的技術(shù)巨頭，它開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品包括為其大部分硬件產(chǎn)品線(xiàn)提供動(dòng)力的SoC，以及用于A(yíng)irPods和無(wú)線(xiàn)Beats耳機的藍牙芯片，以及指紋傳感器，Mac協(xié)處理器和顯示定時(shí)控制器芯片等。另外，該公司還開(kāi)發(fā)了其SoC使用的CPU內核，GPU以及圖像和AI協(xié)處理器。他們現在也正在加緊開(kāi)發(fā)定制電源管理芯片。據報道，Apple還正在開(kāi)發(fā)一款可替代英特爾CPU的Mac處理器。 Alphabet /Google則針對公共云計算單元推出了一款稱(chēng)為T(mén)ensorProcessing Units或TPU的 ASIC。據介紹，這款芯片可用于依靠流行的TensorFlow機器學(xué)習框架訓練或執行AI模型的推理。此外，該公司還開(kāi)發(fā)了一款用于Pixel手機的圖像協(xié)處理器Pixel Visual Core，為手機的高級相機功能提供動(dòng)力。 微軟則為其HoloLens耳機（稱(chēng)為Holographic Processing Unit或HPU）創(chuàng )建了一個(gè)協(xié)處理器，用于處理HoloLens傳感器提供的信息。據透露，他們正在開(kāi)發(fā)包含AI協(xié)處理器的第二代版本。中國互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴也正在開(kāi)發(fā)推理芯片，它希望將其推廣到從云服務(wù)器到自動(dòng)駕駛汽車(chē)再到物聯(lián)網(wǎng)設備。 特斯拉也在開(kāi)發(fā)第三代自動(dòng)駕駛系統，該系統將由特斯拉官方的定制處理器提供動(dòng)力。4月份，彭博社報道稱(chēng)，Facebook也已經(jīng)開(kāi)始建立一個(gè)旨在處理定制芯片工作的團隊。
產(chǎn)生這種趨勢背后的原因是什么？

幾種不同的趨勢推動(dòng)了近期科技公司開(kāi)發(fā)芯片以推動(dòng)其自身產(chǎn)品和服務(wù)的激增。當中包括： 1、通用CPU通常不適用于處理機器學(xué)習算法和處理圖像等任務(wù)。在某些情況下，公司可能會(huì )決定從第三方提供的GPU或FPGA（例如，Nvidia或Xilinx）獲得支持。在其他人看來(lái)，他們可能會(huì )認為定制芯片是最佳選擇。 2、其中一些任務(wù)占智能手機，服務(wù)器和物聯(lián)網(wǎng)設備等硬件處理工作的很大一部分，因此開(kāi)發(fā)專(zhuān)用芯片來(lái)應對這些任務(wù)的需求也在增長(cháng)。 3、類(lèi)似臺積電和三星等芯片合約制造商（代工廠(chǎng)）讓定制芯片項目的科技公司可以輕松獲得尖端的制造工藝。與此同時(shí)，ARM和其他公司提供的IP使定制芯片設計更容易。 4、硬件制造商和云服務(wù)提供商在差異化產(chǎn)品方面所面臨的壓力依然激烈，定制芯片往往為資金雄厚的科技巨頭提供了這樣做的途徑。此外，相對于第三方產(chǎn)品，這些定義產(chǎn)品有時(shí)還可以節省芯片相關(guān)的成本。
那么誰(shuí)將受益（除了芯片開(kāi)發(fā)人員）？

投資者沒(méi)有一種簡(jiǎn)單的方法可以理解這種趨勢，因為許多公司在實(shí)現這一趨勢方面起著(zhù)關(guān)鍵的作用，但其收入只占定制芯片項目的一小部分。但話(huà)說(shuō)回來(lái)，有一些明確的受益者。 臺積電是迄今為止全球最大的代工廠(chǎng)，已經(jīng)完成了大量生產(chǎn)Apple定制芯片的業(yè)務(wù)，并且還生產(chǎn)谷歌的TPU和微軟的HPU等芯片。與此同時(shí)，Broadcom被認為與谷歌共同開(kāi)發(fā)了TPU系列，并且該公司已經(jīng)談到了多個(gè)定制AI芯片ASIC項目的工作，Broadcom也可能是亞馬遜或阿里巴巴項目的合作伙伴。 另外，由日本SoftBank收購的Arm，通過(guò)對外授權其更多IP開(kāi)發(fā)定制處理器來(lái)獲取更多的許可和版稅收入。定制芯片項目還為Cadence Design Systems（CDNS - Get Report和Synopsys等公司帶來(lái)更多業(yè)務(wù)，這些公司為芯片設計團隊提供硬件，軟件和IP。