近年來，國內外互聯網企業紛紛開啟跨界造芯之路，包括海外的谷歌、亞馬遜等企業早已開始下場自研相關芯片，國內互聯網三大巨頭阿里巴巴、百度、騰訊等亦在芯片領域不斷試水或加碼布局。

對于互聯網企業而言，其所依托的終端產品包括電腦、智能手機或云端服務器等均離不開芯片，巨頭們基于自身發展需求等因素涉足芯片領域。但是造芯非易事，多少企業在跨界造芯的道路上折戟沉沙，那么目前這些互聯網巨頭們的造芯現狀如何？

阿里巴巴

打造云端一體

在國內的互聯網企業中，造芯聲勢最為浩大的莫過于阿里巴巴。

起初，阿里巴巴在芯片領域的布局主要體現在投資上。多年來，阿里巴巴的芯片投資版圖不斷擴大，已相繼投資了寒武紀、Barefoot Networks、深鑒科技、耐能、翱捷科技、恒玄科技等眾多芯片公司，如今寒武紀已在科創板上市、恒玄科技科創板IPO亦已過會。

2017年10月，阿里巴巴在云棲大會上宣布成立達摩院，主要進行基礎科學和顛覆式技術創新研究，研究范圍涵蓋量子計算、機器學習、芯片技術、嵌入式系統等多個產業領域。芯片技術作為其研究領域之一，達摩院組建了芯片技術團隊進行AI芯片的自主研發。自此，阿里巴巴走上造芯之路。

2018年4月，達摩院宣布正在研發一款神經網絡芯片——Ali-NPU，該芯片將運用于圖像視頻分析、機器學習等AI推理計算。同月，阿里巴巴宣布全資收購自主嵌入式CPU IP Core公司中天微，隨后將把中天微和達摩院自研芯片業務整合成一家獨立的芯片公司，推進端云一體化的芯片布局。該公司由馬云拍板決定取名“平頭哥半導體有限公司”。 2019年7月，平頭哥半導體正式發布RISC-V處理器玄鐵910。據介紹，玄鐵910是CPU的IP核，支持16核，單核性能達到7.1 Coremark/MHz，主頻達到2.5GHz，可以用于設計制造高性能端上芯片，應用于5G、人工智能以及自動駕駛等領域。 緊接著，2019年8月，平頭哥半導體發布SoC芯片平臺“無劍”，無劍由SoC架構、處理器、各類IP、操作系統、軟件驅動和開發工具等模塊構成，是面向AIoT時代的一站式芯片設計平臺，提供集芯片架構、基礎軟件、算法與開發工具于一體的整體解決方案。 2019年9月，平頭哥半導體第一顆自研AI芯片含光800正式問世。據介紹，含光800硬件層面采用自研芯片架構，通過推理加速等技術有效解決芯片性能瓶頸問題；軟件層面集成了達摩院先進算法，針對CNN及視覺類算法深度優化計算、存儲密度，可實現大網絡模型在一顆NPU上完成計算。平頭哥半導體當時透露稱，含光800已開始應用在阿里巴巴內部核心業務中。 至此，平頭哥半導體已形成了玄鐵系列CPU、無劍SoC平臺、含光NPU人工智能芯片三大產品線，涵蓋了處理器IP、一站式芯片設計平臺和AI芯片。根據官網信息，目前其玄鐵系列CPU產品有12款，包括E801、S802、C910等；無劍SoC平臺產品有3款，包括無劍超低功耗MCU平臺、無劍視覺AI平臺、無劍語音AI平臺等。 在造芯之路上，阿里巴巴從一開始的投資、收購到自研，一步步算是走得比較扎實，如今其芯片產品方面已取得了一定成效，端云一體全棧產品系列初步成型，后續發展值得期待。

百度

從結盟合作到自研

作為中國互聯網三大巨頭之一，百度亦早早加入到造芯隊伍中來，據悉其從2011年起就開始基于FPGA研發AI加速器。 2017年3月，百度聯合ARM、紫光展銳和漢楓電子共同發布DuerOS智慧芯片，該芯片包括度秘大腦、語音解決方案、芯片/模組三層結構，其中前兩層由百度度秘提供，第三層芯片模組板塊分別由紫光展銳、ARM、漢楓共同支持。 在DuerOS智慧芯片這款產品上，百度雖只是與芯片廠商合作，卻已開始展現它在芯片領域的野心。隨后2017年9月，百度發布了云計算加速芯片XPU，這是一款256核、基于FPGA的云計算加速芯片，合作伙伴是賽思靈（Xilinx），采用百度設計的AI處理架構，擁有專用計算單元和數百個處理器。 2018年7月，百度在其AI開發者大會上正式推出了其自研的首款云端人工智能芯片——百度昆侖芯片。據介紹，該款芯片采用百度自研XPU神經處理器架構，提供512GB/s的內存帶寬，能夠在150W的功耗下提供高達260TOPS的能力。 2019年7月，百度發布其用于遠場語音交互場景的鴻鵠芯片。鴻鵠芯片使用了HiFi4自定義指令集，雙核DSP核心，平均功耗僅100mW。據悉，這款芯片是根據車規級標準打造，主要應用于車載語音交互、智能家居等場景。 如今，百度芯片已陸續應用于自家產品上。2019年12月，基于昆侖芯片的百度昆侖云服務器正式上線；今年3月，百度昆侖芯片正式在微億智造的工業智能質檢設備上部署上線，百度智能云向微億智造交付搭載百度昆侖芯片的百度云質檢一體機，預計在今年以內，微億智造的數千臺智能質檢設備將全部應用上百度昆侖芯片。 9月15日，在“萬物智能——百度世界2020”大會上，百度智能芯片總經理歐陽劍表示，第一代百度昆侖芯片已量產，已在百度搜索引擎及云計算用戶部署2萬片。同時，歐陽劍還預發布了第二代百度昆侖芯片，第二代昆侖芯片采用7nm制程工藝，較第一代性能提升3倍，預計將于2021年上半年量產。 隨著昆侖芯片的量產上線及更新迭代，百度的造芯之路已走出了重要一步。百度表示，將在AI芯片領域繼續長期投入研究，以更好的落實“軟硬一體化”發展的戰略目標。

