❶ 騰訊在研晶元曝光，定製晶元時代誰將獲利
隨著定製晶元愈演愈烈，除卻晶元廠商本身，誰還將從中獲利？
去年我們報道過，騰訊成立了一家新公司，發力AI晶元。時隔一年，其廬山真面目乍現。經過半導體行業觀察多方求證，我們了解到， 目前騰訊有一個大概50人規模的團隊在做晶元，其AI晶元已經流片了 。如今AI領磨陸域已經成為世界 科技 巨頭爭奪的制高點，各大雲廠商都已經陸續交出了自家的定製晶元，誠如網路的昆侖晶元、阿里含光、亞馬遜、谷歌、微軟等等，他們能有什麼壞心眼？他們純粹是為了得到更便宜或者是比第三方性能更好的晶元。隨著定製晶元愈演愈烈，除卻晶元廠商本身，誰還將從中獲利？
我們今天所知道的基於單元的ASIC業務誕生於20世紀80年代初，是由LSI Logic和VLSI技術等公司率先開創的。如今這一趨勢發展更加迅猛，定製晶元市場變得大眾化。突然之間，任何有遠見和合理預算的人都可以製造定製晶元。其結果是半導體技術在各種定製應用中無處不在，產品變得更小、更智能、更復雜。尤為代表的就是雲計算廠商們，現在幾乎全球所有的雲廠商都進入了造芯的行列，而且都在優先考慮定製設計。這是一場晶元界豪華的盛宴，一場屬於雲廠商獨饗的盛宴。
其實在國內BAT造芯行列，騰訊是相對落後的一員。國內如網路早在2010年就啟動了FPFA AI加速器項目，2018年發布了昆侖晶元，如今其昆侖1已出貨2萬片，而且昆侖2也將在今年面世。鴻鵠晶元的表現也不斐，這兩年，搭載鴻鵠晶元的小度更是占據了智能音箱出貨量的頭把交椅。
阿里巴巴雖然自2015年才開始與中天微合作開發雲晶元，但是阿里的造芯車輪卻走的飛快。收購中天微，將其與達摩院合並成為平頭哥半導體，先後交出玄鐵910和含光800晶元兩份答卷，打造端雲一體全棧產品系列。再者其投資的晶元企業也是涉獵廣泛，幾乎將AI晶元初創企業一網打盡。
關於騰訊，我們都知道，其投資了AI晶元公司燧原 科技 ，而且已經連續投資了4輪，可見對燧原 科技 的看重。燧原 科技 的表現也著實不錯，它只用了18個月便完成了研發，並一次性流片成功，實現從0到1的突破，並且是原創晶元架構，原創指令集。其實阿里巴巴一開始也是先入股投資中天微，後來將其收購了，這點如果放到騰訊身上來看，騰訊收購燧原 科技 也不失為一個晶元自研的捷徑。
不過國內雲廠商造芯的策略在某些程度上還是在仿照亞馬遜等國外廠商的打法，讓我們再來看看國外這些雲廠商的晶元研發思路。
在國外雲廠商中，尤以亞馬遜走的最前列。亞馬遜在2015年收購了以色列的一家小型晶元設計商Annapurna Labs，自那時起，便開始了漫漫晶元長征路。來自Amazon和Annapurna Labs的工程師製造了Arm Graviton處理器和Amazon Inferentia晶元。其一開始研發的Graviton晶元最初僅在特殊情況下使用，但現在其已經可以與傳統上用於數據中心的英特爾晶元相媲美，這標志著該行業的潛在轉折點。
如今，在邁向控制其關鍵技術組件的重要一步中，亞馬遜正在開發網路晶元，為在網路上傳送數據的硬體交換機提供動力。據說這些定製晶元可以幫友薯助亞馬遜改善其內部基礎設施以及AWS，還可以幫助其解決自身基礎架構中的瓶頸和問題，特別是如果他們還定製構建在其上運行的軟體時。
微軟已經為Azure數據中心及其HoloLens耳機創建了晶元設計。最近其在以色列悄然開設了一個晶元開發中心，投入到網路晶元等產品的研發。微軟在以色列開發的有趣產品之一是SmartNIC，它是一種智能網卡，可加快公司數據中心伺服器中的數據傳輸速度。該卡本身可以承擔一些必要的任務，從而減輕了伺服器中央處理單瞎告頃元的負擔。Microsoft當前使用Mellanox的SmartNIC產品。但是它的長期目標是用自己的產品替換那些產品。
