云服务供应商或改变半导体格局

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在消费电子、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用。如二极管就是采用半导体制作的器件。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。

过去几年，全球七大数据中心亚马逊、Google、微软、Facebook、阿里巴巴、腾讯和百度服务器需求的增加，创造了庞大的半导体需求，以谷歌为例，在今年2月13日 ，他们宣布，将在美国的办公室和数据中心投资130亿美元。 如微软和亚马逊等云服务供应商也都是这个市场的大买家。 这背后的半导体产业推动是显而易见的。七大巨头也见到了这样的境况，他们也转而投向半导体产业，希望通过自主研发芯片，一方面降低成本，另一方面则希望在当前AI大潮汹涌而来的时候，打造其差异化优势。 而他们打造的往往不止服务器相关芯片，这个行动必将对传统芯片厂商带来一定的影响。一个全新的半导体时代要到来了吗?

Google大张旗鼓

在互联网巨头造芯之路上，谷歌无疑是跑在了最前面。 早在2006年，该公司就开始寻找新的方法来有效利用其过多的硬件资源，包括GPU，FPGA芯片和ASIC。 到2013年，DNN越来越受欢迎，谷歌开始设计一系列定制ASIC芯片。直到2016年，谷歌I/O开发者大会上，谷歌正式发布了首代TPU。 到现在，谷歌自主研发的人工智能专用芯片TPU已经迭代到了第三代，并且暗示未来将会自主研发CPU。2017年10月，谷歌Pixel 2和Pixel 2 XL手机都采用了一颗新型定制协同处理器Pixel Visual Core，这一颗处理器则是谷歌与英特尔公司合作设计的。 这也是谷歌发布的第一款自己的移动端芯片。 而且谷歌未来的Pixel手机将采用自家的芯片。2019年6月，据IST报道，谷歌正在为印度班加罗尔的gChips部门进行大量招聘，在Google班加罗尔工程团队的64个职位空缺中，大部分都是与芯片设计相关的职位。 gChips部门致力于设备及其学习等领域开发芯片组。而此前的报道中指出，之前的十几名芯片工程师，都是从英特尔、高通、博通、英伟达等传统芯片制造商那里挖来的，这些工程师都拥有丰富的芯片研发经验。 其中之前在博通和英特尔担任高级职位的Rajat Bhargava一年前被谷歌任命为该计划的领导者。 这些人才都是谷歌为了未来打造移动芯片所需要的资源。除此之外，亚马逊从ARM获得了很多技术授权，亚马逊还通过台积电去生产芯片。 种种迹象都可以看出，谷歌正在大张旗鼓的造“芯”，以期逐渐摆脱对传统芯片厂商的依赖。谷歌TPU的推出，主要还是因为市场上没有满足其需求的芯片，使得他们进入了自研芯片领域，TPU的开放降低了企业用户对英特尔、英伟达等通用芯片巨头的依赖。 谷歌近年来不断扩大了其设备阵容，包括智能扬声器和各种其他人工智能控制设备。 对于谷歌来说，定制芯片设计确保了硬件和软件功能的紧密集成。 如果谷歌的芯片项目，尤其是TPU进展顺利，对于英伟达和Intel这些供应商来说，不是一件好事。

