12月21日，世界上幾家最大的半導體公司正面臨著越來越大的競爭威脅，即他們最重要的客戶正為云計算和人工智能（AI）等領域量身定做自己的芯片。

長期以來，芯片制造始終由英特爾、AMD以及英偉達等大型制造商和設計公司所主導。但現(xiàn)在，亞馬遜、微軟以及谷歌等科技巨頭都加入了這場游戲，以尋求提高性能和降低成本，從而改變了行業(yè)的力量平衡，并推動傳統(tǒng)芯片制造商做出回應，為主要客戶制造更專業(yè)的芯片。

亞馬遜本月發(fā)布了一款新的芯片，該公司表示，該芯片承諾加快使用AI算法從數(shù)據(jù)中學習的速度。亞馬遜已經(jīng)為其云計算部門AWS設計了其他定制處理器，包括被稱為CPU的計算機大腦。

新冠肺炎疫情的爆發(fā)加速了云計算的興起，因為公司普遍接受了使用這些遠程服務器的諸多數(shù)字工具。亞馬遜、微軟、谷歌（Google）和其他公司在遠程工作期間都享受著云計算強勁增長帶來的好處。商業(yè)客戶也表現(xiàn)出越來越大的興趣，用以分析他們收集到的關于產(chǎn)品和客戶的數(shù)據(jù)，這刺激了對AI工具的需求，以加強理解所有這些信息。

谷歌是這些科技巨頭中的先行者，于2016年發(fā)布了一款AI處理器，自那以來其已經(jīng)多次更新了硬件。軟件巨頭微軟是僅次于亞馬遜的第二大云計算公司，也在芯片設計方面進行了投資，包括一款幫助處理AI任務的可編程芯片和另一款增強安全性的芯片。據(jù)熟悉該公司計劃的人士說，微軟目前還在研發(fā)一款中央處理器。

推動科技巨頭們采取行動的是半導體領域運作方式的變化，以及越來越多的人感覺到，摩爾定律正在失效。因此，公司正在尋找新的方法來勉強維持更好的性能，不總是以速度衡量，但有時會降低功耗或產(chǎn)生的熱量。谷歌云計算部門副總裁兼工程研究員帕塔·蘭加納坦（Partha Ranganathan）說：“摩爾定律已經(jīng)存在55年了，這是它第一次大幅放緩。”

云計算巨頭的龐大規(guī)模給傳統(tǒng)芯片生產(chǎn)商帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。過去，半導體制造商傾向于為通用用例設計高性能半導體，讓客戶來適應并最大限度地利用芯片。現(xiàn)在，最大的客戶有財力推動更優(yōu)化的設計。

紐約基金管理公司方舟投資管理公司分析師詹姆斯·王（James Wang）表示：“上世紀90年代，英特爾的規(guī)模比其所有客戶都大，而現(xiàn)在客戶的規(guī)模超過了供應商。因此，這些客戶有更多的資金和更多的專業(yè)知識在內(nèi)部生產(chǎn)零部件。”

英偉達目前是美國市值最高的芯片制造商，市值為3300億美元，英特爾為2070億美元。而云計算巨頭亞馬遜、微軟和谷歌母公司Alphabet的市值均超過1萬億美元。

芯片定制模式在某種程度上源自代工芯片制造商的崛起，這些代工芯片制造商生產(chǎn)由其他公司設計的半導體。這一安排幫助科技巨頭避免了建造自家芯片工廠所需投入的數(shù)十億美元成本。尤其是臺積電，已經(jīng)躍居芯片生產(chǎn)技術的前沿。

這些變化讓芯片設計公司Arm受益匪淺，該公司銷售任何人在支付授權費后都可以使用的電路設計。蘋果是Arm的大客戶，所有制造自己芯片的大型科技公司都是如此。

據(jù)估計，亞馬遜、谷歌和微軟各自在遍布全球的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中運營著數(shù)百萬臺服務器，供自己使用，并出租給數(shù)百萬云計算客戶。在這些龐大的技術帝國中，即使是性能上的微小改進，以及供電和冷卻芯片成本的微小降低，也將產(chǎn)生巨大影響。Facebook也在探索開發(fā)自己的芯片。

AWS副總裁大衛(wèi)·布朗（David Brown）表示，通過放棄與舊軟件和大數(shù)據(jù)中心運營商不需要的英特爾芯片其他標準功能的兼容性，亞馬遜可以來實現(xiàn)性能提升，為此自主制造處理器顯然是亞馬遜的最佳選擇之一。

布朗表示：“我們能夠開發(fā)出針對云計算進行優(yōu)化的芯片，因此我們能夠去掉很多不需要的東西。”亞馬遜的芯片制造努力在很大程度上是從大約五年前開始的，當時該公司收購了名為Annapurna Labs的以色列公司。

定制芯片在消費產(chǎn)品中也越來越受歡迎。在從英特爾采購了15年后，蘋果今年開始在Mac電腦上使用自主研發(fā)的處理器。谷歌已經(jīng)在其Pixel智能手機上搭載了自己的芯片。

芯片行業(yè)分析師林利·格溫納普（Linley Gwennap）說，到目前為止，傳統(tǒng)芯片制造商失去的業(yè)務還不算多。他說，所有定制的、基于Arm架構的CPU所占市場份額都不到1%。他說，谷歌的AI芯片是迄今為止由科技公司設計的產(chǎn)量最大的處理器，至少占所有AI芯片的10%。進入數(shù)據(jù)中心的CPU絕大多數(shù)仍由英特爾提供。

在云計算和AI芯片霸主地位的角逐中，老牌公司也沒有坐以待斃。英偉達今年同意收購Arm，這將是芯片行業(yè)最大的一筆收購。負責英偉達數(shù)據(jù)中心業(yè)務的伊恩·巴克（Ian Buck）表示，該公司正在與最大的客戶密切合作，以優(yōu)化其芯片在硬件設置中的使用。

英特爾說，出售給大型數(shù)據(jù)中心運營商服務器所用的中央處理器中，約有60%是根據(jù)客戶的需求定制的，通常是通過關閉他們不需要的芯片功能來實現(xiàn)的。

英特爾還投資了AI處理器和其他自家的專業(yè)硬件，包括去年斥資約20億美元收購了以色列的Habana Labs。AWS最近同意將該公司的AI訓練芯片放在其數(shù)據(jù)中心，因為亞馬遜正在開發(fā)其競爭芯片，它認為這些芯片明年出現(xiàn)時會表現(xiàn)得更好。

英特爾數(shù)據(jù)平臺集團首席戰(zhàn)略官雷米·瓦扎內(nèi)（Remi El-Ouazzane）表示，Habana Labs在AWS的芯片可能會對英偉達帶來挑戰(zhàn)，后者長期以來始終是AI培訓市場的主導企業(yè)。他表示，到2024年，AI培訓業(yè)務價值將超過250億美元。這對英特爾來說是個巨大的新機遇，這也是一個非常大的市場。
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