產(chǎn)業(yè)深度剖析：處理器核裂變成競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)

ARM、IBM相繼在終端和服務(wù)器市場(chǎng)開放處理器內(nèi)核，一如中子擊碎原子核后發(fā)生核裂變反應(yīng)并釋放巨大能量，處理器內(nèi)核的開放將強(qiáng)烈沖擊現(xiàn)有的集成電路產(chǎn)業(yè)格局。

而系統(tǒng)廠商將多個(gè)IP核聚合在一個(gè)芯片上，亦如核聚變反應(yīng)產(chǎn)生更高量級(jí)的能量，將深刻影響整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)。

“第一絲微弱的晨光出現(xiàn)在東方。在這瞬間，好像從地殼底下升起一種并非這個(gè)世界的光。它是世界從未見過(guò)的日出。在這個(gè)時(shí)刻，永垂不朽的事跡出現(xiàn)了。時(shí)間停滯不前，空間變成一個(gè)小圓點(diǎn)，似乎天崩地裂。人們感到自己好像獲得了目睹‘世界誕生’的特權(quán)。”

唯一獲準(zhǔn)采訪美國(guó)原子彈研制計(jì)劃——曼哈頓工程的《紐約時(shí)報(bào)》科技記者勞倫斯，1945年7月16日在新墨西哥州大漠里目睹世界首顆原子彈試爆后這樣寫道。勞倫斯因其對(duì)原子彈研制和對(duì)日本核打擊的報(bào)道而獲得當(dāng)年普利策獎(jiǎng)。

原子彈的威力來(lái)自重金屬元素的原子核被中子擊中后裂解為2~3個(gè)輕原子核并釋放能量的核裂變反應(yīng)。

盡管“軟件定義”已成為業(yè)內(nèi)的熱詞，軟件在IT產(chǎn)業(yè)所占的比重也日益增加，但軟件是跑在處理器之上的，因此可以說(shuō)整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)是構(gòu)建在處理器之上的。

長(zhǎng)期以來(lái)，人們無(wú)論是在消費(fèi)市場(chǎng)還是在企業(yè)級(jí)市場(chǎng)上看到的處理器都是打上型號(hào)和生產(chǎn)廠家的芯片。處理器作為最小的計(jì)算模塊不可細(xì)分，處理器由Intel、AMD、IBM等處理器廠商生產(chǎn)都是天經(jīng)地義的。

直到蘋果智能手機(jī)iPhone獲得巨大成功，人們這才發(fā)現(xiàn)處理器是可以繼續(xù)細(xì)分的，蘋果公司也可以生產(chǎn)自己的處理器。于是，智能手機(jī)的幕后英雄——ARM公司走到臺(tái)前，正是ARM開放處理器內(nèi)核的商業(yè)模式成全了智能手機(jī)和平板電腦等智能移動(dòng)終端市場(chǎng)的繁榮。

8月7日，IBM、Google、NVIDIA、泰安電腦和Mellanox聯(lián)合宣布成立OpenPOWER聯(lián)盟，聯(lián)盟將提供先進(jìn)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和圖形處理器(GPU)加速等技術(shù)，為下一代超大規(guī)模云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的開發(fā)商提供更多的選擇、更強(qiáng)的控制和更好的靈活性。

直白地說(shuō)，這些高端服務(wù)器芯片、搜索引擎、GPU加速、服務(wù)器主板和網(wǎng)絡(luò)廠商桃園結(jié)義的目的，就是要在服務(wù)器市場(chǎng)上“山寨”ARM的商業(yè)模式，意欲在服務(wù)器市場(chǎng)上再現(xiàn)ARM在消費(fèi)電子市場(chǎng)的成功。

眾所周知，與核裂變相反，核聚變反應(yīng)是由多個(gè)較輕的原子核聚合成較重的原子核且釋放出能量，基于核聚變反應(yīng)的氫彈較之基于核裂變反應(yīng)的原子彈，威力更勝一籌。但鮮為人知的是，核聚變反應(yīng)需要在極高的溫度和壓強(qiáng)下才能進(jìn)行，因此，必須使用原子彈作為扳機(jī)來(lái)引爆氫彈。換句話說(shuō)，先有核裂變，再有核聚變。

類似地，處理器內(nèi)核開放所產(chǎn)生的能量將會(huì)深刻地影響到集成電路(IC)的產(chǎn)業(yè)格局。而諸如蘋果公司等系統(tǒng)廠商將多個(gè)第三方開放的IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))核“聚合”在一個(gè)芯片時(shí)所釋放出來(lái)的能量，影響的將會(huì)是整個(gè)IT產(chǎn)業(yè)。

上篇：產(chǎn)業(yè)演化與平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)力

透過(guò)產(chǎn)業(yè)形態(tài)演變的進(jìn)程可以感觸到SoC如何從暗流涌動(dòng)到成為產(chǎn)業(yè)潮流，而回顧廠商對(duì)平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的爭(zhēng)奪歷程，則會(huì)更深刻地認(rèn)識(shí)處理器內(nèi)核對(duì)芯片市場(chǎng)格局的影響。