亚马逊蓄势已久

亚马逊自研芯片要追溯到2015年，彼时亚马逊与AMD合作开发64位Arm服务器处理器，用于亚马逊的数据中心。 AMD还在2016年推出了与亚马逊合作的Arm芯片，代号“西雅图”的Opteron A1100处理器，但后来亚马逊退出了与AMD的合作。还是在2015年，亚马逊转而斥资3.5亿美元收购了芯片厂商Annapurna Labs，这可以说是亚马逊在终端芯片的一次布局。 作为全球最大的电商和云服务提供商，亚马逊过去几年一直在为其数据中心中的数百万台服务器研发芯片。到了2017年年底，亚马逊斥资9,000万美元低调收购安全监视器供应商Blink，这被认为是亚马逊在芯片行动上的提速。 亚马逊看中了Blink的省电芯片，打算用于旗下各种物联网(IoT)装置，包括Cloud Cam、Echo智能音响等。进入2018年，亚马逊则终于开始发布自家的芯片。 2018年11月，亚马逊在美国发布机器学习芯片AWS Inferentia，AWS Inferentia是一款机器学习推理芯片，支持TensorFlow、Apache MXNet和PyTorch深度学习框架，以及使用ONNX格式的模型。 不过亚马逊并不打算直接向用户销售这款芯片。2018年12月， 亚马逊 推出首款自研Arm架构云服务器CPU Graviton，目标直指英特尔。 Graviton的问世显示出亚马逊AWS想要摆脱英特尔的决心。2019年1月，据外媒彭博社透露，亚马逊旗下的AWS与三星风险投资、Avery Dennison共同参与了无线技术公司Wiliot公司价值 3000万美元的B轮投资。 2018年11初，亚马逊携手英特尔，微软和美国明石风投投资了AI芯片初创公司Syntiant。 这一系列的投资和自研动作，都显示着亚马逊正在由“软”向“硬”演变。数十年来计算机和服务器都使用的是英特尔的CPU，但如今亚马逊自研芯片的成功，不但让该公司有了更多的选择，另一方面也助力亚马逊提升了自己与英特尔议价的能力。 随着亚马逊在芯片领域的自力更生，其供应商英特尔的日子也开始逐渐松动起来。 除了亚马逊，英特尔另外两大客户则是Facebook和微软，但是他们两家也在自研AI芯片。

微软 & Facebook暗中发力

事实上，微软对半导体技术并不陌生。 在云计算领域，微软一直在研究AI运算技术，2017 年的HotChips大会上，微软展示了Project Brainwave，一个基于 FPGA 的低延迟深度学习云平台。 在端侧AI芯片领域，微软还有面向Hololens的HPU。近几年，微软一直在增强定制芯片设计能力，在近日的Surface活动上，微软还带来了一个新的Microsoft处理器，这是一款名为SQ1的高通衍生芯片，SQ1为Surface Pro X提供了惊人的图形处理能力，还将在芯片上进行人工智能。微软也在积极的网罗各界人才，就在近日的Surface系列产品中部分定制处理器展示的当天，微软还在尝试招聘更多芯片设计师，为其微处理器设计提供支撑。 微软在职业社交网站LinkedIn上发帖称，正在招聘有工作经验的“定制CPU / 片上系统设计”工程师，新招聘工程师的工作地点为北卡罗来纳州罗利、加利福尼亚州森尼韦尔、科罗拉多州柯林斯堡以及位于华盛顿州雷德蒙德的微软公司总部。与其它科技巨头相比，Facebook在芯片研发和硬件开发的起步明显落后了。 虽然早在2013年，Facebook就成立了人工智能研究院，但是直到2018年Facebook造“芯”才开始有大动作，据Facebook官网招聘信息得知，其公司总部加利福尼亚州门洛帕克目前在招聘ASIC & FPGA设计工程师，时至今日，Facebook依然有不少AI芯片的职位挂在LinkedIn上面。2018年7月，Facebook又收购了一家 AI 创业公司： Bloomsbury AI，该交易将使Facebook在理解自然语言及其应用方面有所提升，通过这项研究开发的工具可用于解决虚假信息、假新闻和恐怖主义相关内容的扩散。2019年2月，据英国《金融时报》报道，Facebook正在跟亚马逊和谷歌展开竞争，开发自己的人工智能芯片。 Facebook首席人工智能科学家Yann LeCun接受《金融时报》采访时表示，Facebook希望与多家芯片公司合作设计新产品，最近还与英特尔合作开展了一个项目。 但他也指出，该公司正在开发自己的定制ASIC芯片来支持人工智能项目。可以看出，无论是微软还是Facebook都在暗自发力自主研发芯片，试图降低对英特尔、高通、英伟达等芯片厂商的依赖。

