據(jù)有關公開報道,2022年一季度起,臺積電將調漲晶圓代工報價,最高端的7納米以下(7納米、5納米)制程將調漲10%,16納米以上的成熟制程將調漲10-20%。
據(jù)《財經(jīng)》報道,多位業(yè)內(nèi)人士表示,此次臺積電的漲幅是歷史新高。而在6月15日,也有媒體報道,在2021年第三季度,臺積電、聯(lián)電等晶圓代工廠將大幅漲價。
漲價的原因是缺芯,“以前都是供貨商上門求著我們收貨,現(xiàn)在是我們到處求他們給點芯片。”安防監(jiān)控設備生產(chǎn)廠商負責人王一名很無奈地說, “在生產(chǎn)用料環(huán)節(jié),芯片的漲價早就不止30%了,我們找到的現(xiàn)貨,價格漲三倍,甚至更高的都有?!薄爸灰苣玫截?,漲價也不算什么。沒有貨,就意味著不得不停產(chǎn)?!?/p>
“缺芯”的原因是多方面的,其中之一便是受疫情影響,產(chǎn)能受到了不同程度的沖擊。業(yè)內(nèi)人士水木介紹,芯片分普用(通用)和專用兩種,“目前缺芯,主要是通用芯片不足,因為其需要全球供應鏈,目前沒有任何一個國家能完全自主生產(chǎn),比如,芯片的設計必須用美國的工業(yè)軟件,光刻機要用荷蘭的,日本的化學材料和臺積電的制程繞不開,中國也有芯片制造必須的材料和技術?!?/p>
水木表示,被卡脖子的核心技術主要在于通用芯片的生產(chǎn)制造,“目前來看,90納米以上的芯片,中國可以完全自主制造,其他都需要用到全球供應鏈。”
在舉國上下都渴望突破技術瓶頸的時候,互聯(lián)網(wǎng)布局芯片的消息也多了起來。比如,最近兩起芯片投資,都有美團及其旗下產(chǎn)業(yè)基金的身影。8月,愛芯科技完成數(shù)億元A+輪融資,韋豪創(chuàng)芯、美團聯(lián)合領投,美團龍珠、馮源資本、GGV紀源資本、高德地圖創(chuàng)始人成從武等跟投。5月,創(chuàng)業(yè)公司榮芯半導體獲得戰(zhàn)略投資,投資方包括紅杉資本、民和資本、馮源資本、元禾璞華、美團戰(zhàn)略投資部等。
據(jù)了解,榮芯半導體主營芯片分立器件制造、集成電路設計等。愛芯科技則主要研發(fā)AI視覺處理芯片,以及推理加速的神經(jīng)網(wǎng)絡處理器芯片。
更早之前,2017年,百度與賽思靈(Xilinx)合作推出基于FPGA的云端加速芯片XPU。2018年,百度推出自研云端全功能AI芯片“昆侖”,隨后昆侖芯片業(yè)務獨立,獲得來自IDG、君聯(lián)資本、元禾璞華等的融資,估值達130億元。百度投資也在芯片領域涉足廣泛,投資了諸如聲智科技、行芯科技、禾賽科技、微度芯創(chuàng)等等創(chuàng)業(yè)企業(yè)。
2018年,阿里巴巴成立平頭哥半導體有限公司,一年后,阿里巴巴第一款云端AI推理芯片含光800推出,性能打破當時AI芯片記錄,應用于阿里巴巴內(nèi)部核心業(yè)務中,如城市大腦處理實時交通視頻,暫不對外發(fā)售。此外,阿里巴巴也投資了包括寒武紀、深鑒等多家芯片初創(chuàng)企業(yè)。
今年1月,騰訊參與投資了專注于云端AI訓練和推理的燧原科技的C輪融資,在此之前,騰訊已經(jīng)在2019年、2020年先后參與了燧原科技的A、B輪融資。4月,據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,騰訊內(nèi)部有一個約50人規(guī)模的團隊在做AI芯片,已流片。
字節(jié)跳動也開始加速自研云端AI芯片和ARM服務器芯片。有行業(yè)人士認為,字節(jié)跳動從數(shù)據(jù)中心、云計算領域延展到芯片行業(yè)順理成章。2019年、2020年,媒體發(fā)現(xiàn),字節(jié)跳動備案、注冊云計算相關域名、商標,還在各大招聘網(wǎng)站上公開招聘私有云架構師、資源調度、后端開發(fā)、容器內(nèi)核等云計算相關工程師崗位,外界猜測,字節(jié)跳動將入局私有云領域。
