一款合作定制的芯片能不能當自研產(chǎn)品一樣發(fā)布?一款采用授權(quán)IP核心的CPU是否能用自主研發(fā)宣傳?
這是半導(dǎo)體行業(yè)這兩年爭論最多的問題。
出現(xiàn)前一個問題是因為出門問問、華米兩家公司與國芯合作,發(fā)布了“問芯”“黃山一號”兩款A(yù)i芯片,但其實這兩款芯片都是由國芯開發(fā)完成,出門問問和華米兩家公司只是將自家的軟件服務(wù)API整合進了芯片解決方案里——最多也是讓國芯幫忙修改了芯片的RTL底層驅(qū)動,可是兩家公司卻堂而皇之的在發(fā)布會上當做自研芯片發(fā)布了!
這樣的“創(chuàng)新”玩法并不是什么行業(yè)慣例,此前vivo向瑞芯微定制的攝像DSP芯片,做宣傳時老老實實將瑞芯微推了出來。
后一個問題就不用多做解釋了,華為海思近年來發(fā)布的芯片都被這個問題反復(fù)吊打拷問,海思芯片除了基帶外,其他CPU、GPU、DSP等等都是從ARM、CEVA、Synopsys等國外公司手中買來的授權(quán)內(nèi)核,關(guān)于“自主研發(fā),擁有核心知識產(chǎn)權(quán)”的非議,早已傳遍互聯(lián)網(wǎng)的每個角落。
再到近來阿里小米格力等等公司集體涌入半導(dǎo)體行業(yè),時不時的放炮,一時的盛況聽得人目瞪口呆,成為吃瓜群眾笑點的來源。
大家表決心的時候姿態(tài)這么自信,不知道家里的EDA(電子設(shè)計自動化)軟件裝好了沒?可別是一頓操作猛如虎,最終只是趕趕潮流,一窩蜂的投入上百萬上千萬買一套EDA軟件壓箱底。
原本言之鑿鑿要扼住科技的咽喉,最終只是給美國的EDA三巨頭Synopsys、Cadence、Mentor送銀子,這可就不好玩了!
華為海思翻身了嗎?
自從跟寒武紀合作NPU之后,華為海思的品牌形象就開始徹底扭轉(zhuǎn),特別是今年中興禁售、麒麟980發(fā)布之后。
原因大家也看在眼里,提供NPU核心的寒武紀是中科院系企業(yè),是純正自主研發(fā)的中國公司,跟華為過去所宣傳的“自研”形象相匹配。加上近兩年華為在全面屏、超窄指紋識別、三攝上的突破,加深了用戶對華為的技術(shù)實力認可。
不過在華為的官方宣傳里,并不想提及寒武紀,而是用自研麒麟970/980 、第一家HiAI人工智能移動計算架構(gòu)這樣的說法。直到業(yè)內(nèi)人士曝光、寒武紀在官網(wǎng)確認之后,大家才知道華為這個全球第一款A(yù)i芯片用的是寒武紀的IP。
畢竟,如果用戶錯認為這個代表未來的NPU是華為自研產(chǎn)品,那麒麟芯片的形象將會坐地提升好幾級。
所以華為又早早的公布了自己的達芬奇計劃,亮出自己自研Ai芯片內(nèi)核的決心,又在上個月發(fā)布了兩款昇騰品牌的Ai芯片——昇騰910與310,但其實兩款新品都還沒到大規(guī)模量產(chǎn)出貨的時候。
另一款發(fā)布會現(xiàn)場展示的自研ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片——Hi1620,甚至都未出現(xiàn)在通稿里,最后還是以媒體爆料的形式發(fā)布出來,可以看出華為的準備不足。
嚴格定義上來說,華為海思是一家無晶元(No Wafer)芯片設(shè)計公司,并不負責(zé)芯片制造。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上具體負責(zé):芯片架構(gòu)規(guī)劃、IP選型、前端設(shè)計、DFT(可測試性設(shè)計)、驗證、物理設(shè)計、版圖、流片、封裝和測試服務(wù)等。而具體制造則交給臺積電這樣的晶圓制造廠商。
所以也有人諷刺華為海思是芯片組裝廠,還是靠的臺積電ARM,沒什么核心技術(shù)。這樣的說法也對也不對。
