如今，自研芯片風(fēng)頭正盛，但芯片研發(fā)也并非一朝一夕即可完整，為了實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)模式，越來(lái)越多廠商發(fā)現(xiàn)，采用半定制芯片，或許也是“造芯”之路上的一個(gè)可行性的過(guò)渡方案。近日，有人發(fā)現(xiàn)，谷歌花了整整四年時(shí)間打造出來(lái)的字眼處理器Tensor芯片，疑似由三星芯片魔改而來(lái)，即采用的半定制化的模式，對(duì)原本的三星芯片進(jìn)行了部分的整改后打造出來(lái)的新的芯片，這也使得半定制化芯片的概念映入了人們的眼簾。如今，自研芯片風(fēng)頭正盛，但芯片研發(fā)也并非一朝一夕即可完整，為了實(shí)現(xiàn)差異化競(jìng)爭(zhēng)模式，越來(lái)越多廠商發(fā)現(xiàn)，采用半定制芯片，或許也是“造芯”之路上的一個(gè)可行性的過(guò)渡方案。

何為半定制芯片?

提到半定制芯片，人們會(huì)習(xí)慣性的認(rèn)為是通過(guò)購(gòu)買IP核的模式，來(lái)對(duì)芯片進(jìn)行定制化的設(shè)計(jì)。事實(shí)上，半定制化芯片并不等于通過(guò)購(gòu)買IP來(lái)定制芯片。

芯謀研究總監(jiān)王笑龍介紹，在芯片設(shè)計(jì)的流程中，從橫向來(lái)看，可以分為若干功能模塊，例如CPU、GPU等，這些功能模塊的設(shè)計(jì)中，可以通過(guò)購(gòu)買IP的方式，來(lái)完成設(shè)計(jì)工作。從縱向來(lái)看，可以按先后順序把芯片設(shè)計(jì)分成前端和后端的設(shè)計(jì)流程，將設(shè)計(jì)流程分開(kāi)，將部分流程外包給芯片廠商進(jìn)行設(shè)計(jì)，即為半定制化設(shè)計(jì)模式，該模式設(shè)計(jì)出的芯片俗稱為魔改芯片。

一般而言，對(duì)于谷歌等手機(jī)廠商而言，由于其更了解用戶們的需求，因此對(duì)于后端設(shè)計(jì)更為突出，在半定制模式中往往會(huì)承擔(dān)后端的設(shè)計(jì)工作。但由于其不是傳統(tǒng)意義上的芯片廠商，對(duì)于前端的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不如芯片廠商，因?yàn)闀?huì)選擇將前端設(shè)計(jì)外包給芯片廠商，形成“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”的模式。

事實(shí)上，半定制化芯片并非是一個(gè)新概念，Gartner研究副總裁盛凌海表示，在此前，有很多廠商都會(huì)選擇半定制化芯片，但是這種模式此次被用在了較為火熱的手機(jī)芯片領(lǐng)域中，使得半定制化芯片的模式變得頗受關(guān)注，

“目前，半定制化的模式已經(jīng)非常常見(jiàn)，除了三星以外，還有很多Fabless廠商參與其中，例如AMD幫助索尼半定制PS4的芯片、三星幫助思科半定制網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)芯片，以及MTK、Marvell、博通等企業(yè)都有類似業(yè)務(wù)。該模式形成的主要原因是系統(tǒng)廠商的需求驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)企業(yè)作為直接供應(yīng)商最早捕捉到了這種變化，因此也隨著這個(gè)趨勢(shì)來(lái)調(diào)整自己的業(yè)務(wù)形式?！?北京半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)朱晶同《中國(guó)電子報(bào)》記者說(shuō)。

半定制化芯片爭(zhēng)議不斷

據(jù)了解，谷歌的Tensor芯片和三星Exynos芯片高度同源，除了CPU、GPU、NPU等高級(jí)結(jié)構(gòu)外，芯片中的基本結(jié)構(gòu)均是同源。而這也是魔改芯片最大的特性之一，這也使得芯片半定制化引起了很多爭(zhēng)論——半定制芯片能否幫助造芯的科技企業(yè)形成差異化競(jìng)爭(zhēng)，達(dá)到與自研芯片一樣的效果?

“芯片的創(chuàng)新關(guān)鍵在于是否擁有屬于自己的核心技術(shù)，這與采用ASIC模式，用別的的IP來(lái)設(shè)計(jì)芯片大為不同。而半定制芯片的模式，設(shè)計(jì)芯片的廠商往往是有屬于自己的IP，這也意味著擁有獨(dú)特的核心技術(shù)，而這也是差異化競(jìng)爭(zhēng)力所在。”盛凌海說(shuō)。

天津集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)顧問(wèn)、創(chuàng)道投資咨詢總經(jīng)理步日欣認(rèn)為，雖然自研芯片已經(jīng)成為了一種潮流，但事實(shí)上已經(jīng)沒(méi)有完全自研芯片的概念了。如今大部分芯片的開(kāi)發(fā)，都是依賴外部IP的支持，甚至現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)科技企業(yè)只提需求，第三方一站式芯片開(kāi)發(fā)服務(wù)的模式。而半定制化芯片也擁有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即已經(jīng)有成熟的體系架構(gòu)和模塊供參考或者直接使用，對(duì)于提升研發(fā)的效率有直接的幫助。