一位中科院計算所芯片專家告訴燃財經(jīng),“大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)芯片定制化需求是一個大趨勢?!?/p>
國際上,谷歌、亞馬遜也在芯片領域有所布局。比如,谷歌的TPU、亞馬遜的Inferentia均屬于云端AI推理芯片。
但在水木看來,這些芯片,大多是專用芯片,還是在應用領域上做文章,“隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,未來的設備,都會智能化,專用芯片會有巨大的市場?!辈贿^,大部分專用芯片,90納米以上就夠用了,對于突破技術,沒有實質性的幫助。
也就是說,互聯(lián)網(wǎng)造芯,既不救窮也不救急。水木表示,目前,中國芯片“窮”在沒有好的工業(yè)設計軟件,沒有好的光刻機,沒有好的化學材料和制程,等等,以致于做不出來高端芯片,這個問題,互聯(lián)網(wǎng)公司也解決不了。而“急”在缺貨,這是一個全球供應鏈的問題,互聯(lián)網(wǎng)公司也無能為力。
正如馬化騰所言,沒有基礎研究的應用創(chuàng)新,就像沙灘上建高樓,越高越危險。在水木看來,中國芯片的問題,還需要科技公司,扎扎實實地做好基礎研究,才能得到有效的解決。
人才搶奪戰(zhàn)
“基本上,行業(yè)內(nèi)所有的知名互聯(lián)網(wǎng)大廠都下海造芯片了?!蔽挥谏虾D承酒芯繖C構的工作人員李曉敏告訴燃財經(jīng),隨著更多大廠涌入芯片賽道,在具備工作經(jīng)驗的芯片人才方面的爭奪或更加激烈。
“現(xiàn)在芯片行業(yè)整體都缺人,什么樣的人才都缺。幾年前,芯片行業(yè)不火,產(chǎn)業(yè)待遇不高,而互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)熱,很多芯片相關專業(yè)的人都轉去做互聯(lián)網(wǎng)了?,F(xiàn)在反過來了,芯片相關崗位比較火爆,就業(yè)情況比之前好很多?!?/p>
某國內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司芯片從業(yè)人員張全豪也表達了同樣的觀點,芯片行業(yè)在制造行業(yè),薪資待遇算比較高的,目前國內(nèi)人才缺口很大,企業(yè)工程師需求也大。自己周圍工作五年的同事基本上都被挖走,工資翻倍,自家公司還從臺灣地區(qū)挖相關芯片人才。
“這個產(chǎn)業(yè)鏈實在太長了,涉及的專業(yè)也很多。芯片設計、制造這塊用的微電子相關專業(yè)、物理類專業(yè)比較多。計算機、材料、化學、軟件等等專業(yè)的學生也能在相關環(huán)節(jié)中就業(yè)?!崩顣悦粽f。
在福建某大學畢業(yè)的計算機科學與技術專業(yè)劉晶晶,就是在行業(yè)風向騰挪下,順利拿到大廠Offer的畢業(yè)生。去年劉晶晶博士畢業(yè),在國內(nèi)疫情反反復復,各種線下招聘取消時,劉晶晶和同學們找工作卻沒有受到任何影響。在拿到畢業(yè)證之前,劉晶晶手頭就有了兩份錄用通知,一份來自某國企,負責IT相關技術研發(fā),薪資20萬元/年,一份來自某手機大廠芯片算法部門,薪資40-60萬元/年。
劉晶晶毫不猶豫選擇了后者。在前幾年,劉晶晶和同學們的第一選擇意向可能是互聯(lián)網(wǎng)或者國企,但在隨著國內(nèi)芯片人才高度緊缺情況下,劉晶晶和同學們有了更多的選擇。“芯片行業(yè)發(fā)展行情這么好,薪資待遇給力,肯定是找工作的首選?!?/p>
新京報曾報道,國內(nèi)芯片行業(yè)人才總缺口達到60萬,國內(nèi)芯片專業(yè)相關人才學歷本科占比最大43.2%,碩士31.7%,博士及以上占比最小4.6%。國內(nèi)人才總供給缺失,人才培養(yǎng)速度緩慢,結構性失衡。
據(jù)2021科銳國際國際人才市場薪酬洞察數(shù)據(jù)披露,芯片設計師年薪60-120萬元,跳槽或加薪10-30%;驗證工程師年薪60-150萬元,跳槽加薪10-15%;CPU、GPU領軍人才年薪150-600萬元,跳槽加薪30-50%。