目前華為的芯片里,核心的CPU、GPU內(nèi)核IP來自于ARM,DSP、ISP等內(nèi)核來自于CEVA,指紋觸控屏幕的驅(qū)動IP則來自于Synopsys等公司。華為海思真正的技術(shù)實力體現(xiàn)在基帶芯片里。
當然,一直以來就有花粉在提醒大家,華為海思真正擅長的是BP基帶芯片,這是比CPU、GPU、DSP等更重要的芯片技術(shù)。即便是今天大火的NPU技術(shù)、Ai芯片,也遠遠比不上海思基帶芯片的技術(shù)含量。
但對于大眾來說,CPU、GPU才是他們熟悉的“能聽懂”的核心技術(shù),基帶芯片技術(shù)技術(shù)既然已經(jīng)掌握了那就不重要了。CPU、GPU還未做到自主研發(fā),那就不能稱為自研。
而技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域有句話叫做“不必重復(fù)發(fā)明輪子”,這句話的意思是在市場上已經(jīng)有成熟好用的技術(shù)產(chǎn)品時,直接購買使用才是最好的解決方案,因為在“重新發(fā)明”的時候你會錯過更多新機會。例如此次華為在NPU技術(shù)上的搶先。
蘋果高通三星選擇定制ARM內(nèi)核,原因是三家在芯片設(shè)計領(lǐng)域起步較早,有相關(guān)技術(shù)功底,各自的訴求也不一樣。
不過大部分普通用戶可能不會理解這里邊的問題。
對于華為來說,基帶芯片技術(shù)已經(jīng)拿下,現(xiàn)在最急切的是在光通信芯片、Ai芯片上取得突破,達到一線的技術(shù)水平。其他自研CPU內(nèi)核架構(gòu)任務(wù),都還非常不現(xiàn)實,畢竟Intel這種資深的CPU架構(gòu)內(nèi)核研發(fā)者,都難以從ARM手中搶下智能手機市場。
芯片的核心IP包括硬核、固核和軟核,硬核是芯片內(nèi)部執(zhí)行特定功能的硬件電路不可修改;固核是邏輯電路的架構(gòu)布局設(shè)計;軟核是寫在芯片RTL寄存器內(nèi)調(diào)配固核的模型。
CPU、GPU等核心需要對應(yīng)的硬核固核軟核技術(shù)生態(tài)來配合才能發(fā)揮他們的價值,這類似于操作系統(tǒng),沒有足夠的軟件服務(wù)生態(tài)做支撐,根本無從做起。所以蘋果高通也沒有自研芯片架構(gòu)。
而即便是華為現(xiàn)在像蘋果高通一樣,在定制CPU、GPU上做到了世界知名位置,也并不是代表華為的芯片技術(shù)就能完全自主不受約束,可以強勢的將別人一軍。
因為每個國家都在管理著自己境內(nèi)的軟件內(nèi)容服務(wù)生態(tài),再高精尖的科技也是為這些軟件內(nèi)容服務(wù)生態(tài)服務(wù)的。如果違反各地開發(fā)者需求胡來,同樣會被市場淘汰。近兩年國內(nèi)也在監(jiān)管軟硬件內(nèi)容服務(wù)生態(tài),接入國際規(guī)則,以服務(wù)普通用戶。
我們半導(dǎo)體技術(shù)追趕世界前沿水平的經(jīng)歷,是逐步融入國際商業(yè)規(guī)則科研共識的過程,技術(shù)水準越高背后是更加熟練的掌握國際市場規(guī)則,是尊重國際科研體系的共識。而不是全世界只用只聽從我們的標準技術(shù)產(chǎn)品服務(wù),不讓其他市場有任何話語權(quán)。
所以說所謂的“自主研發(fā)”本來就是一個偽命題,我們所有的產(chǎn)品技術(shù)都是在前人的基礎(chǔ)上站在巨人的肩膀上完成的。重要的是,一項技術(shù)一個產(chǎn)品應(yīng)該是在國際認可的規(guī)則下使用管理,而不是任何個人機構(gòu)團體霸占下來,留下可以動手腳的管理流程和使用后門。否則,他就不是一個國際化的合格的產(chǎn)品服務(wù)。
