這幾天，蘋果和谷歌公司接連在發(fā)布會(huì)上推出各自的新品 MacBook Pro 和 Pixel 6。蘋果帶著 M1 Pro 和M1 MAX 來炸場，谷歌也通過 Tensor 芯片提高了手機(jī)的 AI 性能。異曲同工的是，這兩款新產(chǎn)品的性能升級基本都可以歸功于搭載了自家研發(fā)的芯片。

在谷歌 Pixel 6 手機(jī)的柔和色調(diào)外殼內(nèi)，裝有谷歌新研發(fā)的 SoC（System-on-a-chip，片上系統(tǒng)）Tensor 芯片，它的對標(biāo)是蘋果的 A 系列芯片。與 Apple Silicon（蘋果自研芯片）一樣，Tensor 使用與硬件設(shè)備相匹配的定制設(shè)計(jì)芯片。

Google Pixel 6 & Tensor 芯片，from Google

在 Pixel 6 的 Soc 中，Tensor 包括一個(gè)新的安全芯片 Titan M2 和一個(gè)移動(dòng) TPU（Tensor 處理單元），從使用上來看它是為運(yùn)行夜視和錄音機(jī)語音轉(zhuǎn)錄等 AI 進(jìn)程而構(gòu)建的。

谷歌的產(chǎn)品經(jīng)理 Monika Gupta 表示：「移動(dòng)芯片根本無法跟上谷歌在機(jī)器學(xué)習(xí) AI 方向上的研究步伐，因此我們沒有等他們趕上，而是自己制造了一款?！?/span>像蘋果「拋棄」英特爾 x86 一樣，高通似乎也無法滿足谷歌了。

這次谷歌自研的 Tensor 芯片在性能上基本可以媲美高通的驍龍 888，盡管比起蘋果自研芯片對英特爾的碾壓其突破性還有些差距，但這也是谷歌自制芯片還不賴的開端。

不論是制造商還是消費(fèi)者，自從供應(yīng)鏈上的所有人都感受到「芯慌」以來，幾乎隔一個(gè)月就有一家大型科技公司對外宣布一個(gè)自研芯片項(xiàng)目。

最有代表性的例子出現(xiàn)在 2020 年 11 月，當(dāng)時(shí)蘋果宣布將放棄英特爾的 x86 架構(gòu)，轉(zhuǎn)而制造自己的 M1 處理器，如今該處理器早已安裝在其新的 iMac 和 MacBook 中并且銷量成績也很不錯(cuò)——

根據(jù)蘋果公司 2021 年第一季度的財(cái)報(bào)，該季度其 Mac 電腦的銷量同比增長了 21%，出貨量增加了約 1 倍。在蘋果 2021 春季發(fā)布會(huì)上，CEO Tim Cook 也曾公開表示，搭載蘋果自研芯片 M1 的 Mac 電腦銷量已經(jīng)超過了搭載英特爾處理器的 Mac 電腦。

蘋果 M1 Pro/M1 Max CPU 表現(xiàn)，from Apple

幾個(gè)月前，特斯拉也對外宣稱正在構(gòu)建「Dojo」芯片，用于在數(shù)據(jù)中心訓(xùn)練 AI 網(wǎng)絡(luò)。關(guān)于特斯拉開始生產(chǎn)配備定制 AI 芯片的汽車可以追溯到 2019 年，這些芯片可幫助車載軟件根據(jù)道路上發(fā)生的情況做出決策。

國內(nèi)來看，百度在 8 月也推出了一款 AI 芯片，旨在幫助設(shè)備處理大量數(shù)據(jù)并提高計(jì)算能力。百度稱，「昆侖 2」芯片可以用在諸如自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，并且它已進(jìn)入批量生產(chǎn)。

近日，阿里巴巴集團(tuán)也發(fā)布了為其云計(jì)算業(yè)務(wù)推出的芯片倚天 710，同時(shí)表示將不對外出售，只在內(nèi)部數(shù)據(jù)中心部署自用。

還有一些科技巨頭的相關(guān)研發(fā)仍在進(jìn)程中，比如，谷歌計(jì)劃從 2023 年左右開始在運(yùn)行該公司 Chrome 操作系統(tǒng)的 Chromebook 和平板電腦中使用其自研 CPU 。

另一方面，運(yùn)營全球最大云服務(wù)的亞馬遜正在開發(fā)自己的網(wǎng)絡(luò)芯片，為在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)數(shù)據(jù)的硬件交換機(jī)提供動(dòng)力。如果實(shí)現(xiàn)，這將減少亞馬遜對博通的依賴。

但在現(xiàn)階段，還沒有一家科技巨頭能完全獨(dú)立地的開發(fā)芯片。現(xiàn)在來看，他們主要是設(shè)計(jì)而非制造芯片，這也是為了確保芯片的性能和性價(jià)比，因?yàn)樵谥圃旌痛S方面，成本太高了。舉例來說，在臺灣建立像臺積電這樣的先進(jìn)芯片工廠或代工廠，將耗資約 100 億美元，并需要數(shù)年時(shí)間才能完成。

蘋果芯片研發(fā)主管 Johny Srouji 去年曾在采訪中表示：「我相信蘋果產(chǎn)品是獨(dú)一無二的。我們正在根據(jù) M1 芯片開發(fā)完全互相適應(yīng)的硬件產(chǎn)品和軟件生態(tài)。

