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大变局的前夜:全球芯片产业将重新布局

日期:2021/10/23 9:54:59
摘要:随着时间的推移,芯片作为信息时代的基础核心零部件,重要性越来越高。在全球分工、产业链顺滑的时代,虽然芯片重要,但我们感觉不到它的匮乏。随着蔓延全球的芯片供应危机,世界多数国家,均感受到了芯片产业的不可替代。

自索尼1955年推出小巧廉价的晶体管收音机起,笨重的电子管收音机就退出了历史舞台,从此收音机成为家用电器,随着收音机的普及,日本的晶体管产业迅速起步。

一个时代结束了,一个时代就会崛起。自Apple 2之后,IBM定义了个人电脑,带动了 英特尔 的 CPU 发展,并顺势启动了互联网革命,这让美国的 芯片产业 迅速起飞。在另外一个属于传统领域的汽车制造业,随着自动化生产和 汽车电子 的应用越来越广泛,带动了汽车类芯片的发展,这又肇端于欧洲。

随着时间的推移,芯片作为信息时代的基础核心零部件,重要性越来越高。在全球分工、产业链顺滑的时代,虽然芯片重要,但我们感觉不到它的匮乏。随着蔓延全球的芯片供应危机,世界多数国家,均感受到了芯片产业的不可替代。

特别是从 华为 事件开始,每每谈到美国针对华为和其他中国高科技企业的禁令,我们都感到义愤填膺。很多人认为,中国威胁了美国在信息产业领域的霸主地位,公平竞争时打不过中国,所以美国各种组合拳出招,甚至使一些下三滥的招数。

美国对中国如此并不是特例,上世纪对日本、对欧洲、对日韩等所谓的盟友,同样是拉拢和打压相结合的。在此情况下,包括美国、日本、欧洲和中国在内的主流工业国都纷纷加强了本国的芯片产业建设。

这是从全球芯片产业大背景的宏观方面来看,从微观方面看,英特尔与 微软 的战略结合,牢固的掌控 计算机 产业多年,这有利于产业按照美国的节奏和方向发展。舒适的环境,让英特尔与微软处于一种“慵懒”的状态,甚至摩尔定律在这种不思进取中,都变得不再适用。

任何一家有雄心壮志的企业,都不可能委身于这种状态太久,任何阻碍人类进步的行为和机构,都将会在后来者的冲击下,走向推动人类科技进步的反面。

当前,虽然背景是短缺,但芯片产业如火如荼。通过近期发生的二三事,我们兴许可以看到芯片大变局的蛛丝马迹。而前夜之后,必然是全球芯片产业重新布局,爆发式发展的光明前景。

近日值得关注的几件事

第一件事:

10月19日凌晨, 苹果 秋季第二场新品发布会如约而至。搭载M1Pro或M1Max芯片的新一代MacBookPro正式亮相。

除了让人争议的“刘海屏”,更让人瞩目的,还是新款MacBook Pro的心脏——M1 Pro和M1 Max芯片。这两款芯片是去年苹果首款自研 电脑芯片 M1的延续,两款芯片与前代一样采用 ARM 架构和 台积电 5nm制程,但性能出现了大幅提升。

具体来看,M1Pro 配备了最多包含八个高性能核心与两个高能效核心的10核 中央处理器 ,以及最多达16核心的图形 处理器 。M1Pro的中央处理器速度提升最多达70%,图形处理器速度提升可达2倍。M1Pro芯片同时还提供了最高200GB/s的 内存 带宽,接近M1带宽的3倍,并可提供最高达32GB的高速统一内存。

M1Max芯片性能上更为强大。M1Max拥有与M1Pro相同的10核中央处理器,最多达32个图形处理器核心和一个16核神经网络引擎,处理速度相比M1最高可提升4倍。M1Max还拥有最多400GB/s的内存带宽,是M1Pro的2倍,M1的近6倍,以及最高达64GB的高速统一内存。

