自研芯片有三种定义?对于巨头们跨界自研芯片的结果,预测竟截相反。

 

2022年春节假期刚结束,小米12 Pro搭载的自研电源芯片澎湃P1就因自研真实性被质疑登上热搜。从澎湃S1到澎湃C1再到澎湃P1,小米每次发布自研芯片都会遭遇大量质疑。

 

在互联网、手机、汽车、家电巨头纷纷宣布进军芯片行业的热潮中,关于什么是自研芯片的讨论越来越多。即便是被美国打压前在国内芯片行业一支独秀的海思半导体,多年前也被质疑使用Arm架构的麒麟芯片是否属于自研芯片。

 

对于自研芯片,业界并没有严格的定义。雷峰网请教了芯片行业全产业链的从业人士,学者、投资人,发现有两种截然不同的观点。一种观点认为全流程自研才能叫做自研芯片,另一种观点则认为只要是根据自己需求定义的芯片就可以称为自研芯片。当然,更为主流的观点是介于这两种观点之间。

 

不止是对于自研芯片的定义有着截然不同的看法,对于跨界造芯成功的概率,有人认为“九死一生”,也有人认为成功的概率非常高,谁的判断更加合理?

 

借着寻找什么是自研芯片答案的机会,阿里、腾讯、百度、小米、OPPO、vivo跨界自研芯片成败的概率以及真相也浮出水面。

 

自研芯片的三种「定义」

 

对于自研芯片的定义,有人坚持认为,全流程的自研才叫自研芯片。相反的观点则认为,只要根据自己的需求定义芯片,有创新性,就可以叫做自研。

 

大部分业内人士的观点介于两者之间,他们认为,判断自研芯片的关键是有自己的团队,并且完成部分自研,特别是前端自研,就可以称为自研芯片。

 

三种观点,哪种更可取?

 

芯片全球分工,图片来源:SIA

 

强如英特尔也不能实现的全产业链自研

 

“全流程、全链条自主研发的芯片才能叫自研芯片。”上海某高校的一位老师如此定义自研芯片。对于这种定义,有芯片行业者部分认同,但更多的人表达了反对的声音。

 

有十多年芯片行业IP和EDA领域从业经验的杨晔说:“即便像英特尔这样的IDM,也有部分IP、制造原料、生产外包需要依赖外部供应商,一家公司甚至一个国家如今要实现芯片的全产业链100%自研,几乎不可能。”

 

芯片的产业链很长,大致可分为上游的芯片设计,中游的芯片制造,下游的芯片封测。无论是上游、中游还是下游,又可以细分为众多环节。比如芯片设计环节,还有上游的IP和EDA,而芯片设计还分为前端和后端,涉及大量的流程和技术。

 

芯片设计流程, 图片来源:eInfochips

 

曾经,日本半导体产业凭借着全流程、全链条的自主盛极一时,但随着摩尔定律的出现以及半导体产业的全球化分工,日本半导体在2000年后雪崩式滑坡,全球半导体行业的IDM公司也越来越少。

 

深聪智能董事长周伟达认为,“如今,芯片从设计到生产的每个环节都要自己掌握,我认为这不现实。芯片行业还是应该相互协作,推出有竞争力的产品。”

 

既然全产业链自研难以实现,芯片行业又有全球分工,仅仅是定义芯片是否也可以叫做自研芯片?

 

没有自研硬件的腾讯,能叫自研吗?