騰訊

設新子公司涉足IC設計？

相較于在自研芯片方面已取得成效的阿里巴巴和百度，騰訊似乎走得要晚一些。事實上，目前騰訊尚未對外透露太多在芯片方面的布局，但業界從其種種舉動猜測，騰訊應該亦是有意走上造芯之路。 首先，在芯片投資方面，騰訊曾于2016年參投可編程芯片公司Barefoot Networks，后來多次投資專注于人工智能領域神經網絡解決方案企業燧原科技。2018年8月，騰訊領投燧原科技的3.4億元Pre-A 輪融資；2019年6月，燧原科技完成3億元新一輪融資，騰訊跟投；今年5月，燧原科技完成7億元B輪融資，騰訊繼續跟投。 據了解，燧原科技的產品是針對云端數據中心開發的深度學習芯片，2019年12月發布了基于其“邃思”芯片的人工智能訓練加速卡“云燧T10”。騰訊投資董事總經理姚磊文表示，在產業互聯網戰略以及人工智能等前沿科技的探索上，騰訊與燧原也有很強的協同效應，邃思芯片落地過程中，騰訊的技術團隊與燧原展開了全面合作，幫助公司大大加速了研發過程。 除了投資芯片企業外，今年3月，騰訊旗下騰訊云成立了一家名為“深圳寶安灣騰訊云計算有限公司”的企業。資料顯示，該企業注冊資本2000萬元，經營范圍包括：從事計算機軟硬件技術開發、銷售自行開發的軟件；計算機技術服務和信息服務；集成電路設計、研發等。 由于經營范圍出現了“集成電路設計、研發”等信息，業界認為上述新公司的成立是騰訊所釋出的“造芯”信號。 在業界看來，國內外互聯網企業自研芯片已成一大趨勢，隨著競爭對手相繼踏上造芯之路，騰訊涉足芯片領域或只是時間問題，但目前而言，其將在芯片領域作何布局仍有待后續觀察。

谷歌

造芯之路越走越遠

縱觀全球范圍，在互聯網企業造芯這條道路上，谷歌無疑是走在前方的。它的造芯之路可從2016年那一場全球矚目的“圍棋人機大戰”說起。 2016年3月，谷歌旗下DeepMind公司開發的圍棋機器人AlphaGo與圍棋世界冠軍棋手李世石進行圍棋人機大戰，以4比1的總比分獲勝。AlphaGo一戰成名，全世界嘩然。谷歌表示，其自研計算神經網絡專用芯片TPU（Tensor Processing Unit）是AlphaGo獲勝背后最大功臣。 2016年5月，谷歌在I/O開發者大會上正式發布TPU，這是谷歌為優化自身的深度學習系統TensorFlow打造，可應用于AlphaGo系統、谷歌地圖、谷歌相冊和谷歌翻譯等。2017年5月，谷歌在其I/O開發者大會上推出第二代TPU（TPU v2）芯片。同月，AlphaGo在與柯潔的“圍棋人機大戰”中再次獲勝。 然而，AlphaGo戰勝柯潔不久后，谷歌DeepMind團隊宣布AlphaGo將退出競技比賽的舞臺。AlphaGo雖然退役了，但它與背后的TPU芯片在圍棋史上甚至人類歷史上留下了濃重的一筆，而谷歌自研芯片之路仍在繼續。 2018年5月，谷歌發布了第三代TPU（TPU v3），據悉由TPU v3組成的TPU Pod運算陣列性能比上一代提升8倍，計算能力最高可達100PFlops（每秒1000萬億次浮點計算）。隨后不久，谷歌又宣布推出用于邊緣計算的微型AI加速芯片Edge TPU。 2019年5月，谷歌雖然沒有在I/O開發者大會上發布第四代TPU，但帶來了其第二代和第三代可擴展云端超級計算機TPU Pod。據介紹，谷歌第二代TPU Pod能夠容納512個內核，實現每秒11.5千萬億次浮點運算；第三代TPU Pod可實現每秒超過100千萬億次浮點運算。 今年由于疫情原因，谷歌取消了2020年度I/O開發者大會，7月，谷歌披露了第四代TPU的細節。據悉，基于TPU v4的硬件創新以及軟件優化，基于相同規模64個芯片，谷歌TPU v4的性能相比在MLPerf Training v0.6訓練測試中的TPU v3性能平均提高了2.7倍。 除了TPU系列芯片，谷歌還在布局其他芯片。據了解，谷歌曾推出PIxel Visual Core和Pixel NeuroCore，均為尚未激活的圖像處理和機器學習協處理器，應用于其手機上；此外，谷歌還發布了Titan、Titan M兩款安全芯片。 值得一提的是，據外媒今年4月報道稱，谷歌首顆自研SoC芯片已成功流片，這顆SoC芯片代號為Whitechapel，是與三星合作設計，采用三星5nm制程，預計明年將率先部署在Pixel手機中，并為Chromebook使用。 谷歌TPU當初一戰成名，如今已更新迭代至第四代，再加上在其他芯片領域的布局，不得不說，谷歌在自研芯片之路上已越走越遠。

