物联网聚焦丨芯片巨头竞争格局迎来新变化
作者 | 菊园科技园2022-02-14

近日,全球开放硬件标准组织 RISC-V 国际基金会宣布Intel以Premier级别会员身份正式加入该组织。同时Intel宣布将推出 10 亿美元基金建立代工创新生态系统,此举或将有助于加速终结ARM的垄断地位。

物联网聚焦丨芯片巨头竞争格局迎来新变化

RISC-V基金会官网成员界面,Intel的标志赫然在列

三大指令集架构

x86架构作为复杂指令集,一直统治PC电脑、HP高性能计算平台。

ARM属于精简指令级架构,用于大多数智能手机、嵌入式和物联网设备。

RISC-V也是精简指令集,最早由加州大学伯克利分校David A. Patterson教授带领团队推出,是最重要的免费且开源的指令集架构之一。目前我国很多自主芯片都是基于该架构,国内的华为、中兴、芯来科技、阿里平头哥等公司都加入了RISC-V基金会。

苹果M1芯片

苹果于2020年11月发布的M1芯片,适用于部分Mac、iPad设备

在智能手机兴起前,ARM架构被认为是“低性能、低功耗”的代表,不与Intel代表的x86架构产生直接竞争。智能移动设备大范围推广后,以苹果的M系处理器为代表的ARM芯片逐渐打破了性能瓶颈,ARM已威胁到Intel的地位。

而在 RISC-V 发展的这十年来,无数专家验证了 RISC-V 的先进性,传统上,一家企业想要在自家产品中集成芯片,需要先选择供货商,供货商与指令集架构、软件生态深度绑定,因此一旦做出选择便难以更改。

倘若切换到使用 RISC-V,开源的 RISC-V 不存在深度绑定的情况,因此会有成百上千家供应商任企业挑选,且能灵活切换其他供货商。

不过对整个产业而言,仍需要具有足够影响力的引领者研发 RISC-V 高性能CPU,将多年积累的移动端 CPU、桌面端 CPU 或服务器 CPU 设计经验带入这一新兴行业,推动产业发展。

芯片巨头们的竞争路线

ARM阵营虽然在PC市场和服务器市场都取得了一些成绩,不过尚未真正影响到Intel的生存。据Intel公布的业绩报告,其2021年营收为747亿美元,净利润为198.68亿美元,净利润率依然高达26.6%。此外,在以服务器为代表的市场中,Intel仍以97%的市场占有率掌握着绝对主导地位。

此外,Intel公司与ARM公司在商业模式上也存在着较大的差异。

半导体行业常见的IDM、Fabless与Foundry模式

半导体行业常见的IDM、Fabless与Foundry模式

ARM最早由苹果、诺基亚、Acorn、VLSI、Technology等公司合资成立,是典型的Fabless无晶圆半导体模式。其营收规模相较于Intel小得多,但却有超过1000家授权合作伙伴,每个季度出货芯片超过25亿片,在各种嵌入式处理器是当之无愧的第一。

公司只负责核心架构研发,提供IP授权给半导体合作伙伴(高通、苹果、AMD及三星等),后者使用ARM的架构、设计以及开发工具推出自己的处理器,然后再供应给OEM客户。

物联网聚焦丨芯片巨头竞争格局迎来新变化

此前,英伟达( NVIDIA )曾与ARM 的母公司软银( Softbank )约定以660亿美元的价格对ARM进行收购。这项收购案一旦实现,国内乃至全球半导体行业的局面会发生天翻地覆的变化。但由于英国,欧盟,美国等地的监管机构反对,此交易被迫宣布中止,ARM公司随即宣布将公开募股。

Intel始终坚持一条龙式的IDM模式。即涵盖IC设计、IC制造、封装测试等各个环节的全链路生产模式。区别于NVIDIA、高通、华为等企业的Fabless模式,在IDM模式下设计、制造等环节得以协同优化发展。这也是Intel长期以来保持技术优势的源动力。

不过伴随着摩尔定律的逐渐失效,Intel的10nm制程量产计划也一再延期。英特尔CEO在2021年宣布将IFS模式,即为客户提供芯片代工服务,作为公司的新发展重点之一,这使得Intel需要与台积电等传统芯片代工厂进行竞争。

Intel的模块化芯片示意图

Intel的模块化芯片示意图:基于先进3D封装,单芯片整合至强CPU核心等自家IP、新的互连技术、第三方/定制IP和小芯片

Intel的选择是入局RISC-V架构的建设,在攻入ARM占据垄断地位的移动市场的同时,发力RISC-V新赛道,以此来维系自身在芯片设计制造行业的龙头地位。

据媒体引述市场调研机构Semico Research的最新报告,预计到2025年,采用RISC-V架构的芯片出货量将增至624亿颗,2018年至2025年复合增长率高达146%。毫无疑问,随着这一新兴指令级架构的飞速发展,现有半导体行业格局将会发生巨大的变化。


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