而自研的現(xiàn)實意義是,在面臨短時間難以解決沖突劇烈的國際市場爭議中,相關(guān)企業(yè)能夠擁有足夠的靈活性,爭取區(qū)域機會時間機會來將損失降到最低。按照這個標準來看,國內(nèi)已經(jīng)有著世界上最完善的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈,所以面臨著國際市場最復(fù)雜的爭議。正確的解決方法需要我們直面爭議合作解決。
阿里小米華米的半導(dǎo)體生態(tài)
小米跟聯(lián)芯度過蜜月期之后就有了松果電子,不過從2016年到今天只發(fā)布了一款松果V970——澎湃S1,就沒有正經(jīng)的新芯片問世了。雷軍的半導(dǎo)體布局也成了業(yè)界困惑的事情。
大力投入?松果電子在智能手機領(lǐng)域還差太遠,同時又跟小米的戰(zhàn)略合作伙伴高通相抵觸。
然后就有了近來小米松果跟阿里收購的中天微在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進行合作,加速RISC-V架構(gòu)CPU在國內(nèi)商業(yè)化的消息,再然后就有了華米推出基于RISC-V架構(gòu)的人工智能芯片“黃山一號”。
這些事不扒不要緊,一扒就全是問題。
華米扭扭捏捏的芯片“黃山一號”,最后被確定是找杭州國芯定制的一款芯片。而此前,國芯也曾幫出門問問定制過一款類似的Ai芯片——“問芯”。
杭州國芯又跟阿里收購的杭州中天微關(guān)系密切,兩家曾一起拿到摩托羅拉的PowerPC內(nèi)核架構(gòu)技術(shù),然后研發(fā)了一套C core。
不巧,當年“漢芯”丑聞里的陳進教授打磨的那顆芯片就是摩托羅拉的;更不巧的是,杭州中天微的創(chuàng)始人嚴曉浪正是參與“漢芯”評審鑒定的專家……
當然,時隔多年,這些背后也不一定有多少必然的聯(lián)系,了解科研機制的人也對當年“漢芯”丑聞也有一肚子苦水。國芯現(xiàn)在也確確實實有芯片設(shè)計的能力,即便是采用ARM公版內(nèi)核,亦或者是采用開源的RISC-V定制內(nèi)核,確實流片量產(chǎn)了實實在在的芯片。
只是隨隨便便套上“自主研發(fā)”來宣傳,就難免爭議紛紛。更不用說幾家沒有芯片研發(fā)實力的企業(yè),采用合作定制的方式,堂而皇之的對外發(fā)布了Ai芯片,怎么聽怎么覺得怪異。
小米松果、阿里中天微、國芯、華米、出門問問就這樣以一種復(fù)雜的關(guān)系組成了合作,這種合作很容易讓人聯(lián)想到蹭熱點占便宜。
特別是最近華米又和九天微星合作,以開展物聯(lián)網(wǎng)探索發(fā)射了一顆衛(wèi)星,這顆衛(wèi)星對華米到底有什么用處,雙方都表現(xiàn)得異常含糊。不過上一個與九天微星合作發(fā)射衛(wèi)星探索所謂的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的公司是ofo,ofo的現(xiàn)狀你懂的。
需要說明的是,九天微星的定位是娛樂教育航天品牌,按照九天微星的規(guī)劃,其發(fā)射的前4顆衛(wèi)星其中一顆用于教育、一顆用于娛樂、兩顆用于產(chǎn)業(yè),不過教育和娛樂也是產(chǎn)業(yè),所謂的產(chǎn)業(yè)衛(wèi)星也是噱頭十足。教育與娛樂那兩顆已經(jīng)發(fā)射,其具體的功能是:教育衛(wèi)星可與學(xué)校電腦連接讓學(xué)生跟衛(wèi)星零距離接觸,娛樂衛(wèi)星可以發(fā)出頻閃光亮提供給普通人自拍……
此次與華米合作的衛(wèi)星按照規(guī)劃是產(chǎn)業(yè)衛(wèi)星,想來要比亮來亮去連接學(xué)校電腦的衛(wèi)星要高級一些。
小米華米們到底是不是在蹭“自主研發(fā)芯片”“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)扶持”的資源,還需要時間來判斷。而重要的是,自松果澎湃S1之后已經(jīng)過去了2年,小米松果是否還在堅持研發(fā)芯片?松果中天微的合作到底是什么意義?
