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〈財經週報-全球財經趨勢〉大客戶自研晶片 傳統晶片廠改推客製化

2020/12/27 05:30

oogle、蘋果、亞馬遜相繼自研晶片,讓傳統晶片廠轉而為客戶製造更專業的晶片。(法新社)

編譯盧永山/特譯

Google、蘋果、亞馬遜相繼在自家產品中,使用自行研發的晶片,微軟也將自行研發個人電腦和伺服器的處理器,這些網路科技大廠原本為英特爾、輝達等傳統晶片廠的客戶,如今他們的規模已遠大於傳統晶片廠,並有實力自行研發晶片,以求提高本身裝置性能和降低成本。根據華爾街日報和彭博報導,這種趨勢為傳統晶片廠帶來挑戰,並改變了業界的實力平衡, 迫使傳統晶片廠一改過去由客戶適應其產品的作法,轉而為客戶製造更專業的晶片。

疫情大流行 雲端運算強勁成長

電商巨擘亞馬遜本月稍早發布1款晶片,該公司表示,這款晶片有望加快演算法透過人工智慧(AI)從數據中學習的速度。亞馬遜已為旗下雲端運算事業AWS設計了其他處理器,包括名為中央處理器(CPU)的電腦大腦。

武漢肺炎疫情大流行加快雲端運算的崛起,因企業已普遍接受這類使用遠端伺服器的數位工具。Google、亞馬遜、微軟等網路科技大廠在疫情爆發後遠距上班風潮湧起期間,雲端運算業務都出現強勁的成長。

此外,企業客戶正對於分析自己收集的產品和客戶數據顯示出更濃厚的興趣,這助長了對於使用AI工具來理解所有資訊的需求。

Google是率先推出自研晶片的網路科技大廠,該公司在2016年就發布1款AI處理器,之後進行多次的升級。在雲端運算領域僅次於亞馬遜的微軟,也在晶片設計進行了投資,包括1款處理AI的可編程式晶片,以及另1款加強安全的晶片。

彭博報導,微軟正在為旗下伺服器、Surface下一代筆電自研以Arm(安謀)為基礎架構的處理器,伺服器處理器將用於微軟Azure雲端運算服務,並為Surface下一代筆電設計另1種處理器,停止採用英特爾處理器。

網路科技大廠之所以自研晶片,不僅因為半導體業界的運作機制發生變化,也因為業界越來越覺得摩爾定律(Moore’s law)正在失效,該定律是有關晶片性能將穩步提高的基本假設。因此,各網路科技大廠開始尋找新方法來提高晶片性能,衡量標準不一定是速度,有時會考量能否降低能源消耗或發熱量。

一直在研發專業晶片的Google雲端部門副總裁拉賈納坦(Partha Ranganathan)表示:「摩爾定律已有近55年歷史,這是其發展速度首度大幅放緩。」

這些積極發展雲端業務的網路科技大廠,已對傳統晶片廠帶來巨大挑戰。過去,半導體廠商通常為一般的應用來設計高效能半導體,讓客戶來適應,並充紛利用這些晶片;如今這些大型客戶擁有財力尋求更優的設計。

紐約ARK投資管理公司分析師James Wang表示:「在1990年代,英特爾的市值比所有客戶還要很多,如今這些客戶的市值遠超過了他們的供應商。因此,他們有更多的資本和專業來自研晶片。」

晶片製造商市值 落後科技鉅子

截至12月22日,輝達的市值約3,288億美元,為美國市值最大的晶片製造商,英特爾僅1,892億美元;積極發展雲端業務的亞馬遜、微軟和Google,市值均超過1兆美元。

積極發展雲端業務的網路科技大廠之所以開始自研晶片,在一定程度上得歸因於晶圓代工業者的崛起,後者協助生產其他公司設計的晶片。這樣的安排使得網路科技大廠免去自建半導體廠所需的數十億美元成本。尤其是台積電,該公司在晶圓代工技術上領先群雄。

這些變化也令晶片設計公司安謀控股(Arm Holdings)受益,在支付授權費後,任何公司都能使用安謀銷售的電路設計產品。蘋果是安謀最大的客戶,自研晶片的其他網路科技大廠也是。

訂製晶片在消費電子產品也漸漸受到青睞。在向英特爾採購處理器15年後,蘋果今年開始在麥金塔電腦中安裝自研的晶片。Google也在自家Pixel智慧手機中安裝其AI晶片。

晶片產業分析師葛溫納普(Linley Gwennap)表示,儘管如此,目前傳統晶片廠流失的業務還算少,所有訂製、以Arm為基礎架構的處理器市占率還不到1%,Google的AI晶片是市占率最高的自研處理器,至少占所有AI晶片的10%,英特爾仍供應數據中心所需的絕大部分CPU。

不願坐以待斃 輝達併購安謀

在雲端技術和AI晶片的爭霸戰中,傳統晶片廠也沒坐以待斃。輝達今年稍早同意斥資400億美元併購安謀,成為半導體業史上最大收購案。

英特爾則說,該公司在出售給大型數據中心營運商的伺服器中央處理器中,約60%是根據客戶的需求訂製的,通常是透過關閉客戶不需要的功能來滿足需求,英特爾也對AI處理器和其他專業硬體進行投資。

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