作為芯片巨頭英特爾的核心支柱產(chǎn)業(yè)，服務(wù)器芯片業(yè)務(wù)一直以來的亮眼表現(xiàn)，都讓該公司的財務(wù)業(yè)績充滿著增長活力。據(jù)英特爾最近一季度的財報業(yè)績數(shù)據(jù)顯示，依靠銷售服務(wù)器和AI芯片的英特爾集團營收達到了61億美元，相比去年同期增長了26%，而該集團目前占據(jù)英特爾總營收的30%以上，在全球服務(wù)器芯片市場份額占比為98.6%。

不過，如今的英特爾正面臨來自友商和其大客戶們的“前后夾擊”。這不，就在上月月底的AWS re:Invent 2018用戶大會上，亞馬遜就帶頭給了英特爾一記重擊，因為該公司正式對外宣布推出了自研的機器學(xué)習(xí)芯片Inferentia、基于ARM架構(gòu)的器芯片Graviton以及基于該芯片提供的EC2 A1虛擬服務(wù)器，進軍服務(wù)器和AI芯片戰(zhàn)場。而除了亞馬遜以外，如今谷歌、微軟、Facebook以及中國的百度、阿里等英特爾大客戶們現(xiàn)在也都開始采用自主開發(fā)服務(wù)器和AI芯片，或者尋求替代方案的路線，來慢慢擺脫對英特爾芯片的單向依賴。那么，這些“志同道合”的戰(zhàn)友們目前的進展情況究竟如何了?

谷歌

作為很早就意識到數(shù)據(jù)中心重要性的谷歌，在六年前就開始自主研發(fā)芯片，最早源于Google為其Android系統(tǒng)加入的語音識別技術(shù)，也就是我們熟悉的Google Now和 Google Assistant。但由于考慮到語音識別、圖像識別、機器翻譯以及互聯(lián)網(wǎng)搜索等越來越多云服務(wù)使用率會大幅增加，而憑借現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心規(guī)模難以支撐如此龐大的數(shù)據(jù)量處理和運轉(zhuǎn)，因此在綜合考量下谷歌最終選擇了自研TPU芯片的這條路。

如今，經(jīng)過多次的技術(shù)迭代，谷歌的TPU項目已經(jīng)到了第三代，并廣泛應(yīng)用到了谷歌圖像搜索、谷歌照片、谷歌翻譯以及AlphaGo等諸多項目中，有“一顆芯片頂一座數(shù)據(jù)中心”的稱譽。據(jù)目前谷歌披露的消息，相比類似的服務(wù)器級Intel Haswell CPU和NVIDIA K80 GPU，TPU在AI運算測試中的平均速度要快15-30倍，更重要的是，TPU的每瓦性能要比普通的GPU高出25-80倍。最新的TPU3 pod的總處理能力要高于100 PFLOPS，是TPU2 pod的8倍，其中芯片換代的貢獻只有2倍，大部分歸功于系統(tǒng)層面的各種改進。但眾所周知，芯片開發(fā)也離不開相關(guān)軟件工具，Google的軟件能力和生態(tài)也是其能夠?qū)崿F(xiàn)芯片快速迭代的一個重要因素，比如谷歌專為TPU開發(fā)的CNN1軟件，就可以讓TPU的運行速度比普通CPU高出70多倍。

微軟

與其他幾家云服務(wù)巨頭不同，微軟在自研芯片的行動上一直都謹小慎微，鮮有消息對外披露，更多的還是通過選擇合作第二或更多芯片供應(yīng)商的方式來減少對英特爾獨家供應(yīng)芯片的依賴。今年9月，市場傳出微軟正尋求與中國華為公司洽談AI芯片采購的計劃，想要用華為的AI芯片來部署到微軟位于中國本土的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上;10月底，F(xiàn)PGA供應(yīng)商Xilinx獲得了微軟公司Azure部門的訂單，在超過一半的Azure服務(wù)器上微軟會采用Xilinx的芯片來取代英特爾的產(chǎn)品。