以小米高通之間的戰(zhàn)略合作來看,松果繼續(xù)研發(fā)智能手機芯片乃至物聯(lián)網(wǎng)芯片都是不合適的。因為這是高通的主戰(zhàn)場,高通不可能放任自己的核心合作伙伴在核心業(yè)務(wù)上跟自己產(chǎn)生直接競爭,這將是極壞的帶頭效應(yīng)。
小米松果與阿里中天微合作加速RISC-V架構(gòu)芯片在國內(nèi)商業(yè)化,這個拗口合作其實已經(jīng)透露出小米的選擇。小米未來在芯片市場將以解決方案商的身份出現(xiàn),不跟芯片大佬們搶生意。
去年11月底,小米松果發(fā)布了“自己”的NB-IOT芯片,米粉們曾為此極為興奮,但隨后就被多家專業(yè)半導(dǎo)體媒體質(zhì)疑。因為松果團隊還沒研發(fā)NB-IOT芯片的實力,市場上也僅有華為高通中興RDA等少數(shù)幾家研發(fā)成功并上市。
而按照米家有品雜貨鋪平臺化的發(fā)展路線來看,為了規(guī)避風(fēng)險,小米的IOT平臺也不可能押寶到松果自研芯片上。據(jù)此推測,小米松果的NB-IOT芯片更像是找各家廠商定制而成,甚至為了規(guī)避市場風(fēng)險,小米的NB-IOT模組還需要擴大貨源,推出不同廠商芯片模組的解決方案。
發(fā)布會上,小米也貼出了一個NB-IOT模組進度圖表,顯示松果芯今年Q2投入市場,在其他廠商之后。由此,業(yè)界認為小米松果的NB-IOT芯片是買其他廠商流片好的wafer進行定制封裝的產(chǎn)品。
到現(xiàn)在,小米生態(tài)鏈企業(yè)華米還是找國芯合作定制Ai物聯(lián)網(wǎng)芯片,看來松果短期內(nèi)并沒有自研芯片的打算,否則華米合作的第一選項是小米松果,即便松果進度落后,其他芯片企業(yè)也不可能跟競爭對手合作研發(fā)新品。
小米在芯片市場到底是以什么樣的形象存在,是個值得研究的問題。
其實小米要想持續(xù)留在高通的核心合作伙伴行列,光靠聽話也是不行的。智能手機市場發(fā)展搖擺不定,小米必須有更多勢均力敵的能力,才能換得高通的戰(zhàn)略合作。
目前來看,小米是用產(chǎn)品渠道推廣的資源,廣攬所有有實力有背景的芯片企業(yè),以自己所擅長的騎墻手腕,在各家芯片企業(yè)間牽線搭橋共享資源收割利益。
小米旗下的產(chǎn)品中,智能手機用高通,路由器用聯(lián)發(fā)科、博通,平板電腦用聯(lián)發(fā)科、英偉達、Intel,智能電視用晨星(聯(lián)發(fā)科)、晶晨,智能音箱用全志……
其實在一開始,小米的智能手機、智能電視、路由器用的都是高通芯片,因此被視為高通的職業(yè)推銷員?,F(xiàn)在,小米努力跟各家芯片廠商搞好關(guān)系,未來或許也能像蘋果一樣控制各家芯片廠商的命運,立于不敗之地。
當然,也只是或許。
阿里也是一樣,投資的中天微雖然深耕摩托羅拉 PowerPC架構(gòu)芯片多年,也推出了多款高性能芯片,可并未能打入主流市場。阿里旗下天貓盒子、天貓精靈用的也都是晶晨、聯(lián)發(fā)科的解決方案。如果開放中天微為市場提供芯片IP技術(shù),再綜合各家芯片廠商的資源,打造自己的Ai平臺,倒是可行之路。
格力又是什么鬼?
各家做自研芯片的企業(yè)中,格力是最奇怪的。一家主營空調(diào)業(yè)務(wù)的公司,研發(fā)的半導(dǎo)體芯片能用到哪?跟主流的半導(dǎo)體市場又有什么區(qū)別?這是董明珠剛開始宣布研發(fā)芯片,就被市場關(guān)注的重點。
空調(diào)作為大功率電器,關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的核心元器件包括功率半導(dǎo)體、高性能電容電阻、機電系統(tǒng),反倒是內(nèi)部的控制芯片對產(chǎn)品質(zhì)量的影響有限。
格力旗下已經(jīng)有凌達壓縮機、凱邦電機、新元電子以及格力電工,在空調(diào)壓縮機、機電系統(tǒng)、高性能電容、線材等領(lǐng)域處于國內(nèi)乃至國際一線行列。不過這些元器件基本屬于自用,在產(chǎn)品設(shè)計上沒有為通用市場考慮,例如新元電子擅長的鋁電解電容器體積碩大,技術(shù)再一流也打不進廣闊的智能手機市場。近兩年開始向市場開放的凱邦電機、新元電子、格力電工,也還在探索階段。
近兩年電器產(chǎn)品控制系統(tǒng)的智能化正在改變家電市場,而這正是格力的短板。同時國內(nèi)空調(diào)市場觸頂、海外空調(diào)市場開拓不穩(wěn)定,格力必須在自家產(chǎn)品元器件供應(yīng)鏈上入手降低成本提高競爭力。電器控制芯片是一塊多年未能撼動的市場,在其他元器件已經(jīng)實現(xiàn)自產(chǎn)自銷、成本大幅降低的背景下,控制芯片占總成本的比例水漲船高。