不過在李曉敏看來,有工作經(jīng)驗的人才可能更受企業(yè)歡迎,“剛畢業(yè)的學生當然可以用,但芯片行業(yè)更強調經(jīng)驗積累,工作幾年可能都不算經(jīng)驗豐富,十幾年、二十幾年才算?!?/p>
工作八年的葉沫沫最近在某招聘APP上收到了來自獵頭的私信,字節(jié)跳動上海正在急招芯片設計工程師,要求微電子、計算機相關專業(yè)本科學位以上,超過兩年芯片項目工作經(jīng)驗。中高級崗位一般要求3-5年工作經(jīng)驗,月薪在25-50K之間,資深崗月薪40-60K,Leader崗位年薪達150-400萬元。入職后,將參與字節(jié)跳動芯片從流片、量產(chǎn)、封裝、質量管控等多個環(huán)節(jié)的工作。
獵頭告訴葉沫沫,公司一般年包漲幅達到30%,每年3月、9月都有機會調整薪資,只要經(jīng)過3-5輪技術面試,基本都能滿足被面試人期望的合理薪資。獵頭稱公司餐補、房補、假期、年終獎等各種隱性福利很多,綜合來看這確實是一個非常不錯的選擇。獵頭的介紹讓葉沫沫有點心動了。
布局專用芯片
不過,仔細觀察會發(fā)現(xiàn)大廠們芯片類型雖然不同,但都不是CPU、GPU在內(nèi)的通用芯片領域。
一般而言,芯片可以大致分為兩類。CPU、GPU被稱之為通用型計算芯片,CPU、GPU之外的其他類型芯片統(tǒng)稱為專用型芯片。
展開來講,芯片按照架構類型可以分為CPU、GPU、ASIC、FPGA等,像CPU、GPU領域均有各自的“壟斷”類廠商,如英特爾、高通、英偉達、AMD等。而ASIC、FPGA類型的專用芯片,給予互聯(lián)網(wǎng)大廠、芯片初創(chuàng)企業(yè)以很多機會。
天鷹資本合伙人告訴燃財經(jīng),“互聯(lián)網(wǎng)大廠們造芯片,僅限于部分ASIC和TPU等加速芯片,并不涉及CPU和GPU等芯片?!毕窆雀鑄PU、亞馬遜Inferentia、阿里巴巴含光800、華為Ascend910等等其實都屬于ASIC類型專用芯片。
芯謀研究總監(jiān)徐可告訴燃財經(jīng),“專用芯片不只是包括互聯(lián)網(wǎng)大廠做的云端AI推理、加速芯片,還包括智能家居、IoT物聯(lián)網(wǎng)之類的芯片,比如,AI語音識別芯片。CPU、GPU對工藝制程要求比較高,IoT端很多芯片一般是40-65nm的,盡管云端數(shù)據(jù)處理量大,云端AI芯片未來要進階至5nm,但AI推理芯片對制程的要求不是很高?!?/p>
整個芯片產(chǎn)業(yè),分為設計、制造、封測環(huán)節(jié)。其中,芯片設計EDA軟件、芯片制造設備基本上被美國、日本企業(yè)掌控,而芯片代工制造、封測環(huán)節(jié)主要以中國臺灣地區(qū)的企業(yè)為主。通用型芯片往往對芯片工藝制程要求較高,工藝制程越先進,代表芯片性能越高。同時,也造成具備通用芯片設計能力的廠商,過度依賴于以臺積電為代表的晶圓代工企業(yè),如華為受到美國技術封鎖,在芯片代工環(huán)節(jié)受困,導致不能生產(chǎn)先進工藝制程的麒麟手機芯片。
換言之,互聯(lián)網(wǎng)大廠涉足的云端AI芯片,還是IoT物聯(lián)網(wǎng)、智能家具類芯片都屬于易入局,且對芯片制程工藝要求不高的芯片,受晶圓代工企業(yè)影響較小,國內(nèi)完全有可能自主設計、代工。
“專用芯片不需要花費大量成本去做繁瑣的配套軟件生態(tài)的開發(fā),芯片的軟件配套開發(fā)工具是很多高端芯片的核心門檻之一,因此,很多非常不錯的初創(chuàng)公司都曾沖擊英特爾和英偉達的市場,但以失敗告終。另外,專用芯片在架構設計上一般不用特別復雜,應用特性也很明確,開發(fā)相對快速,因而對于很多互聯(lián)網(wǎng)公司來說,他們開發(fā)專用芯片就在于有明確場景,不需要花太多財力和時間去搞定軟件生態(tài),工藝IP也成熟,所以,小公司和創(chuàng)業(yè)公司容易殺出來。”天鷹資本合伙人表示。
