不造芯,不配做互聯網巨頭
這是IC男奮鬥史的第22篇原創
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Google:互聯網造芯「開山鼻祖」
2016年3月,Google旗下DeepMind公司開發的圍棋機器人AlphaGo以4:1的總比分戰勝圍棋世界冠軍李世石。人類智慧的最後一塊聖地被機器人攻破,全世界一片嘩然。直到現在,傑哥還清楚的記得當時一邊上班一邊用手機圍觀這場「圍棋世紀大戰」文字直播的場景。
兩個月後Google正式發布自研神經網路專用處理器晶片TPU (Tensor Processing Unit)。而AlphaGo背後的硬體平台就是TPU,AlphaGo超強的計算能力就是靠GoogleTPU實現的。
其實Google早在2013年就已經開始了TPU的研發之路,2014年正式研發完成並率先部署在自家的數據中心上使用,只是沒有對外發布而已。從這一點上來說,Google絕對是互聯網造芯的開山鼻祖。
2017年5月,Google發布第二代TPU晶片TPU v2,隨後AlphaGo在與世界冠軍柯潔的「圍棋人機大戰」中再次獲勝。GoogleTPU又一次向世界展示了其強大的計算能力。
此後幾年Google又陸續發布了雲端AI專用晶片TPU v3/v4、邊緣端AI加速晶片Edge TPU、手機SOC晶片Tensor等不同領域的晶片。Google的造芯之路也越走越遠。
亞馬遜:從「買買買」到晶片設計大廠
2015年1月,全球網路電子商務巨頭、大型雲服務供應商亞馬遜宣布收購以色列晶片設計公司Annapurna Labs,正式進入自研晶片領域。
2017年12月,亞馬遜收購安全監視器供應商Blink,其主要意圖在於Blink的低功耗節能晶片設計能力,進一步布局自研晶片領域。
2018年11月,亞馬遜旗下雲計算服務平台AWS發布首款基於Arm架構的雲伺服器CPU晶片Graviton以及首款雲端AI推理晶片AWS Inferentia。
到目前為止,亞馬遜已經陸續發布了4代網路晶片Nitro、3代雲伺服器晶片Graviton、1代雲端AI推理晶片Inferentia以及1代雲端AI訓練晶片Trainium。亞馬遜已經成為了坐擁網路晶片、伺服器晶片和雲端AI晶片三條產品線的「大型晶片設計公司」。
Facebook:為影片需求自主造芯
2018年5月,Facebook首席AI科學家Yann LeCun,在故鄉巴黎舉行的科技峰會上首次披露Facebook在AI晶片領域的研究。他還透漏,Facebook之所以自研晶片,是因為傳統方法已經無法滿足現在的影片分析處理需求,Facebook需要一款AI晶片來實時分析和過濾影片內容。
2019年,Facebook與英特爾、高通和博通一起合作開發用於人工智慧推理和影片轉碼的半訂製ASIC晶片(Application Specific Integrated Circuit),以提升影片轉碼的效率。
據美國技術媒體報道,目前Facebook正在獨立研發兩款新的機器學習晶片。其中一款AI推理晶片主要用於影片演算法推薦,另外一款則主要進行影片轉碼任務,以提高用戶觀看錄製和直播影片的品質。
與Google和亞馬遜相比,Facebook在自研晶片領域起步較晚,技術積累時間也較短。但是Facebook自研晶片的目標非常明確,就是為了解決自家影片領域的需求。
百度:從結盟合作到自主研發
百度是中國互聯網企業中布局晶片業務最早的一家,技術積累也是最深厚的。
2017年9月,百度與FPGA供應商賽思靈(Xilinx) 合作發布了基於FPGA的雲計算加速晶片XPU,採用百度自己設計的AI處理器架構,擁有專用計算單元和數百個處理器。
2018年7月,百度正式推出首款自研雲端AI晶片——崑崙晶片。該款晶片採用百度自研XPU AI處理器架構,提供512GB/s的記憶體頻寬,能夠在150W的功耗下提供高達256TOPS的算力。
2019年7月,百度對外發布終端語音AI晶片——鴻鵠晶片。據悉這款晶片是按照車規級標準打造,主要應用於車載語音交互、智慧家居等場景。
2021年8月,百度正式推出其第二代雲端AI晶片——崑崙芯2代,同時宣布崑崙芯2已經實現量產。該款晶片採用7nm製程,搭載百度自研的第二代XPU架構,適用於雲邊端等多種場景。
與Google類似,得益於自家數據中心的應用環境,百度崑崙晶片可以快速實現部署,及時發現問題並回饋至設計端,進而實現崑崙系列晶片的快速迭代。
據傑哥了解到的消息,百度目前正在加快第三代AI雲端晶片——崑崙芯3代的研發進度,同時還在研發用於自動駕駛的專用崑崙晶片。
阿里:投資+自研雙管齊下,打造端雲一體化
