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這幾天，蘋果（Apple, AAPL-US）和 Google 公司接連在發表會上推出各自的新品 MacBook Pro 和 Pixel 6 。蘋果帶著 M1 Pro 和 M1 MAX 來炸場， Google 也透過 Tensor 晶片提高了手機的 AI 性能。異曲同工的是，這兩款新產品的性能升級基本都可以歸功於搭載了自家研發的晶片。
在 Google Pixel 6 手機的柔和色調外殼內，裝有 Google 新研發的 SoC（System-on-a-chip，晶片系統）Tensor 晶片，它的對標是蘋果的 A 系列晶片。與 Apple Silicon（蘋果自研晶片）一樣，Tensor 使用與硬體設備相匹配的訂製設計晶片。
▲ Google Pixel 6 & Tensor 晶片（圖片取自： Google ）
在 Pixel 6 的 Soc 中，Tensor 包括一個新的安全晶片 Titan M2 和一個行動 TPU（Tensor 處理單元），從使用上來看它是為運作夜視和錄音機語音轉錄等 AI 進程而構建的。
Google 的產品經理 Monika Gupta 表示： “ 行動晶片根本無法跟上 Google 在機器學習 AI 方向上的研究步伐，因此我們沒有等他們趕上，而是自己製造了一款。 ” 像蘋果 “ 拋棄 ” 英特爾（ Intel , INTC-US）x86 一樣，高通（Qualcomm, QCOM-US）似乎也無法滿足 Google 了。
這次 Google 自研的 Tensor 晶片在性能上基本可以媲美高通的驍龍 888，儘管比起蘋果自研晶片對 Intel 的碾壓其突破性還有些差距，但這也是 Google 自制晶片還不賴的開端。
一、自給自足的完美難題
不論是製造商還是消費者，自從供應鏈上的所有人都感受到 “ 晶片荒 ” 以來，幾乎隔一個月就有一家大型科技公司對外宣布一個自研晶片項目。
最有代表性的例子出現在 2020 年 11 月，當時蘋果宣布將放棄 Intel 的 x86 架構，轉而製造自己的 M1 處理器，如今該處理器早已安裝在其新的 iMac 和 MacBook 中並且銷量成績也很不錯。
根據蘋果公司 2021 年第一季度的財報，該季度其 Mac 電腦的銷量與上期相比成長了 21% ，出貨量增加了約 1 倍。在蘋果 2021 春季發表會上，CEO Tim Cook 也曾公開表示，搭載蘋果自研晶片 M1 的 Mac 電腦銷量已經超過了搭載 Intel 處理器的 Mac 電腦。
▲蘋果 M1 Pro / M1 Max CPU 表現（圖片取自：虎嗅網）
幾個月前，特斯拉（Tesla, TSLA-US）也對外宣稱正在構建 “ Dojo ” 晶片，用於在數據中心訓練 AI 網路。關於特斯拉開始生產配備訂製 AI 晶片的汽車可以追溯到 2019 年，這些晶片可幫助車載軟體根據道路上發生的情況做出決策。
國內來看，百度（Baidu, BIDU-US）在 8 月也推出了一款 AI 晶片，旨在幫助設備處理大量據並提高計算能力。百度稱， “ 昆侖 2 ” 晶片可以用在諸如自動駕駛領域，並且它已進入批量生產。近日，阿里巴巴（Alibaba, BABA-US）集團也發布了為其雲端運算業務推出的晶片 “ 倚天 710 ” ，同時表示將不對外出售，只在內部數據中心部署自用。
還有一些科技巨頭的相關研發仍在進程中，比如， Google 計劃從 2023 年左右開始在運作該公司 Chrome 操作系統的 Chromebook 和平板電腦中使用其自研 CPU 。另一方面，營運全球最大雲服務的亞馬遜（Amazon, AMZN-US）正在開發自己的網路晶片，為在網路中行動數據的硬體交換機提供動力。如果實現，這將減少亞馬遜對博通（Broadcom, AVGO-US）的依賴。
但在現階段，還沒有一家科技巨頭能完全獨立地的開發晶片。現在來看，他們主要是設計而非製造晶片，這也是為了確保晶片的性能和CP值，因為在製造和代工廠方面，成本太高了。舉例來說，在台灣建立像台積電這樣的先進晶片工廠或代工廠，將耗資約 100 億美元，並需要數年時間才能完成。
二、訂製晶片時代
蘋果晶片研發主管 Johny Srouji 去年曾在採訪中表示：