對于格力來說,布局控制芯片業(yè)務(wù)即是未來家電市場發(fā)展的核心訴求,也是降低供應(yīng)鏈成本的必經(jīng)之路。不過電器用的控制芯片屬于模擬芯片,與我們經(jīng)常聽到的“自主研發(fā)”軟肋CPU、GPU相差甚遠,根本不是一個類型的產(chǎn)品。雖然市場需求也足夠大,可關(guān)聯(lián)性確實不強。
如果非要說格力缺乏的模擬芯片對CPU、GPU這類的數(shù)字芯片有什么助益,那格力也確實能先從電器控制芯片入手,然后拿下智能裝備智能汽車用控制芯片,接著逐步升級控制芯片繼承MCU、通用CPU,最后達到統(tǒng)領(lǐng)整個半導(dǎo)體市場??蛇@種路線過于曲折,根本不現(xiàn)實。
從現(xiàn)有經(jīng)驗來說,格力應(yīng)該從成本最高的功率半導(dǎo)體和需求最大的電源控制芯片入手,來擴展自己的產(chǎn)業(yè)版圖。但董明珠顯然不是這么想的。
格力已經(jīng)正式宣布自己在半導(dǎo)體市場上的定位是芯片設(shè)計,今年8月份成立了珠海零邊界集成電路有限公司表示了決心。
董明珠想要一步到位,快速掌握電器內(nèi)部核心的模擬芯片控制芯片研發(fā)技術(shù),而不是慢慢在邊邊角角的元器件配件上節(jié)省成本。
原因也很直觀,家電的智能化正在到來,格力必須在電器的控制系統(tǒng)上掌握話語權(quán)。可是沒實力怎么辦?
最近格力電器發(fā)布公告,將拿出30億入股消費電子ODM廠商聞泰科技,后者將收購模擬芯片大廠安世半導(dǎo)體,有意思的是聞泰科技也是小米手機重要的代工廠。不過聞泰科技收購安世半導(dǎo)體花了114億,據(jù)估算格力的30億能直接拿到安世半導(dǎo)體的股份也只有2.94%。
小米的核心代工廠被老冤家格力投資了,這事看起來實在奇怪。不過連富士康都要給格力面子合作,小米也就難以插手阻攔。
只是10億賭約還未結(jié)束,兩家就又續(xù)上了下一個五年乃至十年的緣分,董明珠與雷軍之爭看來永遠也撇不開了。兩個同樣從珠海成長起來的企業(yè)家,為未來的競爭合作留下了足夠多的余地。
雷軍雖然放任格力投資聞泰,不過也留下了主動權(quán)。現(xiàn)在市場環(huán)境不好,雷軍也應(yīng)該留一個人情讓聞泰自由發(fā)展;聞泰拿到的格力資源,也是小米的潛在資源。在董明珠即將退休的背景下,未來格力的智能手機業(yè)務(wù)做不下去,小米用市場平臺換資源,說不定還能順勢吞掉格力。畢竟格力在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的布局幾乎為0,兩家更適合合作。
而這個時候,聞泰科技選擇格力的投資,無外乎正在進行的收購花錢太多缺錢了。
接受格力投資的核心在于:格力有錢;工業(yè)界正在各方推動下進行智能工廠升級,格力有錢還有智能裝備業(yè)務(wù)能給自己直接的幫助;格力還在布局智能手機業(yè)務(wù),聞泰一直想從智能手機代工廠的身份轉(zhuǎn)型為智能手機品牌商,兩家相契合;最后聞泰收購安世還想拿下汽車半導(dǎo)體市場,董明珠投資的銀隆正在大規(guī)模布局新能源汽車,正好互補。
去年年初,澎湃新聞曾曝光過董明珠入駐銀隆之后,銀隆與格力在智能裝備上產(chǎn)生的大筆關(guān)聯(lián)交易。參照這樣的玩法,格力聞泰的結(jié)合也將拿到大量的關(guān)聯(lián)資源助益。所以,即便格力的30億沒有拿到多少安世多少股權(quán),但只要控制了聞泰控制了市場渠道,遙控安世也能勉強說一句不是什么難事。
只是按照董明珠擅長的關(guān)聯(lián)交易玩法,格力投出去的30億,有多少是在聞泰手中轉(zhuǎn)一圈又通過采購合同回到格力的,還是一個問題。照這樣的算法,董明珠豪擲500億的口氣未來真正花出去多少錢,也是一個問題。
所以,聽上去格力要下重注投入半導(dǎo)體行業(yè),但其實只是董明珠根據(jù)市場趨勢以及格力的發(fā)展戰(zhàn)略重整供應(yīng)鏈,根本不是普通用戶理解的那種從零開始自建團隊“自主研發(fā),掌握核心科技”。
畢竟自由市場不需要重復(fù)創(chuàng)造輪子,半導(dǎo)體產(chǎn)品技術(shù)市場上已經(jīng)有之,采購就行。當下的環(huán)境是世界半導(dǎo)體市場正在進入重組期,各大半導(dǎo)體企業(yè)正在資本市場到處流轉(zhuǎn)。那我們根據(jù)業(yè)務(wù)契合度,買下來就行!