當(dāng)我們在三四年前決定設(shè)計(jì) M1 芯片時(shí)，我和 Federighi （蘋果公司軟件工程高級副總裁） 坐在同一個(gè)房間里，確定我們要交付的產(chǎn)品，然后我們攜手并進(jìn)。而 Intel、AMD 或任何其他公司都很難做到這一點(diǎn)（指軟件和硬件協(xié)同開發(fā)）。」

定制芯片的優(yōu)勢顯而易見。只需將蘋果搭載了 M1 Max / Pro 或者甚至是更早前推出的 M1 芯片的 MacBook 與之前的英特爾版本進(jìn)行比較。從外觀上看，Intel 和 M1 MacBooks Air 是一樣的，但搭載蘋果自研芯片的電腦的速度要快得多，電池續(xù)航也顯著提升，而且運(yùn)行非常輕松，一般都用不太到風(fēng)扇。

部分原因在于 Apple 的 M1 芯片設(shè)計(jì)，其本質(zhì)上是 A 系列 iPhone 芯片的延續(xù)。也就是說，這些自研芯片是在極端的效率至上的環(huán)境中發(fā)展起來的。另一重要層面是，蘋果的芯片和軟件是共同設(shè)計(jì)的，可以相互補(bǔ)充，自適應(yīng)能力更強(qiáng)。

英特爾的 x86 芯片必須是通用的，就像家庭轎車一樣，而蘋果的芯片，以及谷歌的 Tensor SoC，都與它們運(yùn)行的軟件相匹配，它們就像經(jīng)過精細(xì)調(diào)整的跑車。

The Linley Group 首席分析師 Linley Gwennap 表示：「設(shè)計(jì)尖端芯片是一項(xiàng)昂貴的游戲，但谷歌是世界上最大的半導(dǎo)體客戶之一，所以它有能力玩。這種方法使這些公司能夠定制具有特殊功能的芯片。例如，谷歌構(gòu)建了自己的 AI 芯片，其中包括一個(gè)用于 Pixel 6 手機(jī)的小芯片，這些芯片針對谷歌自己開發(fā)的 AI 模型進(jìn)行了優(yōu)化?！?/span>

在通用、現(xiàn)成的硬件（英特爾、AMD、高通）上運(yùn)行現(xiàn)成的操作系統(tǒng)（Android 或 Windows）時(shí)，這種協(xié)同工作是不可能的。但這也并不意味著這些通用芯片的終結(jié)，在靈活性方面，它們?nèi)匀淮蠓女惒?。通用芯片將繼續(xù)有用，特別是在部分 PC、筆記本電腦和服務(wù)器應(yīng)用程序中。但在物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)設(shè)備和其他設(shè)備中，自研芯片會(huì)更加流行。

蘋果公司全球營銷高級副總裁 Joswiak 此前接受采訪時(shí)提到了已故創(chuàng)始人喬布斯（Steve Jobs）過去如何推動(dòng)蘋果介入「所有部件」的想法：

「史蒂夫曾經(jīng)說過我們應(yīng)該制造所有部件，我們一直在為自己的所有產(chǎn)品（從 iPhone，iPad，到手表）制作所有部件。M1 是在 Mac 上的最后一個(gè)關(guān)鍵部件?！?/span>

類似于蘋果所做的一切，喬布斯顯然想讓蘋果完全實(shí)現(xiàn)從軟件到硬件的設(shè)計(jì)語言統(tǒng)一。通過此次蘋果炸場級別「芯」品發(fā)布，其軟硬協(xié)同的優(yōu)勢已經(jīng)愈發(fā)明顯。

就像很多媒體把谷歌對自研芯片的創(chuàng)新歸功于蘋果的啟發(fā)一樣，為了和蘋果競爭，也許谷歌可以像授權(quán) Android 一樣授權(quán) Tensor。雖然這會(huì)讓基于 Tensor 的 Pixel 6 手機(jī)所享有的優(yōu)勢卷入到競爭中，但重要的是可以縮小 iPhone 與所有非谷歌 Android 手機(jī)之間的差距。考慮到蘋果此前因推出的隱私政策，谷歌的核心廣告業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)也受到了影響。長遠(yuǎn)來看，強(qiáng)大 Android 市場是非常有意義的。

這一次是各種公司，包括科技巨頭蘋果、亞馬遜、Facebook、微軟和特斯拉，這些以前不從事芯片開發(fā)業(yè)務(wù)的公司，在擴(kuò)大和演變半導(dǎo)體行業(yè)的構(gòu)成，以及煽動(dòng)這種變化。

他們有的還正在招聘經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，為從網(wǎng)絡(luò)和云到自動(dòng)駕駛的各種應(yīng)用設(shè)計(jì)性能更好、能效更高的計(jì)算機(jī)芯片。在這個(gè)過程中，他們正在撕毀傳統(tǒng)半導(dǎo)體劇本的頁面，并制定自己的半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)指南。

以上對你我來說，應(yīng)該都算是好消息。這些自研芯片不僅使我們的計(jì)算機(jī)或其他硬件設(shè)備運(yùn)行更快、散熱性更好、電池壽命更長，而且還支持以前無法實(shí)現(xiàn)的功能，例如谷歌的 AI 攝影增強(qiáng)和蘋果的實(shí)時(shí)文本功能等。

總之，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、形成自成一體的研發(fā)設(shè)計(jì)閉環(huán)已經(jīng)成為各大科技巨頭追逐的未來，屆時(shí)像是英特爾等強(qiáng)大的通用芯片供應(yīng)商又將是怎樣的一番業(yè)務(wù)狀況呢？