硬件廠商更是如此,除谷歌、華為、三星具備實力設計SoC芯片,包括小米、OPPO、vivo等大部分廠商目前僅涉及一些較邊緣化的芯片,如ISP、電源管理、NPU芯片等等。
“ISP芯片主要針對圖像優(yōu)化,自己造ISP芯片,優(yōu)化空間比較大,手機廠商都喜歡獨立的ISP芯片,當然,ISP芯片肯定比主芯片簡單很多。”芯片行業(yè)人士李兆強說。
徐可進一步對燃財經(jīng)表示,“畢竟,互聯(lián)網(wǎng)大廠再做通用的CPU、GPU沒有意義了,英特爾、英偉達做得太好了,做不過已存在的廠商?;ヂ?lián)網(wǎng)大廠大部分做的是專有芯片,對業(yè)務有幫助,加速數(shù)據(jù)處理。”
更重要的一個原因是,互聯(lián)網(wǎng)大廠做專用芯片最有成功的可能性。
“互聯(lián)網(wǎng)廠商的特長在于幫助芯片找到應用場景,在應用中不斷迭代。這個方向,成功可能性比較大。”徐可說。
“字節(jié)跳動、騰訊、阿里巴巴三家商業(yè)模式不太一樣,字節(jié)跳動主要是短視頻,騰訊聚焦游戲,阿里巴巴偏向支付交易、物流等,所需要的軟件或者部分硬件處理可能也都不太一樣?!碑斎?,在芯片從業(yè)者唐浩然看來,這些國內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)大廠目的其實都一樣,以自主資源芯片的方式,去強化自身的一些業(yè)務,在業(yè)務上與競爭對手形成差異化競爭力。
舉個例子,打開短視頻平臺,涉及廣告位展示以及各種視頻推薦算法,如果切入直播頁面,可能涉及智能語音、智能推薦引擎系統(tǒng)、虛擬主播等等,這些技術運行背后一般通過GPU加速驅動、數(shù)據(jù)處理?;ヂ?lián)網(wǎng)大廠自研AI芯片后,可以根據(jù)實際業(yè)務需要,定制化出一些專門針對驅動視頻,或者智能算法的推理或者訓練芯片,取代部分GPU芯片。
一位騰訊算法工程師告訴燃財經(jīng),用專用芯片替代通用CPU、GPU能幫助騰訊、阿里巴巴、字節(jié)跳動在內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)大廠節(jié)省一筆相當可觀的費用,比如騰訊云支持微信、QQ、王者榮耀游戲,對外支持數(shù)萬家中小企業(yè),有很多場景,目前采用FPGA芯片進行數(shù)據(jù)并發(fā)處理,但能耗、售價不合算。
“至于通用CPU和GPU,相信互聯(lián)網(wǎng)大廠不會直接涉足,因為并不擅長,且已有方案更加經(jīng)濟。”該騰訊算法工程師強調。
值得注意的是,無論是是字節(jié)跳動、阿里巴巴、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)大廠,還是小米、OV等硬件大企業(yè),造芯只是現(xiàn)階段業(yè)務生態(tài)的補充,并不能真正觸動行業(yè)格局與CPU、GPU乃至X86在內(nèi)的行業(yè)生態(tài)。
互聯(lián)網(wǎng)造芯背后
互聯(lián)網(wǎng)大廠布局芯片,意味著芯片行業(yè)技術發(fā)展、迭代進入了一個新的階段。
“基于摩爾定律,傳統(tǒng)通過通用工藝和架構穩(wěn)定迭代發(fā)展,來帶動芯片性能持續(xù)快速升級的階段已經(jīng)過去。當前通用芯片性能的提升速度,已經(jīng)無法再滿足下游應用場景的發(fā)展需求。下游應用客戶需要通過其他方式來獲得更高性能的芯片,如使用更定制化的芯片,更特殊的架構設計等?!崩钫讖娬f。
天鷹資本合伙人認為,互聯(lián)網(wǎng)云計算廠商、手機廠商之間的競爭愈發(fā)激烈,大家都想突破市場,自研芯片無疑成為可能的突破口。比如,阿里云基于公有云和混合云業(yè)務需求,需要結合自己云計算虛擬機來靈活分配海量數(shù)據(jù)下,整體數(shù)據(jù)傳輸性能優(yōu)化;字節(jié)跳動需要對視頻數(shù)據(jù)優(yōu)化;互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)基于自身業(yè)務特性,形成差異化服務。手機廠商希望基于軟件算法和操作系統(tǒng)、ISP芯片,比競對展現(xiàn)更明顯的優(yōu)勢。