集成電路產(chǎn)業(yè)細(xì)分演進(jìn)

如同其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一樣，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也經(jīng)歷了專業(yè)分工不斷深化的過(guò)程。

芯片生產(chǎn)通常分為設(shè)計(jì)、制造和封裝測(cè)試三個(gè)環(huán)節(jié)。早期的IC產(chǎn)業(yè)都是由整機(jī)廠商主導(dǎo)的，像通信廠商摩托羅拉自己就擁有規(guī)模相當(dāng)大的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。上世紀(jì)70年代，英特爾這樣的集成器件制造廠商(IDM)開始主導(dǎo)芯片制造和封裝測(cè)試;到了80年代，在制造領(lǐng)域出現(xiàn)了臺(tái)積電這樣的代工廠(Foundry);進(jìn)入90年代，IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域又細(xì)分出了以ARM為代表的IP供應(yīng)商。

芯片產(chǎn)業(yè)中代工生產(chǎn)和IP設(shè)計(jì)兩種業(yè)務(wù)的獨(dú)立，使得高通等第三方處理器廠商和蘋果等系統(tǒng)廠商采用SoC方式(片上系統(tǒng))自行定制處理器成為可能。根據(jù)半導(dǎo)體市場(chǎng)研究公司ICInsight對(duì)1999年～2012年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)，F(xiàn)abless(無(wú)生產(chǎn)線)廠商銷售復(fù)合增長(zhǎng)率為16%，而同期IDM廠商銷售復(fù)合增長(zhǎng)率僅為3%。2012年Fabless銷售額已占到半導(dǎo)體市場(chǎng)27.7%的份額，從而強(qiáng)勁地沖擊著IDM模式。

集成電路產(chǎn)業(yè)細(xì)分的一個(gè)獨(dú)有的驅(qū)動(dòng)因素是半導(dǎo)體市場(chǎng)日益高昂的投資和日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)。

芯片制造業(yè)是知識(shí)密集型和資本密集型行業(yè)。隨著集成電路加工線寬的不斷縮小，建造一條45nm半導(dǎo)體生產(chǎn)線的投資已經(jīng)高達(dá)30億美元。高高的市場(chǎng)門檻讓中小半導(dǎo)體廠商望而興嘆。

線寬的不斷縮小，還意味著不同生產(chǎn)線的工藝寬容度的縮小。2002年三星生產(chǎn)的StrongARM處理器主頻已經(jīng)做到1.2GHz，而ARM對(duì)外提供的處理器IP的頻率只有400MHz。這是因?yàn)槿窃谠O(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)做了相互優(yōu)化，進(jìn)而顯著提升了芯片主頻。而ARM當(dāng)時(shí)實(shí)力尚弱，難以對(duì)不同廠商的生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化，因此，主頻自然上不去。

英特爾的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于同時(shí)擁有世界最強(qiáng)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和最好的生產(chǎn)設(shè)施，便于兩者相互優(yōu)化，進(jìn)而生產(chǎn)性能最佳的芯片。英特爾對(duì)工藝一致性的追求近乎苛刻，前CEO貝瑞特主導(dǎo)的“精確復(fù)制”計(jì)劃，就是為了讓英特爾分布在世界多個(gè)地方的工廠具有工藝一致的高水平制造環(huán)境。

英特爾用高昂的投資與芯片廠商AMD競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)用設(shè)計(jì)與制造相互優(yōu)化來(lái)與缺少設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的代工廠臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)。

在與AMD的競(jìng)爭(zhēng)中英特爾賭贏了，2008年，AMD終于不堪投資的重負(fù)，將芯片制造業(yè)務(wù)剝離，成為Fabless企業(yè)。而在與臺(tái)積電的競(jìng)爭(zhēng)中，臺(tái)積電不僅沒輸，還通過(guò)與ARM這樣的Chipless(無(wú)芯片)公司合作，實(shí)現(xiàn)了芯片設(shè)計(jì)與制造的相互優(yōu)化，在新的制程引入上與英特爾時(shí)間上相差不多，從而確保了代工芯片的高性能。

與此同時(shí)，ARM也發(fā)展壯大到足以針對(duì)特定代工企業(yè)的特定生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化。如今，如果客戶要在臺(tái)積電代工，ARM則可以分別提供封裝基于臺(tái)積電性能優(yōu)化或功耗優(yōu)化的不同生產(chǎn)工藝的硬IP核，以滿足用戶對(duì)性能或者功耗的偏好。

爭(zhēng)奪平臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)權(quán)

“標(biāo)準(zhǔn)為王”在整機(jī)產(chǎn)品上很大程度是通過(guò)對(duì)平臺(tái)的控制體現(xiàn)出來(lái)的。控制了平臺(tái)，就等于主導(dǎo)了市場(chǎng)，也就意味著豐厚的回報(bào)，因此，平臺(tái)控制權(quán)的爭(zhēng)奪便顯得格外重要了。

平臺(tái)控制權(quán)的爭(zhēng)奪在個(gè)人計(jì)算市場(chǎng)可謂精彩紛呈。