不過能不能吃下來就是問題了,同時跟所謂的“自主研發(fā)”也相差甚遠。但這是自由市場選擇的結(jié)果,是正確有效的。
開源芯片時代到來,半導(dǎo)體已經(jīng)不是高精尖
關(guān)于CPU操作系統(tǒng)“缺芯少魂”的話題,媒體已經(jīng)反思了近20年??善鋵嵲缭?0年前,半導(dǎo)體行業(yè)就已經(jīng)在世界上被定義為跟鋼鐵石油一樣的“夕陽產(chǎn)業(yè)”,靠著Intel前CEO貝瑞特創(chuàng)造的Tick-Tock芯片升級戰(zhàn)略——俗稱的擠牙膏,才勉強支撐下來。近20年來,歐美日韓臺已經(jīng)因為市場環(huán)境太差倒下了大批半導(dǎo)體企業(yè)。直到近年來智能手機市場的崛起,才迎來了短暫的不到十年的第二春,可智能手機也不行了。
其實消費電子如此普及的今天,芯片技術(shù)已經(jīng)不再是高精尖行業(yè),以目前國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平,就算刨除臺灣地區(qū)的積累,也處于國際一線水平。即便放任自流的發(fā)展下去,也會繼續(xù)繁榮下去。國內(nèi)真正落后的技術(shù),是生物科技產(chǎn)業(yè),這是一個至今未能與國際市場接軌的行業(yè)。但我們卻因為各種問題,陷入在轉(zhuǎn)基因迷信里無法自拔。
半導(dǎo)體行業(yè)目前正在復(fù)制軟件行業(yè)開源模式的奇觀,進入到開源定制芯片時代。自從OpenRISC開源芯片框架發(fā)布以來,SPARC、PowerPC、alpha等紛紛投入開源領(lǐng)域。隨著開源芯片框架RISC-V的成熟,連ARM都開始試著開放了Cortex-M0/M3內(nèi)核,國內(nèi)爭議頗多的龍芯也將旗下的GS132和GS232兩款CPU內(nèi)核開源。
因為半導(dǎo)體開源時代的到來,整個市場面臨洗牌重組,所以才出現(xiàn)了博通吞高通、Google特斯拉Amazon自己研發(fā)芯片、國內(nèi)掀起自主研發(fā)熱潮這些景象。但對于現(xiàn)在的芯片市場來說,所謂的“自主研發(fā)”并不重要,重要的是打造了一個優(yōu)秀的開源芯片平臺。
現(xiàn)在,隨便一個用戶都可以到這些開源芯片的網(wǎng)站上,下載完整成熟的芯片設(shè)計IP。再加上世界范圍內(nèi)成熟的晶圓代工體系、摩爾定律失效、芯片制造技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)觸頂,背后半導(dǎo)體技術(shù)的進入門檻已經(jīng)越來越低,甚至任何團隊都可以輕松接觸到知名技術(shù)。半導(dǎo)體不再是一個具有獨占性、高深產(chǎn)業(yè)壁壘的行業(yè)。接下來所有公司將會進入同一起跑線。
從1980年聯(lián)電創(chuàng)造晶圓代工行業(yè)以來,到今天世界上已經(jīng)有臺積電、三星半導(dǎo)體、格羅方德、中芯國際等多家技術(shù)一流的芯片制造企業(yè),就連曾經(jīng)的獨孤求敗Intel都在試探加入開放的晶圓代工市場行列。
目前芯片制造技術(shù)最高已經(jīng)達到了7nm制程,可是隨著摩爾定律的失效,芯片制程的提高并未大幅提高芯片的能效表現(xiàn)。市場對更高級的制程技術(shù)持以消極態(tài)度,未來三年內(nèi),主流的晶圓代工企業(yè),提供的技術(shù)差異性將難以感知。
更要注意的是:未來越來越多的晶圓代工企業(yè)將會達到同一的最高技術(shù)水準,晶元工廠將會像紡織廠一樣,沒有任何門檻的根據(jù)需求在世界各地落地。而其實19世紀,紡織機械一直是世界范圍內(nèi)的高精尖技術(shù)。