 

“自研芯片的核心在于根据自己的需求定义。”杨晔认为,“芯片到底由谁来设计制造并不重要,重要的是根据自己或客户的需求定义出产品,并且把从系统需求分解到芯片需求、从芯片设计到芯片生产的流程打通。”

 

一位通信芯片行业的从业者有类似的看法,他认为,自研芯片的关键在于创新功能。也就是说,即便一家公司购买的是第三方IP,但能够打造出别人没有的芯片功能,或者有更低功耗或更强算力,都可以视为自研芯片。

 

如果按照这样的判断标准,腾讯在去年发布的三款芯片紫霄(针对AI计算)、沧海(用于视频处理)、玄灵(面向高性能网络)则可以称为自研芯片。多位业内人士告诉雷峰网,腾讯的紫霄AI芯片的硬件设计是由其投资的一家AI芯片公司设计(知识产权属于腾讯),腾讯内部的团队主要负责软件和工具链层面的工作。

 

与腾讯类似的做法在业内并不少见,比如冲上热搜的澎拜P1芯片,有独立的电源芯片公司行业从业者向雷峰网透露,他们的团队和小米的团队融合在一起。还有,vivo和三星联合设计手机SoC芯片。

 

联合设计芯片会涉及到知识产权的问题,直接购买半导体IP就是一种更为简便的方式。小米、vivo、OPPO去年都相继发布了自研ISP芯片,用于增强其手机的影像功能,实现差异化。不过有人质疑,小米和vivo的ISP采用的是第三方IP,并非自研。

 

杨晔对此持有比较包容的态度,“即使完全使用公版设计,也是跨界到芯片领域自研芯片的一个起步点,这些公司有可能在未来逐步走向定制到自研的路线。”

 

不过在许多芯片行业的眼中,芯片核心功能IP如果是购买,就不能视为自研芯片。

 

自研芯片的主流标准

 

“拥有自己的芯片设计团队,并且核心功能是自研的芯片才能叫做自研。”这是大部分与雷峰网交流的芯片人士的观点。

 

“显式的维度好像很难确定,但至少需要在芯片架构定义、关键核心IP架构定义等工作有中重要贡献,才可以算作自研。” 一位EDA领域的专家这样说。

 

云岫资本合伙人赵占祥说:“自己的芯片团队研发的芯片才能叫自研,否则只能叫定制芯片。其中,芯片的前端设计是重要的判断维度,因为前端设计与逻辑相关,后端更多是工艺相关。”

 

一位任职于互联网公司芯片部门的资深人士也认为,“芯片的后端部分外包影响不大,只要前端的核心掌握在自己手里,芯片整个的流程可控,仍然可以叫自研芯片。芯片前端设计的关键在于,如果大部分IP都是购买,会影响最终芯片的性价比以及迭代的速度。只有核心IP自己研发,才能拥有更有竞争力的自研芯片。”

 

无论是初步自研、完全自研还是定制芯片,互联网、手机、汽车、家电巨头们跨界进入芯片行业被大部分人所欢迎,他们认为跨界巨头的加入,有助于提升中国芯片行业的实力。

 

不过也有反对的观点认为,互联网公司的造芯热潮完全是扰乱行业秩序,短期看蝇头小利,长期看弊大于利。

 

探境科技CEO鲁勇部分同意这样的观点,他认为一个有序的市场不应该有一种好像所有巨头都要自研芯片的态势,自研芯片并不是这些巨头们生存的必然要求。

 

这就引发了下一个问题,诸多巨头为何要跨界进入芯片行业?

 

跨界自研芯片,两大核心诉求

 

互联网、汽车或手机公司跨界到芯片行业一个大的背景是摩尔定律放缓,通用芯片性能的增长难以满足这些行业巨头差异化的需求,典型的代表就是已经有所成就的苹果和谷歌。最近几年,为了满足云计算的需求,亚马逊也开始自研云端芯片,而特斯拉也通过自研芯片满足其汽车的自动驾驶需求。

 

“系统厂商越来越不愿意将自己独特的需求和对应用场景的理解直接分享给传统芯片设计公司,而是通过各种形式形成自研芯片,并结合系统和软件打造专属生态,这是我看到的一个趋势。”杨晔说,“对应用需求的了解,也是系统厂商自研芯片的一大优势。”

 