这两款采用ARM架构的芯片,是苹果以自研芯片替代英特尔芯片计划的一部分,也是苹果公司迄今为止推出的“最强电脑芯片”。

这两款芯片的推出,最尴尬的就是英特尔了。而这恰恰是英特尔不思进取的结果,其多年来一直在改进其制造流程方面进展缓慢,现在到了承担后果的时候了。

英特尔CEO帕特·基辛格通过美国媒体向苹果喊话,称英特尔不怪苹果将其抛弃,希望苹果能再次采用英特尔的CPU,实在不行英特尔可以帮苹果做芯片代工。

苹果并未就此回应,因为它已经用行动向英特尔表明:我们不可能回到过去了。M1 Pro和M1 Max使苹果能够将英特尔抛在身后,推出更广泛的Mac产品。有了更多的计算核心,苹果这些芯片对英特尔数十年来在PC处理器上的主导地位构成了新的威胁。

在紫金财经看来,西方世界在芯片领域的格局,看来已经开始改变了!

第二件事:

上面说的是PC电脑的通用芯片,第二件事还是通用芯片,只不过这个芯片是配套服务器的。

在2021年的云栖大会上,阿里旗下的平头哥 半导体 交出最新造芯成果,正式发布了新一代的倚天710。这是一款通用服务器CPU,基于5nm工艺打造,单片集成600亿晶体管、128核、主频3.2GHz,首战跑分就超出业内标杆20%,能效比提升50%以上。

阿里平头哥一鸣惊人,这款 服务器芯片 基于最新的Arm v9架构设计,3.2Ghz主频比大部分的英特尔通用芯片还要更高,实力甚至超过 麒麟9000 。倚天 710 是阿里云推进“一云多芯”策略的重要一步,将在阿里云数据中心部署应用。

作为一颗高性能服务器芯片,倚天710针对云场景的高并发、高性能和高能效需求而设计,把最前沿的芯片设计技术与云场景的独特需求相结合,最终实现了性能和能效比的突破。在全球,阿里将是第三家拥有自研Arm服务器芯片的云计算厂商,这进一步打破了英特尔在该市场的垄断。

有人认为,同样是5nm芯片,近日诞生了两个世界最强。但其实苹果和阿里的芯片并没有可比性,一个是消费级 SoC芯片 ,一个则是服务器芯片。

通用服务器芯片是公认设计难度最大的芯片之一。除了国产龙芯之外,中国在这个领域一直都是空白,倚天710算是开创了国内芯片产业新的局面。

但和网络对M1Pro/Max芯片的正向议论不同,在对待阿里倚天710芯片上,则夹杂一些质疑的声音。

当然这也与苹果M1芯片更早落地有关。去年11月发布的M1芯片已经经历了近一年的市场考验,并获得了消费者的认可,而刚刚发布的倚天710,还处于叫好的阶段,未来是否叫座,还需进一步观察。

根据《财新》的报道,这款Arm架构的芯片,由阿里从2019年开始研发,年中完成流片。想来到了2021年底,也是该瓜熟蒂落的时候了。

中国人太需要一款大神级的通用处理器芯片来提振精神了。一方面,市场期待自研芯片有所突破,另一方面,又担心重演汉芯悲剧。而阿里这次没有发布710的代工厂商,既没有提台积电,也没有提 三星 ,那么他的代工厂是谁呢?不得而知。

总之,一款新的 国产芯片 出来,不能先质疑,而是先呵护,等到时间成熟,一切都会尘埃落定。

第三件事:

自由贸易、公平竞争是美国的自我标榜,但从东芝事件、阿尔斯通事件来看,这只是“强盗”在掠夺全世界时给自己披上的“文明外衣”。美国拥有霸权以来,一直在用手段施行“美国至上”原则,当下,美国再一次将这个原则发挥的淋漓尽致。