而在技術(shù)走到盡頭的同時,半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品的應(yīng)用也走到了定制化時代。特別是比智能手機市場更大的物聯(lián)網(wǎng)市場,正在通過5G走入現(xiàn)實。半導(dǎo)體制造全面開放、芯片設(shè)計完全開源正在成為現(xiàn)實。
這正如過去30年里,開源軟件所走過的歷程。
1990年代,在微軟蘋果甲骨文SUN都還對開源軟件不屑一顧之時,處于危機中的IBM,在CEO郭士納的調(diào)研下發(fā)現(xiàn)市場因為定制化需求產(chǎn)生依賴開源軟件的現(xiàn)象,于是立馬決策擁抱開源軟件,1993年轉(zhuǎn)型企業(yè)服務(wù)咨詢,幫IBM又續(xù)上了30年的命,實現(xiàn)了大象跳舞的奇跡——大公司快速轉(zhuǎn)型。而Google更是靠著開源社區(qū),迅速成長為互聯(lián)網(wǎng)巨頭,現(xiàn)在連蘋果微軟都開始主動擁抱開源。
半導(dǎo)體行業(yè)也正在復(fù)制這一路徑。
在半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域,早在2000年左右市場就有了開源的預(yù)判,那時功能手機、家電、工業(yè)機床等各種工具正在快速電子化,市場需要海量可定制的ASIC、FPGA、MCU芯片。
2000年,市場已經(jīng)出現(xiàn)了OpenCores這樣的開源芯片架構(gòu)組織,長期更新提供開源的可定制的ASIC、FPGA芯片設(shè)計IP,隨后推出了OpenRISC開源架構(gòu),但OpenRISC遇到了版權(quán)糾紛,一直未能在MCU通用CPU市場發(fā)展起來。
SUN曾經(jīng)在2005年宣布基于自家的SPARC架構(gòu),推出開源版的OpenSPARC,但2009年甲骨文收購SUN,導(dǎo)致這一項目處于不確定中。
同時電子產(chǎn)品價格過高,PC在相當長一段時間內(nèi)依舊是世界最大的消費電子市場,相關(guān)定制芯片市場空間還不夠大也不夠穩(wěn)定。所以更有后續(xù)服務(wù)保障的ARM架構(gòu)芯片占領(lǐng)了MCU市場,權(quán)益歸屬不明的明星架構(gòu)MIPS性能越來越跟不上時代,近年來逐漸沒落。
但現(xiàn)在已經(jīng)大不同了!
在MP3、MP4、智能手機、智能音箱的洗禮下,市場養(yǎng)成了MCU、ASIC、NPU等芯片的穩(wěn)定需求,已經(jīng)不是CPU獨尊的時代。
在即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代,不同的智能邊緣終端產(chǎn)品對芯片的功能需求完全不同,芯片定制化已經(jīng)成了趨勢。而ARM、CEVA等芯片IP提供商們的價格高,且合作申請周期過長,更重要的是不能隨意定制芯片內(nèi)核,對接下來的芯片定制時代不友好。
開源則完美解決了這一問題。雖然各家的開源芯片出現(xiàn)了各種各樣的問題,但總有一家是市場最優(yōu)選擇!這就是RISC-V。
2010年加州大學(xué)伯克利分校為了學(xué)術(shù)研究方便,發(fā)起了一個全新的開源芯片架構(gòu)——RISC-V。經(jīng)過5代更迭之后,終于走向了成熟商用。目前RISC-V已經(jīng)得到了IBM、NXP、西部數(shù)據(jù)、英偉達、高通、三星、Google、阿里、華為等100多家科技公司的支持。
英偉達、美光、三星、西部數(shù)據(jù)、CEVA等眾多主流芯片廠商正在將自家芯片內(nèi)老舊的MIPS、成本不菲的ARM內(nèi)核替代成RISC-V架構(gòu)內(nèi)核。
為了應(yīng)對RISC-V內(nèi)核MCU在可定制性上的優(yōu)勢,ARM已經(jīng)開放了Cortex-M0/M3內(nèi)核,并免預(yù)付授權(quán)費。免預(yù)付授權(quán)費預(yù)示著未來芯片設(shè)計廠商可選擇付費,或者用修改定制過的芯片內(nèi)核抵消授權(quán)費,比RISC-V靈活性還高。