赵占祥认为,更核心的其实是对场景的了解。一款芯片真正使用的场景需求,不是几句话就能讲清楚,这涉及到大量的细节,需要几万甚至上百万行的代码才能覆盖这些需求。

 

“国外的巨头自研芯片更多是出于差异化和提升竞争力的需求。国内的巨头自研芯片还有供应链安全的考虑。”赵占祥同时指出。

 

这既解释了巨头跨界到芯片领域的原因,也部分揭示了他们自研芯片最大的优势。至于跨界研发芯片最大的挑战,业内人士们有两个共识:

 

一个是对芯片行业的不了解,在研发团队建设、研发成本(包括IP授权费用、EDA工具授权费用、多次流片费用)、研发周期控制的各个环节容易急功冒进,流片失败、资金支持不到位等等问题最后有可能出现。

 

另一个是高昂的成本。无论是手机SoC、服务器芯片,都需要数亿美金级别的成本投入,如果没有足够的需求支撑,比如手机需要千万量级出货量、服务器芯片几百万级的出货量,很难支撑这些巨头继续投入和迭代,最终可能出现自研芯片的性价比难以与外部芯片公司提供的芯片竞争的局面。

 

这些优势和劣势,决定着巨头跨界自研芯片的成败。

 

截然不同的结局判断

 

小米科技董事长雷军在发布第一代芯片松果的时候曾说,做芯片十亿起步,十年回报,九死一生,但小米还是要做。悲观者认为,跨界自研芯片成功的概率很低,特别是汽车跨界的公司。但乐观者却认为,跨界自研芯片的巨头,只要有决心,成功的概率很高。

 

不看好的人认为,芯片行业头部效应明显,而且需要长期人力和财力的累积,一个领域最终只会留下几家巨头公司,大部分公司都会倒下。

 

如果跨界自研芯片的公司不能通过芯片实现差异化,或者开始就挑战难度很大的芯片,失败的概率就很大。多位与雷峰网交流的业内人士都说,他们最不看好汽车公司跨界造车,最主要的原因是每年汽车的出货量很难支撑自研芯片收回成本。

 

看好的业界人士们则认为,跨界自研芯片的公司成功的概率很高。赵占祥说:“选择自研芯片的公司就表明他们有足够的需求,而且这些公司都有足够的体量和财力支撑其自研芯片,只要他们有足够的决心,比如连续10年,每年投10亿,不着急同时做很多款芯片,而是聚焦在少数核心芯片,成功的概率很高。”

 

杨晔也认为,只要有足够的决心,持续坚持,跨界自研芯片成功的概率很高。

 

这就会出现一个现象,比如阿里自研的云端AI芯片,业内有一些议论觉得其芯片不算特别成功,但作为第一款自研AI芯片产品,无论是官方表态还是内部部署,都获得了公司的支持,内部一年也有k级的出货。

 

“系统厂商内部的支持和一定的采购量,已经足以支撑芯片团队继续做新的项目,实际上,很多芯片设计公司四五颗芯片也只有一两颗赚钱,同样的道理,互联网公司一个项目的成败,并不意味着公司大战略的成败,即便最初的项目不算成功,但未来总会有很成功的项目,关键在于能够满足深度差异化的需求,以及服务于公司整体生态。”杨晔分析。

 

如果跨界自研芯片的公司想要分摊研发成本,保持竞争力,拆分芯片部门对外提供芯片也是个好选择。比如,百度将昆仑拆分,很大程度就是这样的考虑。

 

"即便拆分,也很难获得其它用户的信任。最关键的还是要有足够有竞争力的产品,才能有人愿意尝试。"一位业内资深人士表示。

 

预告:20多年前就已经宣称自研芯片的传统家电们,为何如今没有风声?下一篇文章将对此进行深度解读,也欢迎添加策划人微信BENSONEIT,爆料更多你知道的跨界造芯故事。

 

作者 | 包永刚

编辑 | 王亚峰