在全球芯片危机背景下,为维护自身在半导体市场的优势,美国终于狠心对盟友企业下手,露出了本来面目。

根据9月27日的报道,美国在前一周召开的半导体峰会上,以提高 半导体产业链 透明度为理由,要求台积电、三星等公司45天内,也就是11月8日之前提交芯片库存、订单、销售数据等商业机密。美国商务部长直接威胁表示,如果各大厂商不配合提交数据,那么美国还有其他办法,我希望我们不要走到那一步。

要知道,一旦重要资料落到美国手中,台积电、三星等企业未来的发展将遭遇重击。为此,韩国政府不惜冒险为三星芯片出头,表示不会轻易交出重要材料。

韩国在做垂死挣扎,比中国台湾地区当局要有骨气的多。台当局面对美国要求交出台积电,不仅唯命是从,还为了巴结美国,要求台积电尽快交出商业机密,其言行实在令人不齿。

好在台积电已经认清美国到底有多么不可靠,吸取了惨痛教训,如今面对美国政府以及台当局的软硬兼施,顶住层层压力,挺直了腰杆对美国说“不”,也明确表示“绝不泄露敏感信息”。

美国人信奉的是实力原则,并且认为强者获得更多的利益是理所应当的。

那么美国人要求三星、台积电交出销售数据和订单信息是想做什么呢?有没有可能,中国在贸易谈判让步的时候,他们再创造一张牌出来,比如再把某家公司通过禁售芯片的形式进行制裁,从而获得新的筹码?

这一切都是未知数!但有一点是肯定的,美国为了谈判,不仅仅是抓住筹码,还会创造筹码。

_ ARM 架构,给了新玩家希望

实际上,在美国搅动 芯片产业 ,发起非难之前,美国一直是芯片产业受益最大的国家,而中国一直是芯片进口大国。

据全球芯片协会统计,中国作为全球芯片进口数量第一的国家,每年进口的芯片占据全球芯片进口份额的80%。美国作为芯片出口第一的国家,占据了50%的市场份额。

正是在这一大前提下,美国搅动芯片产业,实际上是“伤敌一千自损八百”的行为。美国断供 中国芯 片,给自己带来了不少连锁反应。

之前多年,我们口口声声喊着,芯片的进口金额已经超过了石油,每年消耗大量外汇储备等等。但由于美国的芯片稳定、价格合适,在国内研发芯片反而成了费力不讨好的事情。

而现在的公众声音已经变为,不管我们付出多大代价,都要实现芯片领域的突破。美国人卡我们脖子,我们要以举国之力让芯片成为像高铁那样自主可控的产业。

要说感同身受,刻骨铭心的就是 华为 了。在遭到美国的围追堵截后,华为虽然面临“缺芯”危机,但是仍然顶住了一波波攻势,尽管营收方面有着较为明显的降低,但利润率却不断上升。

华为方面也多次表示,公司将全力支持华为 海思 团队打破瓶颈,在不久的将来华为海思归来的时候,就是华为手机彻底“去美化”成功的时候。这也是为什么美国放开了 高通芯片 对华为的供应,华为却选择拒绝的原因。

从产业的角度看,通用芯片确实很难,之所以难,在于技术和生态都有重重阻碍。在技术上,通用 CPU 由于需要具备全面的性能,理论上专用芯片能做的事它都能做,因此在研发难度上就很大。

更何况 英特尔 的X86架构经过长期的发展,稳定而成熟,性能先进,在通用芯片领域占据绝对的优势。要想研发X86架构的芯片,都需要获得英特尔的授权,这是国内企业迈不过去的一道坎。

历史上 AMD 能获得X86的授权,也是因为当年的电脑大客户IBM的多供应商要求,英特尔不能成为独家供应商,所以在1982年授权给AMD。不过后来英特尔撤回了授权,因此两家还打了多年官司,形成如今的局面,到现在显然英特尔并不希望有更多竞争对手的进入。