亞馬遜

從“軟”到“硬”

作為全球網絡電子商務巨頭、大型云服務供應商，亞馬遜在造芯方面亦不甘落后。 2015年，亞馬遜宣布收購以色列芯片設計公司Annapurna Labs，被外界認為是亞馬遜自研芯片的開端。Annapurna Labs公司主要研發微處理器，這種微處理器可以讓低功率的的計算服務器和存儲服務器快速運行數據。2017年底，亞馬遜收購安全監視器供應商Blink，據悉主要意圖在于Blink的節能芯片，這起收購被視為亞馬遜在芯片領域的進一步布局。 2018年11月，亞馬遜旗下云計算服務平臺AWS發布首款基于Arm架構的云服務器CPU Graviton以及首款云端AI推理芯片AWS Inferentia。據悉，Graviton處理器是由此前收購的Annapurna Labs設計，可提供更低成本的計算能力和更低的運行成本；AWS Inferentia則是一款低成本、高性能、低延遲的機器學習推理芯片。 2019年12月，亞馬遜AWS發布其第二代自研服務器芯片Graviton2。Graviton2芯片基于64位Arm Neoverse內核，采用7nm制程工藝，晶體管數量高達300億，64核心。據亞馬遜方面介紹，相比1代Graviton，Graviton2的性能提升7倍。 2018年曾有外媒報道，亞馬遜在自研服務器芯片的同時，也在自主設計定制終端AI芯片，用于自家智能音箱設備Echo上，以幫助Alexa語音助手獲得更快的響應速度從而提升整體的使用體驗。 日前，亞馬遜發布新一代Echo智能音箱，同時還帶來了其新款的定制芯片AZ1神經邊緣處理器，這款處理器由亞馬遜和聯發科共同打造，能夠讓Alexa語音助手更快地回答詢問以及執行命令，每次響應速度為數百毫秒。 雖然新發布的AZ1神經邊緣處理器并非完全由亞馬遜自研，但媒體報道的消息看來，亞馬遜擬通過自研芯片以擺脫對英特爾芯片的依賴，正在逐步實現從“軟”到“硬”演變。

結 語

互聯網企業造芯早已不是新鮮事，除了上文提及幾家企業外，全球互聯網知名企業如微軟、FaceBook等亦在芯片領域動作頻頻。經過數年沉淀，曾經的AI芯片熱潮已逐漸退溫并歸于理性，而谷歌、阿里巴巴等企業在用產品證明它們在造芯之路的決心和堅持。 那么，互聯網巨頭們為何紛紛踏上造芯之路？ 眾所周知，芯片是算力核心所在，隨著人工智能、物聯網等新興領域發展壯大，互聯網企業對芯片產品有著嚴重依賴及巨大需求。此前，互聯網企業的芯片產品完全靠購買供應商產品，但后來情況逐漸有所變化。 互聯網企業扎堆造芯，一方面是由于傳統通用芯片平臺已逐漸無法滿足移動設備尤其是AR/VR、人工智能新興領域等對芯片性能和能效等方面的需求，且互聯網公司尋求芯片快速迭代；另一方面是基于互聯網企業自身布局縱向一體化戰略，設計屬于自己的定制化芯片，打造硬件系統差異化競爭優勢，并通過搭建芯片硬件平臺構建生態圈等。 從上述幾家企業布局上看，各家的具體戰略各不相同，但芯片投資或產品基本是圍繞自身產品或服務，主要涉及AI、云服務等領域。如阿里巴巴從處理器IP、芯片到平臺形成云端一體、軟硬協同，并面向物聯網行業開展芯片定制，構建生態等；谷歌亦是將其芯片運用到自身各個軟硬件產品線中，與產品相輔相成，彼此推動發展。 當然了，目前谷歌、阿里等企業雖已有芯片產品推出，但是造芯之路漫漫，一眾互聯網企業仍只是處于初期階段，正所謂“道阻且長、行之將至”，誰能在造芯之路走得最久、走得最遠，時間終將會給予我們答案。
責任編輯：YYX