“ 我相信蘋果產品是獨一無二的。我們正在根據 M1 晶片開發完全互相適應的硬體產品和軟體生態。
當我們在三四年前決定設計 M1 晶片時，我和 Federighi （蘋果公司軟體工程高級副總裁） 坐在同一個房間裡，確定我們要交付的產品，然後我們攜手並進。而 Intel 、AMD（Advanced Micro Devices, AMD-US） 或任何其他公司都很難做到這一點（指軟體和硬體協同開發）。 ”
訂製晶片的優勢顯而易見。只需將蘋果搭載了 M1 Max / Pro 或者甚至是更早前推出的 M1 晶片的 MacBook 與之前的 Intel 版本進行比較。從外觀上看， Intel 和 M1 MacBooks Air 是一樣的，但搭載蘋果自研晶片的電腦的速度要快得多，電池續航也顯著提升，而且運作非常輕鬆，一般都用不太到風扇。
部分原因在於 Apple 的 M1 晶片設計，其本質上是 A 系列 iPhone 晶片的延續。也就是說，這些自研晶片是在極端的效率至上的環境中發展起來的。另一重要層面是，蘋果的晶片和軟體是共同設計的，可以相互補充，自適應能力更強。 Intel 的 x86 晶片必須是通用的，就像家庭轎車一樣，而蘋果的晶片，及 Google 的 Tensor SoC，都與它們運作的軟體相匹配，它們就像經過精細調整的跑車。
The Linley Group 首席分析師 Linley Gwennap 表示： “ 設計尖端晶片是一項昂貴的遊戲，但 Google 是世界上最大的半導體客戶之一，所以它有能力玩。這種方法使這些公司能夠訂製具有特殊功能的晶片。例如， Google 構建了自己的 AI 晶片，其中包括一個用於 Pixel 6 手機的小晶片，這些晶片針對 Google 自行開發的 AI 模型進行了優化。 ”
在通用、現成的硬體（ Intel 、AMD、高通）上運作現成的操作系統（Android 或 Windows）時，這種協同工作是不可能的。但並不意味著這些通用晶片的終結，在靈活性方面，它們仍然大放異彩。通用晶片將繼續有用，特別是在部分 PC、筆記本電腦和伺服器應用程式中。但在物聯網、行動設備和其他設備中，自研晶片會更加流行。
三、展望：Android 和 Tensor
蘋果公司全球行銷高級副總裁 Joswiak 先前接受採訪時提到了已故創辦人賈伯斯（Steve Jobs）過去如何推動蘋果介入 “ 所有零件 ” 的想法：
“ 史蒂夫曾說過我們應該製造所有零件，我們一直在為自己的所有產品（從 iPhone，iPad，到手錶）製作所有零件。M1 是在 Mac 上的最後一個關鍵零件。 ” 類似於蘋果所做的一切，賈伯斯顯然想讓蘋果完全實現從軟體到硬體的設計語言統一。透過此次蘋果驚豔的 “ 芯 ” 品發布，其軟硬協同的優勢已經愈發明顯。
就像很多媒體把 Google 對自研晶片的創新歸功於蘋果的啟發一樣，為了和蘋果競爭，也許 Google 能像授權 Android 一樣的授權 Tensor。雖然這會讓基於 Tensor 的 Pixel 6 手機所享有的優勢卷入到競爭中，但重要的是可以縮小 iPhone 與所有非 Google Android 手機之間的差距。考慮到蘋果先前因推出的隱私政策， Google 的核心廣告業務運轉也受到影響。長遠來看，強大 Android 市場是非常有意義的。
這一次是各種公司，包括科技巨頭蘋果、亞馬遜、Facebook、微軟（Microsoft, MSFT-US）和特斯拉，這些以前不從事晶片開發業務的公司，在擴大和演變半導體產業的構成，以及煽動這種變化。
他們有的還正在招聘經驗豐富的工程師，為從網路和雲到自動駕駛的各種應用設計性能更好、能效更高的電腦晶片。在這個過程中，他們正在撕毀傳統半導體劇本的頁面，並制定自己的半導體晶片設計指南。
以上對你我來說，應該都算是好消息。這些自研晶片不僅使我們的電腦或其他硬體設備運作更快、散熱性更好、電池壽命更長，而且還支持以前無法實現的功能，例如 Google 的 AI 攝影增強和蘋果的即時文本功能等。
總之，軟硬體協同設計、形成自成一體的研發設計閉環已經成為各大科技巨頭追逐的未來，屆時像是 Intel 等強大的通用晶片供應商又將是怎樣的一番業務狀況呢？
《虎嗅網》授權轉載
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