目前,RISC-V靠著更新的架構(gòu)設(shè)計、自由的內(nèi)核定制生態(tài),在MCU領(lǐng)域已經(jīng)形成了難以阻擋的勢力。
為了在半導(dǎo)體領(lǐng)域彎道超車,印度更是將RISC-V定義為國家標準指令集。
比照軟件開源的歷史,半導(dǎo)體行業(yè)的全面開放開源,將迎來芯片設(shè)計行業(yè)的大爆發(fā),未來或許將誕生上萬上百萬家新型芯片設(shè)計公司。這是一個市場趨勢。
Google、特斯拉、Amazon、阿里、百度、華為等等企業(yè)不僅搶入芯片設(shè)計行業(yè),還正在從Ai芯片內(nèi)核研發(fā)入手,為未來的半導(dǎo)體開源時代編制自家的平臺。
也是因為有了RISC-V等一批芯片架構(gòu)的開源,才出現(xiàn)了大批“自主研發(fā)”的半導(dǎo)體企業(yè),趕上了半導(dǎo)體戰(zhàn)略規(guī)劃的班車。
但對于當下的半導(dǎo)體市場來說,除了知名的半導(dǎo)體制造工藝之外,更重要的就是參與國際開源半導(dǎo)體市場的規(guī)則制定,搶先一步打造一個優(yōu)質(zhì)的開源平臺。
參與制定和執(zhí)行國際市場的規(guī)則,才是最重要的!
結(jié)語
半導(dǎo)體市場與其他領(lǐng)域一樣,是一個復(fù)雜的市場,由于涉及信息技術(shù)對市場規(guī)則的敏感度要強于其他市場。
在過去,半導(dǎo)體市場的準入門檻高,并不是技術(shù)門檻高而是規(guī)則門檻高。經(jīng)過20多年的投入發(fā)展,國內(nèi)市場已經(jīng)足夠成熟能夠滿足國際半導(dǎo)體市場的規(guī)則要求,并且正在成為半導(dǎo)體市場規(guī)則新的核心制定者。
不過我們也只是剛剛學(xué)會國際貿(mào)易規(guī)則融入了國際市場,然后站在科技巨人們的肩膀上望向遠方,我們離超越乃至替代巨人還有相當遠的距離,更何況科技巨人不可替代只能以開放的姿態(tài)融入其中。
過于強調(diào)定義不甚清晰的“自主研發(fā)”其實跟行業(yè)的未來發(fā)展不符,而相關(guān)企業(yè)所聲稱的“自主研發(fā)”有很大的逢場作戲成分在內(nèi)。
我們的半導(dǎo)體技術(shù)已經(jīng)處于世界一流水準,世界那么大我們不必執(zhí)著于別人碗里的肉,參與制定標準規(guī)則、搶占未來的開源平臺才是核心。國內(nèi)芯片企業(yè)也在積極融入世界市場,這是符合市場發(fā)展的。
在過去的LED、光伏市場,我們已經(jīng)受到了“自主研發(fā)”教訓(xùn)。當時國內(nèi)企業(yè)為了追趕政策,一哄而上集體搶購歐美生產(chǎn)設(shè)備,緊接著又因為產(chǎn)能過剩導(dǎo)致市場寒冬,曾經(jīng)大規(guī)模銷售生產(chǎn)設(shè)備的歐盟國家,又用反傾銷調(diào)查讓國內(nèi)的LED、光伏市場雪上加霜。
這就是未能融入國際市場規(guī)則的惡果。
現(xiàn)在面向所謂“自主研發(fā)”的半導(dǎo)體市場,我們更應(yīng)該關(guān)注的是:已經(jīng)具備世界一流半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之后,該如何積極融入并引導(dǎo)未來世界半導(dǎo)體行業(yè)規(guī)則的制定和實行。否則在半導(dǎo)體市場徹底開源開放后,我們的優(yōu)勢將一夜歸零,面臨成千上萬同類芯片設(shè)計公司的白熱化作坊化競爭。
在未來,所有致力于半導(dǎo)體開源生態(tài)建設(shè)的企業(yè),將比逢場作戲宣稱所謂“自主研發(fā)”的企業(yè)更為重要。