Google於2016年宣布了其首個定製機器學習晶元Tensor Processing Units（TPU）。Google目前正在提供第三代TPU作為雲服務。Google這些年越來越重視晶元，已聘請英特爾前高管Uri Frank來領導其定製晶元部門。定製晶元一直是Google構建高效計算系統戰略不可或缺的一部分。此外，設計定製伺服器晶元將有助於谷歌雲與微軟Azure和AWS競爭。
這些 科技 巨頭自研晶元的這種趨勢在一定程度上反映出，目前的 科技 巨頭與過去的數據中心運營商有多麼不同。過去的數據中心運營商沒有資源投入數億美元設計自己的晶元。現在定製晶元的激增可以進一步降低先進計算產品的成本並引發創新，這對每個人都有利，不止他們自己，還有為之提供服務的廠商們。
雲廠商陸續加入定製化晶元開發這個新行列，將衍生出更多的業務需求。那麼，所有的ASIC資金將流向何方？ 這其中明顯的受益者就有晶元設計服務、EDA/IP需求、代工需求等等，尤其是那些耳熟能詳的知名大廠商，然而還有一些隱藏不被大家熟知的設計服務業的受益者 。總而言之，處於這些需求賽道中廠商們都可能從定製晶元項目中獲利。
首先，這些造芯新進者缺乏半導體設計相關的積累，勢必會路生。因為晶元開發流程眾多，包括產品定義、前端電路設計、後端物理實現、製造工藝、封裝等多個環節，而且還常常需要組合多種不同功能的IP，使得設計難度進一步加大，並不是所有IC設計公司對這些技術都有深入的了解。於是就需要設計服務廠商的幫助。
在這其中，如博通、Marvell、聯發科、Socionext（富士通和松下的LSI業務組合）等提供設計服務的公司將成為明確的受益者。尤其是博通，據了解，國內外大多數知名的廠商都在使用博通的設計服務。博通在全球晶元設計服務方面都占據很高的比例。
JP Morgan分析師Harlan Sur指出，博通不只協助設計晶元，也提供晶元生產、測試、封裝的關鍵知識產權。博通已經在網路設備和無線晶元領域擁有大量業務，每年可能從谷歌和其他公司獲得高達10億美元的收入，用於製造運行伺服器的定製晶元。博通一直默默協助Google TPU研發生產，據外媒報道，谷歌的第四代TPU晶元也已獲得博通的服務設計，並開始與Alphabet旗下的谷歌設計第五代處理器，該處理器將使用更小的5nm晶體管設計。
始於谷歌，博通現在也在幫助Facebook，微軟，Ericsson，諾基亞，阿里巴巴，SambaNova（斯坦福大學學者組建的初創公司）和其他大型公司提供了定製晶元，可用於多種用途。
Marvell的ASIC定製業務也越來越龐大。2019年5月，Marvell也宣布與格芯已達成協議，將收購格芯專用集成電路（ASIC）業務Avera Semiconctor。據悉，該業務單元幫助晶元設計師研發全定製晶元中的半定製晶元。Marvell希望通過面向5G運營商，雲數據中心，企業和 汽車 應用的新5nm產品來撼動定製ASIC晶元市場。
另一方面，Marvell幾年來一直在銷售基於ARM技術的稱為ThunderX的晶元家族。在向微軟和其他公司銷售這種晶元數年之後，Marvell現在被要求為微軟定製一個版本，Sur相信，這是一款雲計算晶元。而且微軟正在與Marvell合作開發其下一代ThunderTh3（TSMC 7納米）項目。
聯發科早在2011年就開始提供ASIC設計服務，這幾年也加強了ASIC設計服務的業務。2018年初，聯發科正式宣布大力拓展ASIC設計服務業務，服務對象主要面向系統廠商和IC設計公司。聯發科ASIC設計服務部門是一個獨立部門，據悉，其ASIC設計服務最先看好的就是向產業鏈上游晶元設計板塊滲透的互聯網巨頭們，而這些互聯網或終端巨頭引導著上游晶元業的走向，也占據著產業鏈整體利潤的大頭兒。這些對於未來的IC設計服務業務來說，具有很大的吸引力。