国内BAT虎视眈眈百度：从2011年起，为了深度学习运算的需要，百度开始基于FPGA研发AI加速器，并同期开始使用GPU。 八年磨一剑，2018年7月，百度发布了面向云端的自研AI芯片“昆仑”，包含训练芯片昆仑818-300，推理芯片昆仑818-100，将面向智能汽车、智能设备，语音图像等场景。在2019年百度AI开发者大会上，百度发布了远场语音交互芯片“鸿鹄”，这是百度自研的第二款芯片。 这款芯片是根据车规级标准打造，将为车载语音交互、智能家具等场景带来巨大的便利。 虽有两款芯片在手，但是仅自研AI芯片并不代表能自给自足，AI在未来将无处不在，百度自然不能着眼于眼前的汽车和语音识别等少数场景，所以百度宣布与英特尔合作共同开发Nervana神经网络训练处理器(NNP-T)，与英特尔的合作能够降低他们开发AI芯片的难度。百度这两年在大力部署自动驾驶和智能语音领域，曾领投中科慧眼亿元Pre-B轮融资，Pre-B致力于自动驾驶系统及三代ASIC芯片等方面研发，未来将会为百度阿波罗无人驾驶计划提供深度支持。阿里：去年中兴事件之后，阿里宣布进军芯片产业，阿里的造“芯”之路采用“自研+投资”策略。 一方面以达摩院为首的内部研发进程目前已进入“深水“”，另一方，投资、收购垂直领域有实力的芯片初创公司，双管齐下。自2017年开始，阿里先后投资了寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能(Kneron)、翱捷科技(ASR)等芯片公司。 公司还收购了中天微，成立了平头哥半导体。

2019年7月25日，阿里巴巴旗下的平头哥发布首款玄铁910芯片，号称目前业界性能最强的RISC-V架构芯片之一，未来可以应用于5G、人工智能、物联网、自动驾驶等领域。 这可以说迈出了万里长征的第一步。 随后他们还开推出了一个叫做无剑的SoC开发平台，减低开发者开发芯片的时间。在2019杭州云栖大会上，达摩院院长张建锋现场展示了阿里第一款AI芯片含光800，偏重推理，其性能和能效比均为第一，含光800已开始应用在阿里内部核心业务中。随着含光800的发布，平头哥端云一体全栈产品系列初步成型。 基础单元处理器IP： C-Sky系列、玄铁系列，为AIoT终端芯片提供高性价比IP; 一站式芯片设计平台： 无剑SoC平台集成CPU、GPU、NPU等，降低了芯片设计门槛; AI芯片，含光800通过AI云服务为AI场景提供高性能算力。 这三大产品系列，可以说实现了芯片设计链路的全覆盖。阿里也通过这些芯片战略展现了他们芯云端的芯片决心。腾讯：腾讯虽然没有公布自研芯片，但在2018年8月，人工智能领域神经网络解决方案公司燧原科技宣布获得Pre-A轮融资3.4亿元人民币，由腾讯领投，种子轮投资方亦和资本(武岳峰资本旗下基金)、真格基金、达泰资本、云和资本继续跟投。百度和阿里已经相继发布了自家的自研芯片，那么，腾讯何时才会推出自主研发的芯片? 在2018年的“未来论坛X深圳峰会”主题演讲上，马化腾表示，腾讯目前正在研究如何助推中国芯片产业发展，这可能包括利用其庞大的数据需求，敦促国内芯片供应商拿出更好的解决方案，或者利用微信平台支持基于中国芯片的应用开发。

新型半导体材料在工业方面的应用越来越多。新型半导体材料表现为其结构稳定，拥有卓越的电学特性，而且成本低廉，可被用于制造现代电子设备中广泛使用，我国与其他国家相比在这方面还有着很大一部分的差距，通常会表现在对一些基本仪器的制作和加工上，近几年来，国家很多的部门已经针对我国相对于其他国家存在的弱势，这一方面统一的组织了各个方面的群体，对其进行有效的领导，然后共同努力去研制更加高水平的半导体材料