在服務(wù)器芯片的自研方面，微軟其實也沒閑著。相信不少人還記得高通之前成立的數(shù)據(jù)中心項目部，而今年6月該項目部開始大幅裁員，從1000名員工迅速縮減到300位，借此機會微軟也陸續(xù)從高通挖走了不少服務(wù)器芯片設(shè)計工程師和高管，包括工程領(lǐng)導(dǎo)團隊中的Muntaquim Chowdhury、Thomas Speier、Michael McIlvaine、Wayne Smith以及設(shè)計經(jīng)理Ketan Patel和Michael Underkoffler，微軟官方給出的答復(fù)是主要為了擴增研發(fā)團隊規(guī)模來開發(fā)微軟的量子計算芯片，但在量子芯片之后，微軟要開發(fā)自主服務(wù)器芯片也是水到渠成的事情。

亞馬遜

對于英特爾而言，亞馬遜的正式入場可謂是一個巨大的打擊，同時也將對以X86架構(gòu)為主導(dǎo)的英特爾未來的業(yè)務(wù)增長構(gòu)成長期的影響。事實上，早在2015年，亞馬遜就以3.5億美元的架構(gòu)收購了以色列芯片開發(fā)商Annapurna實驗室，可見當(dāng)時就已經(jīng)進入了研發(fā)正軌。而今，在ARM架構(gòu)的推動下，亞馬遜一并推出了多款用于云端服務(wù)器領(lǐng)域的芯片，即機器學(xué)習(xí)芯片Inferentia以及云服務(wù)器芯片Graviton。

編者獲悉，Inferentia是一款兼具高吞吐量、低延遲、持續(xù)性能且極具成本效益的AI處理器，Inferentia支持流行的框架包括TensorFlow、Caffe2和ONNX，同時支持INT8、FP16和混合精度。在亞馬遜高管看來，該芯片旨在提高能效，有助于降低數(shù)據(jù)中心的電力成本，且現(xiàn)在亞馬遜也正在提供一項允許商業(yè)客戶使用其新芯片的云計算服務(wù)，這項服務(wù)的成本可以比其他云服務(wù)低45%。

而關(guān)于云服務(wù)器芯片Graviton，亞馬遜也基于該芯片打造了EC2 A1虛擬服務(wù)器。AWS全球基礎(chǔ)設(shè)施和客戶支持副總裁Peter DeSantis表示，Graviton支持多達16個虛擬CPU(vCPU)和高達32 GB的主內(nèi)存，其服務(wù)器適配器網(wǎng)絡(luò)帶寬高達每秒10 Gb，其Elastic Block Store(EBS)帶寬高達每秒3.5 Gb，且擁有8到18個核心，運算頻率在1.6 GHz到2.3 GHz之間，足以與英特爾的“Skylake”Xeon-D-2100 v2相匹敵。而基于該芯片打造的EC2 A1計算服務(wù)，能夠?qū)Σ糠止ぷ髫撦d能耗可降低45%，為亞馬遜省去大量的電力和芯片采購等額外成本開支。

Facebook

經(jīng)過多年的積累和發(fā)展，以社交網(wǎng)站為主營業(yè)務(wù)的Facebook如今已成為了一家國際互聯(lián)網(wǎng)巨頭企業(yè)。而今，越來越多的競爭對手都開始大力發(fā)展AI及云計算等業(yè)務(wù)，F(xiàn)acebook也不可能坐得住;而且，在服務(wù)器芯片上長期以來都依賴英特爾供應(yīng)也著實不是長久之計。因此，F(xiàn)acebook選擇自主開發(fā)芯片也確實是合情合理。

今年4月份，F(xiàn)acebook對外公布了一則招聘信息，顯示該公司正在招募一個半導(dǎo)體芯片專業(yè)研發(fā)團隊，研發(fā)團隊將打造“端對端的 SoC/ASIC、固件和驅(qū)動程序開發(fā)組織” (見圖)。此處的SoC是指系統(tǒng)級芯片，后者ASIC(專用集成電路)則表明，F(xiàn)acebook計劃研發(fā)的這款芯片擁有更加特殊的應(yīng)用場景。該自主芯片將被用在Facebook自家的服務(wù)器及AI平臺上，能幫助Facebook降低對諸如英特爾和英偉達等傳統(tǒng)芯片廠商的依賴，實現(xiàn)量身定制的同時還能開發(fā)差異化的產(chǎn)品。目前，F(xiàn)acebook的芯片研發(fā)最新進展和細節(jié)并未對外披露。

百度

在云服務(wù)領(lǐng)域，百度也是一家十分具有影響力的公司，同時也是英特爾服務(wù)器芯片的大客戶之一。但顯然，隨著該公司在AI之路上越走越遠，其擺脫英特爾自主開發(fā)云服務(wù)器芯片的野心也是越來越大。