“自研芯片有助于提升性能，特別是一些與產(chǎn)品功能相關(guān)的定制化開(kāi)發(fā)，能夠與下游產(chǎn)品的生態(tài)緊密耦合，比如強(qiáng)調(diào)個(gè)性、突出某個(gè)功能、強(qiáng)化芯片AI算力等方面的能力等。半定制化的芯片也能一定程度上滿足這方面要求，也會(huì)依據(jù)自身產(chǎn)品需要，去著重優(yōu)化芯片的能力?！辈饺招勒f(shuō)。

朱晶介紹，半定制化芯片的模式，目前主要是一些成熟的Fabless廠商商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變和延伸。在此前只是向系統(tǒng)廠商直接提供產(chǎn)品，而現(xiàn)在為了滿足系統(tǒng)廠商的自研需求，開(kāi)始向其提供從架構(gòu)到設(shè)計(jì)服務(wù)的半定制化芯片方案。一方面一定程度上滿足了系統(tǒng)廠商在設(shè)計(jì)方面的自主化需求，另一方面也可以幫助系統(tǒng)廠商快速的成功開(kāi)發(fā)出新的滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。相比于全新自研芯片上，最主要的優(yōu)勢(shì)是能夠快速交付，且自研成功率較高，風(fēng)險(xiǎn)低。

以谷歌Tensor處理器為例，盡管它是由三星芯片魔改而來(lái)，但絲毫沒(méi)有影響其性能的強(qiáng)大。據(jù)了解，Tensor芯片其實(shí)是由三星的一顆代號(hào)為Exynos 9855的未公布的芯片魔改而來(lái)，而而目前三星最強(qiáng)的Exynos 2100芯片代號(hào)是9840，由此也可以看出Tensor這顆芯片的性能很有可能高于Exynos 2100。此外，Tensor芯片因其創(chuàng)造性的核心算法和圖像信號(hào)處理單元設(shè)計(jì)，能夠使得手機(jī)設(shè)備獲得更好的拍照體驗(yàn)。Tensor的交互中樞也能夠改進(jìn)現(xiàn)有的語(yǔ)音識(shí)別輸入、實(shí)時(shí)翻譯和其他許多個(gè)性化的AI性能?？梢?jiàn)，該款芯片在處理機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能方面擁有非常強(qiáng)大的性能。

此外，Tensor處理器的TPU、ISP以及搭配的TitanM2安全芯片都屬于谷歌自家技術(shù)，在核心技術(shù)方面，谷歌依舊具備相當(dāng)強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

俗話說(shuō)，不管黑貓白貓，能抓到老鼠就是好貓。對(duì)于半定制芯片而言，也是如是。

半定制芯片模式普及尚有難度

如今，已經(jīng)有很多自研芯片的廠商開(kāi)啟了半定制芯片方案，蘋果、Facebook等大廠均采用的此項(xiàng)模式。然而，半定制化芯片的模式普及尚有難度。

據(jù)了解，此次由三星芯片魔改而來(lái)的谷歌Tensor芯片，未來(lái)很有可能直接由三星代工生產(chǎn)。使得谷歌與三星有更深度的合作。而看似雙贏的背后，實(shí)際上暗藏著很多弊端。

“三星給谷歌的半定制化芯片服務(wù)，更多的意義在于戰(zhàn)略支持，即加強(qiáng)雙方的合作，而對(duì)于三星本身而言，一定程度上是一種服務(wù)資源的浪費(fèi)。因?yàn)槿潜旧頁(yè)碛型愋酒?，也有完整的IP，但接了谷歌的半定制化芯片的訂單后，需要對(duì)芯片進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，重復(fù)先前所做過(guò)的工作。”盛凌海表示。

此外，步日欣認(rèn)為，半定制化的自研芯片很難成為主流，雖然半定制芯片能夠提升產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率，但畢竟隨著技術(shù)的發(fā)展，用戶需求越來(lái)越多樣化，產(chǎn)品功能和性能都需要進(jìn)行進(jìn)一步的提升，科技大廠若想自研芯片，需要深入到底層開(kāi)發(fā)，才可研發(fā)出具備一定競(jìng)爭(zhēng)力的芯片，單純的魔改難以實(shí)現(xiàn)。此外，知識(shí)產(chǎn)的權(quán)歸屬、芯片底層設(shè)計(jì)的理解和二次開(kāi)發(fā)，都會(huì)是半定制自研芯片未來(lái)發(fā)展需要考慮的問(wèn)題。

可見(jiàn)，單純依靠魔改芯片并非是長(zhǎng)久之計(jì)，該模式或許更適合成為造芯之路的一個(gè)過(guò)渡期，難以承擔(dān)起自研芯片的“大任”，對(duì)于想自研芯片的科技廠商而言，不斷努力研發(fā)自身的新技術(shù)，才是打造核心競(jìng)爭(zhēng)力的根本。