而ARM架构的出现,使得在通用芯片领域,给了新玩家进入的希望。但是现今的服务器和电脑市场,由于英特尔的X86架构占据了压倒性的优势,因此下游的服务器和电脑品牌厂家也不得不考虑和忌惮英特尔的强势地位,毕竟英特尔能否供货,供多少货可以决定自己的出货量,这就造成了和智能手机市场不同的局面。

不管怎么说,ARM架构还是给了中国厂商机会和希望,阿里的芯片、华为是芯片,都是ARM架构的。未来,X86一统天下的局面,可能会改变。

中国入局芯片,格局生变

自从芯片断供后,美国 半导体 企业的销量呈现断崖式下滑的局面。以 高通 、因特尔为首的美系半导体企业哀嚎一片,仓库内大量货物囤积无法变现,工厂面临没有订单无法开工的窘境。

据权威机构统计,美国宣布芯片禁令后,半导体行业因此损失高达万亿。而美国为了保存自己的面子、巩固市场经济,也只能通过投放超量的美元稳定经济。

随着美国的动作,芯片产业链的计划和生产遭到破坏。2020年芯片原材料价格上涨、厂商囤货,使得芯片缺货愈演愈烈。

因此国内企业纷纷加大对芯片领域的投资。根据企查查的数据,我国现存芯片相关企业8.64万家。2019年新增芯片企业6791家,2020年新增芯片相关企业2.09万家,同比增长207.39%,是2019年的3倍之多。

2020年是近十年新增芯片企业最多的一年,也是最快的一年,远远超过其他年份。

2021年前9月,我国新增芯片企业3.21万家,同比增长153.39%。最近的9月新增4328家芯片企业,同比增长76.94%。整体来看,2021年芯片企业注册量仍在不断增加,单月注册量为2020年的2倍之多。其中,6月、7月和9月新增芯片相关企业均超过4000家。

在如此局面之下, 国产芯片 的发展势必会越来越快,通过对部分产品的国产化替代,从而解决外界芯片供应不足的问题。

战忽局灵魂人物张召忠就曾预言,美国限制中国芯片三年时间,到时候的美国芯片就没人要了,国内满大街都是。或许几年之后,张局座的预言就会变成现实,越来越多国产IP芯片的问世,意味着国内芯片的自给率将会得到进一步的提升。

但我们也应该清晰的认识到,国内芯片企业不断增多,但目前还非常缺乏巨头公司,相比高通、博通、英特尔、 联发科 、AMD、 苹果 、Nvidia这些巨头芯片设计公司,国内的芯片设计企业还处于小而散的阶段,都还没有到“大而不强”的阶段。

特别需要指出的是,以上这些巨头,基本都具备很强的通用CPU的设计能力,以及占有大量的全球份额,具备雄厚的资本和技术实力。

中国决心入局芯片,是这个产业的最大变化和增量。当前的格局势必会急剧变化,直到产生新的稳定格局。

秉承开放的心态

通过限制代工厂为企业提供芯片代工的方式,只会造成全球芯片的进一步短缺,美国的这步棋并不高明。

除了中国的反应,欧洲也有动作。去年年底,欧盟17个国家为了摆脱外界芯片供应的影响,组建了自己的联合工业联盟,以此来加强欧洲在全球芯片市场中的战略地位。

如今,相关规则的变化仍在不断加剧,美国对芯片产业的扰动仍在加强。越是如此,越会激发中国企业的斗志,并给了欧盟、日韩更多的不安全感。在此局面下,美国自上而下的芯片金字塔,就更加难以稳固了。

但我们也应该保持清醒头脑,秉承开放心态。正如华为创始人任正非所说,美国越是打压我们,我们越应该向美国学习。

调整策略,融入世界,同时也让世界拥抱中国,让中国成为他们的最大市场。在这样的格局中,中国才会在芯片领域寻得突破,问题才会迎刃而解。
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