其實，從去年開始，百度就已經(jīng)走上了自研的軌跡。在去年8月的加州Hot Chips大會上，百度就已經(jīng)發(fā)布了AI云計算的芯片XPU，這是一款256核、基于FPGA的云計算加速芯片。該芯片架構(gòu)突出多樣性，著重于計算密集型、基于規(guī)則的任務(wù)，同時確保效率、性能和靈活性的最大化。據(jù)百度官方透露，XPU的目標是在性能和效率之間實現(xiàn)平衡，并處理多樣化的計算任務(wù)，因為FPGA加速器本身很擅長處理某些計算任務(wù)，但隨著許多小內(nèi)核交織在一起，多樣性程度將會上升。

雖然XPU目前仍然沒有做到量產(chǎn)，但百度并沒有因此止步。今年7月，在2018百度AI開發(fā)者大會上，該公司又推出了一款云端全功能AI芯片“昆侖”，其中包含訓(xùn)練芯片昆侖818-300，推理芯片昆侖818-100。據(jù)悉，該芯片主要基于三星14nm工藝，由幾萬個小核心構(gòu)成，內(nèi)存帶寬高達512GB/s，算力高達260Tops，功耗100+瓦特，可高效地同時滿足訓(xùn)練和推斷的需求，除了常用深度學(xué)習(xí)算法等云端需求，還能適配諸如自然語言處理，大規(guī)模語音識別，自動駕駛，大規(guī)模推薦等具體終端場景的計算需求，預(yù)計量產(chǎn)之日也不遠了。

阿里

作為中國“芯戰(zhàn)隊”的號召者和主力軍之一，阿里今年在AI和云端芯片領(lǐng)域的步伐走的很快。通過收購、成立新公司以及自主開發(fā)等多重模式，阿里如今也正以自己的切實行動來擺脫對國際芯片大廠英特爾等公司的過度依賴。

今年四月，阿里巴巴正式宣布收購杭州中天微系統(tǒng)有限公司，布局芯片領(lǐng)域。在收購中天微的前一天，阿里巴巴達摩院也披露了正在研發(fā)一款神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片——Ali-NPU的消息，該芯片將運用于云端圖像視頻分析、機器學(xué)習(xí)等AI推理計算。性能是市面上主流CPU、GPU架構(gòu)AI芯片的10倍，而制造成本和功耗僅為一半，性價比超過40倍。而今年9月，為進一步推進阿里芯片自主化的進程，阿里巴巴宣布將中天微和達摩院自研芯片業(yè)務(wù)進行整合，成為一家獨立的芯片設(shè)計公司，馬云賜名為“平頭哥”，研發(fā)團隊接近300人，推進阿里云端一體化的芯片布局。

小結(jié)

大客戶們的集體“背叛”，對于極度依賴服務(wù)器業(yè)務(wù)增長的英特爾來說無疑是一場“噩夢”。因為正如研究公司IDC的芯片分析師Shane Rau所說，“全球約35%的服務(wù)器芯片銷往這些大型云服務(wù)巨頭公司，就算只有其中一家廠商改變其業(yè)務(wù)布局，對英特爾來說都是一個非?？膳碌南ⅰＲ驗檫@些公司中的每一家都是如此之大，它們本身就是一個市場。”

而在這些大市場中“日漸消瘦”的英特爾，未來的業(yè)務(wù)發(fā)展前景令人堪憂，因為一方面，越來越多的大型和超大型客戶擁有了自主研發(fā)定制化芯片的能力，雖然短期內(nèi)難以對英特爾帶來致命的影響，但這些客戶從此具備了更多的議價能力，未來隨著他們芯片的陸續(xù)量產(chǎn)，英特爾在服務(wù)器芯片的錢無疑是越來越不好賺;另一方面，如今也有AMD、英偉達等越來越多競爭對手開始花大力氣布局AI和云端計算芯片領(lǐng)域，英特爾在小份額上未來必定會遭到這些公司的“圍毆”，分食一定的市場份額也是難以避免的事情。所以說如今的英特爾，可能不會再是過去的英特爾，如果不在關(guān)鍵領(lǐng)域做出抉擇勇于轉(zhuǎn)型和改變，未來必定會逐步淪陷。