所以,互聯(lián)網(wǎng)大廠造芯片,歸根結底在于行業(yè)激烈的同質化競爭。
自研AI加速卡定制芯片,的確可以幫助互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)降低成本。“目前,據(jù)我們了解,可以降低成本50%左右,對企業(yè)具有一些切實意義?!碧禚椯Y本合伙人說。
不過,從必要性來看,有實力、沒有實力的企業(yè)都激進地涌向自研芯片賽道,本身具有一定風險性。天鷹資本合伙人進一步表示,從整個大產(chǎn)業(yè)鏈來看,自身業(yè)務體量、實際需求沒有足夠大的企業(yè),完全沒必要自研芯片,如果自身需求量無法攤薄巨量研發(fā)成本,那么,從商業(yè)上考慮就是不合適的。
唐浩然也對互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),乃至整個行業(yè)造芯熱表達了一些疑惑,“芯片開發(fā)成本非常高,沒有一定資金,很難造出來。企業(yè)必須達到一定規(guī)模,如谷歌、Facebook、亞馬遜都是全球數(shù)一數(shù)二的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),如果今天企業(yè)規(guī)模沒有達到一定程度,其實根本沒有必要自己做芯片?!?/p>
從成本和實際運行效率上來看,自研芯片效果可能也處于現(xiàn)實很“骨感”的境況。
“自研芯片是節(jié)約運營成本的一部分。實際上,互聯(lián)網(wǎng)大廠還應該關注電費成本,越強的計算、運算力效能意味著耗電越多,如何用更少的電費或相同的電費創(chuàng)造出更多的設備,反而是互聯(lián)網(wǎng)大廠最值得投資的方向之一?!碧坪迫桓鼜淖匝行酒罱K效果,戳破了互聯(lián)網(wǎng)大廠造芯面臨的一些困境,遺憾的是,能夠造出芯片的互聯(lián)網(wǎng)大廠,對業(yè)務實際加速并不會太多。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在做界面開發(fā)部分環(huán)節(jié)也比較欠缺。
實際上,互聯(lián)網(wǎng)大廠以及硬件廠商更新芯片的速度遠不及行業(yè)通用芯片廠商,很多企業(yè)推出一款自研芯片后,經(jīng)歷了很長一段時間的“空窗期”。2018年,阿里巴巴發(fā)布云端AI推理芯片含光800、百度發(fā)布云端全功能AI芯片昆侖,2019年,華為發(fā)布Ascend 910之后,這些大廠再無新款芯片推出。其中,只有百度在三年后更新昆侖芯片至第2代昆侖芯2.
相比之下,同樣專注于AI加速計算芯片的英偉達每年都有新款芯片推出,芯片架構基本上一至三年一迭代,從Kepler、Maxwell、Pascal、Volta到如今的Ampere架構。每一次升級都能掙脫摩爾定律,將訓練、推理性能、算力翻番。
“英偉達、英特爾畢竟有巨大的市場規(guī)模支撐著,互聯(lián)網(wǎng)大廠只供應自己,肯定各方面比較滯后?!崩钫讖娬f。
“市場企業(yè)不應該都去做一些對企業(yè)本身沒有太多意義的事情,國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)也不能直接按照缺什么做什么的發(fā)展思路發(fā)展,而應該遵循市場自身客觀發(fā)展規(guī)律。臺積電等上游頂級企業(yè)能發(fā)展,也在于有下游全球頂級設計公司的支持,沒有下游設計公司支持,上游技術很難取得工業(yè)和商業(yè)層面的持續(xù)突破。當前國內(nèi)核心缺失的上游設備和材料環(huán)節(jié),應該鼓勵和敦促下游企業(yè)盡力配合去測試和使用,核心戰(zhàn)略環(huán)節(jié)還是需要更高的層面去推動。”天鷹資本合伙人對燃財經(jīng)說。