創意電子（GUC）是一家客制化IC服務廠商，背靠第一大股東台積電，其封裝技術較為先進。創意電子獨特地結合先進技術、低功耗與內嵌式CPU設計能力，且搭配與台積公司(TSMC)以及各大封測公司密切合作的生產關鍵技術，適合應用於先進通訊、運算與消費性電子的ASIC設計。
世芯電子（Alchip）亦從事ASIC服務。據其官網介紹，世芯電子能專精、快速交付最先進的ASIC方案給客戶，在16納米、12納米、7納米等節點製程技術上其皆是最快成功實現的業者，擁有可靠的實證紀錄。
科創板上市公司芯原微電子（上海）股份有限公司（芯原股份）是一家依託自主半導體IP，為客戶提供平台化、全方位、一站式晶元定製服務和半導體IP授權服務的企業。據其官網介紹，芯原在圖形處理器、神經網路處理器、視頻處理器等方向有豐富的IP組合。
摩爾精英（MooreElite）則為客戶提供從晶元定義到產品實現的全流程設計服務，與多家IP供應商和十幾家晶圓代工廠緊密合作，為客戶打造一個全面的設計雲平台，基於長期打磨驗證的設計流程和方法學，在邊緣AI、雲端大數據訓練、消費電子、工業系統、網路計算SoC等不同應用領域有多年的技術積淀和可產品化的解決方案。
中國2000多家晶元公司，大多在摸著石頭過河，可以說，這是一個非常有潛力的市場，據Gartner參考文獻預測2020年ASIC市場將約為$ 27B。專注的高端ASIC供應商將帶來巨大的商機。
除了晶元設計服務，這些晶元廠商大多使用Arm的IP，ARM可通過使用其IP開發定製處理器來收取許可和特許權使用費收入。據Axios的一篇報道，谷歌正在研發一款處理器，該處理器將為其2021 Pixel 手機和未來的chromebook提供動力。這款代號為Whitechapel的處理器據稱擁有8顆ARM CPU內核，採用了三星的下一代5納米製造工藝，並包含用於提高谷歌助手性能的專用電路。
定製晶元還要一些EDA/IP廠商來提供輔助性晶元設計服務，Cadence以及Synopsys毋庸置疑的可從中獲利。早在2018年，Cadence就與Google，Microsoft，Amazon合作開發基於雲的EDA工具，這些工具可以在雲中運行，並且可以提供高水平的峰值性能。Synopsys也與Google Cloud合作以廣泛擴展基於雲的功能驗證。
而所有這些晶元的設計開發，對代工廠來說也是一大好消息。諸如台積電和三星等晶元代工廠已經使從事定製晶元項目的 科技 公司能夠輕松訪問尖端的製造工藝。台積電已在生產谷歌的TPU和微軟的HPU等晶元。去年11月，據日經亞洲報道，台積電正在與Google和AMD合作開發一種新的晶元封裝技術3DFabric，該服務包含一系列3D硅堆疊和封裝技術。預計首批SoIC小晶元將在2022年投入量產。台積電希望向其主要客戶提供其先進的後端服務。
台積電此舉當然不是在試圖取代傳統的晶元封裝廠商，而是旨在為金字塔頂端的那些高端客戶提供服務，以便籠絡住財力雄厚的晶元開發商。當年台積電憑借封裝服務拿下了蘋果的大單，直到現在，台積電的大部分晶元封裝收入仍來自蘋果。如今在雲計算任務比以往更加多樣化和苛刻的時代下，定製晶元對高端封裝的要求更高。如果能為谷歌、亞馬遜等這些廠商提供高端服務的話，或許將是另外一筆大收入。
不止雲廠商，還有蘋果的M1晶元和特斯拉的FSD晶元等等，ASIC晶元已是大勢所趨。設計ASIC晶元需要大量的資金投入，並且需要頻繁更新以確保採用新技術和製造工藝。 科技 巨頭將為這項技術而戰，ASIC服務商們也不輕松。