阿里在晶片領域的布局起初主要體現在投資上。從2017年開始,阿里相繼投資了寒武紀、深鑒科技、翱捷科技、恆玄科技等眾多晶片公司。
2017年10月,阿里宣布成立達摩院,主要進行基礎科學和顛覆式技術創新研究,晶片技術也是其研究領域之一。達摩院專門組建了AI晶片技術團隊,正式進入自研晶片領域。2018年4月,阿里全資收購嵌入式CPU企業中天微,然後把中天微和達摩院自研晶片團隊整合成一家獨立的晶片公司,取名「平頭哥」。
2019年7月,平頭哥發布RISC-V處理器玄鐵910。玄鐵910是CPU IP核,支援16核,單核性能達到7.1 Coremark/MHz,主頻達到2.5GHz。基於玄鐵910可以設計高性能處理器晶片,應用於5G、人工智慧以及自動駕駛等高端領域。
2019年8月,平頭哥發布SoC晶片平台「無劍」。無劍由SoC架構、處理器、各類IP、作業系統、軟體驅動和開發工具等模組構成,是面向AIoT時代的一站式晶片設計平台,提供集晶片架構、基礎軟體、演算法與開發工具於一體的整套解決方案。
2019年9月,平頭哥發布AI晶片含光800,採用自研晶片架構,通過推理加速等技術有效解決晶片性能瓶頸問題;軟體層面集成了達摩院先進演算法,針對CNN及視覺類演算法深度優化計算、存儲密度,可實現大網路模型在一顆NPU上完成計算。
到目前為止,平頭哥已集齊玄鐵CPU、無劍SoC、含光NPU三大產品線,涵蓋了處理器IP、SoC設計平台和AI晶片三大領域。
與亞馬遜類似,阿里平頭哥已經成為了坐擁處理器IP、SoC設計平台和AI晶片三條產品線的「大型晶片設計公司」。
騰訊:從投資到自研,起步雖晚但不會缺席
相較於在自研晶片方面已取得成效的阿里和百度,騰訊起步要晚不少。從2018年開始,騰訊多次投資雲端AI晶片企業燧原科技,Pre-A 輪融資騰訊領投3.4億元,A輪融資和B輪融資,騰訊也相繼跟投。
2019年12月,燧原發布基於其「邃思」晶片的人工智慧訓練加速卡「雲燧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慧等前沿科技的探索上,騰訊與燧原也有很強的協同效應,邃思晶片落地過程中,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。
2020年3月,騰訊旗下騰訊雲成立了一家名為「深圳寶安灣騰訊雲計算有限公司」的企業。資料顯示,該企業註冊資本2000萬元,經營範圍包括積體電路設計與研發。
在業界看來,中國外互聯網企業自研晶片已成一大趨勢,隨著競爭對手相繼踏上造芯之路,騰訊涉足自研晶片領域只是時間問題。根據傑哥從騰訊內部員工處了解到的資訊,目前騰訊已經在研發伺服器相關的AI晶片。相信在不久的將來騰訊也會對外發布其自研晶片。
字節跳動:新晉互聯網巨頭入局造芯
2016年,字節跳動成立了人工智慧實驗室,其主要研究重點是開發為字節跳動內容平台服務的創新技術。
2018年,字節跳動副總裁楊震原向媒體透露,字節跳動擁有全球數量最大的用戶上傳影片需要分析處理,有大量的晶片採購和應用。目前也在晶片相關領域積極尋求突破。
2021年2月,字節跳動參與中國GPU晶片設計公司摩爾執行緒的Pre-A輪融資。3月,有媒體引述知情人士消息報道稱,字節跳動正在自研雲端AI晶片和Arm伺服器晶片。隨後字節跳動回應表示,公司是在組建相關團隊,在AI晶片領域做一些探索。在招聘市場上,字節跳動也投放了很多晶片研發相關的崗位。傑哥有好幾位前同事小夥伴接都觸過位元組晶片相關的崗位招聘。
與Facebook類似,字節跳動入局晶片領域的目的其實很明確,就是要解決自家影片分析處理相關的需求。
對比中國外互聯網巨頭的造芯現狀,傑哥總結出以下幾個特點:
1
作為互聯網搜索引擎巨頭,Google和百度基於自身大型數據中心的應用環境,能夠實現其專用處理器晶片從研發到應用的快速部署以及從應用到研發的快速回饋,從而完成產品的快速迭代並不斷提升產品性能與用戶體驗。簡單說就是晶片研發「速度快」。
2
作為網路電子商務巨頭與大型雲服務供應商,亞馬遜和阿里得益於自己雲計算、電子商務等領域的應用環境,能夠同時布局多條晶片研發的產品線,涵蓋不同的應用領域。簡單說就是晶片研發「範圍廣」。
3
作為社交和影片領域的互聯網巨頭,Facebook、騰訊和字節跳動涉足晶片領域的目的主要是為了滿足自家影片分析或者伺服器加速優化等需求。簡單說就是晶片研發「目標專一」。
本文傑哥主要梳理了中國外互聯網巨頭的造芯現狀,那麼互聯網企業造芯背後的原因有哪些?互聯網企業造芯與第三方晶片公司對比有哪些優勢與劣勢?互聯網企業造芯未來的發展趨勢可能有哪些?傑哥將在下一篇文章中為大家一一解答。
未完待續…...
END
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