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苦熬30年,英伟达终于等来了它的时代

亿欧网 2020-08-23 09:30:39

文章经授权转自公众号:亿欧网(ID:i-yiou);作者: 小北

今年7月,英伟达的市值创新高,达到2513.14亿美元,超过了英特尔的2481.55亿美元。

过去五年,英伟达股价暴增1900%。

“这是iphone取代诺基亚的事情,是时代转换的标志。”在芯片行业有多年投资经验的华创资本合伙人熊伟铭认为。

1993年,当Wintel联盟称霸半导体行业的时候,黄仁勋刚刚和Sun公司的两位工程师创立英伟达。

成立后的20年里,英伟达大部分都在艰难中苦熬岁月。而相比之下,英特尔风光无限,是全球数十亿台PC左下角的蓝色小标。

直到2012年,以GPU为主的英伟达,迎来了AI时代。市值反超,只是时代转换的数字外显。

如果说Wintel联盟是PC时代的霸主,ARM与Android、iOS操作系统构建起的ARM联盟,就是移动时代的王者。因此当传出英伟达收购ARM的消息时,整个业界为之一震。

这是为AI时代而生的英伟达+移动时代的ARM,共同对抗PC时代的英特尔。

英伟达:生于1993,成年于2012

1993年英伟达成立之初,初衷是研发一种专用芯片,用来加快电子游戏中3D图像的渲染速度,带来更逼真的显示效果。但这款芯片生不逢时,未获成功。

1996年英伟达推出的几款图形处理器取得了一定的突破。并于1999全年营收突破1.5亿美元,在纳斯达克挂牌上市。

同年8月,英伟达首次提出GPU概念。但也是在此之后,英伟达一头撞进了艰难岁月。

2000年,为了进军游戏主机行业,微软请英伟达研发Xbox芯片以及主板解决方案。但是在研发期限内,英伟达遭遇一系列问题最终导致产品推迟首发,失去先机。微软转而扶持英伟达的竞争对手ATI。

2007年,英伟达首席科学家David Kirk说服黄仁勋,让只做3D渲染的GPU技术通用化,构建了CUDA(Compute Unified Device Architecture)运算平台。

这项架构投入成本巨大,短期内无法获得收益。使得2008年英伟达的营收骤降16%,股价从37美元跌至6美元左右。

英伟达坎坷前行的同时,英特尔却横扫千军。

半导体产业中,存在着一个重要的生态现象:指令集壁垒。即相应的软件操作系统,通过相应的指令集跑在相应的芯片上,才能达到最佳效果。一旦指令集和操作系统组合绑定,将形成其他玩家难以逾越的“生态墙”。

PC时代,英特尔x86处理器和微软Windows操作系统构筑起了最牢不可破的“生态墙”。也让英特尔连续25年(1991-2017)登顶全球半导体第一厂商的王座。

然而到2012年,势能在悄然中发生了转变。

2012年,基于GPU,人工智能、深度神经网络技术突破工业化红线,人工智能时代的曙光缓缓升起。

“就好像在八九十年代,自行车是主流的交通工具,而21世纪,汽车成为主流交通工具一样,GPU取代CPU,成为未来人工智能时代、物联网时代的主流底层处理器架构。”熊伟铭表示。

生于1993年,但直到2012年,英伟达才真正迎来属于自己的时代。

为什么英伟达+ARM让人害怕

在子弹飞了一会儿之后,8月20日早上的财报会议上,英伟达CEO黄仁勋首度回应了收购ARM的传闻,他表示,英伟达迄今为止与ARM有很多合作,但尚未提出收购计划。

“我们一直是ARM的长期合作伙伴,在众多应用程序中使用ARM,无论是自动驾驶还是机器人应用程序,以及任天堂的游戏手柄Switch。最近英伟达还将加速计算Cuda带给ARM。”他还称,ARM架构的一个特别之处就是它高效节能,所以有扩展到高性能计算的空间。

虽然收购一事尚无眉目,但仅仅是一则传闻,就引起了行业、媒体的巨震,可见其威力不小。

“本身英伟达市值超越英特尔,就已经具有时代意义了,如果英伟达真的收购ARM,就相当于收购了移动端的英特尔,”熊伟铭表示。

如果说PC时代的“生态墙”是由Wintel联盟构筑起的,那么移动时代的这堵“生态墙”就是ARM的RISC指令集架构形成的移动端处理器生态,和Android、iOS操作系统构建起的ARM联盟。两者屹立两个时代,构成了当下全球半导体产业最底层的两大标准。

与英特尔的故事有所不同,ARM的故事,在半导体产业独树一帜。

1981年,一家名为Acorn的计算机公司,想生产一款供英国中小学校使用的电脑,向英特尔求助,希望能购买80286处理器的设计资料和样品,但遭到了拒绝。

不得已,Acorn选择自研处理器。Acorn基于当时学界提出的RISC精简指令集概念(英特尔x86使用的是CISC复杂指令集),研发了一颗32位、6M Hz,使用自研指令集的处理器,命名为ARM。

到1990年,已更名为ARM的新公司开始专注于半导体业务。但英特尔等厂商已占据了大量市场,直接卖芯片的ARM生意惨淡,被迫踏上一条新路:自己不生产芯片,只将IP核授权给其他公司。

随后这种IP授权模式成就了ARM,也开辟了半导体产业的一种新模式。

在产业中细分的芯片制造环节,英特尔是一家“垂直整合”的公司:自己做指令集,自己在指令集上设计IP核,自己进行生产制造。

而ARM的IP授权模式,再加上台积电的Foundry模式,打破了这种“垂直整合”,ARM和台积电承担了产业链一头一尾的IP研发、制造环节,半导体产业的上下游各自分化成了单独的行业。

目前,ARM以IP授权模式已在移动端CPU市场占据了95%的市场份额,总共有超过100家公司与ARM签订了技术使用许可协议,Intel、IBM、LG、NEC、SONY等全球知名公司都是ARM的客户,其出货量从2013年的每年100亿台上涨到现在每年200亿台。

“ARM CPU加英伟达GPU,为AI时代而生的英伟达加移动霸主ARM,如果收购是真的,整个半导体行业不可能不为之一震。”熊伟铭表示。

RISC-V新架构,自主可控的希望

在半导体行业,大多数生态壁垒,都由美国构筑,作为英国公司,ARM是“硕果仅存”的“非美国货”之一。因此当英伟达收购ARM的传闻兴起时,中国风声鹤唳。

“就当前国际环境下势必会迫使美国进一步加强对ARM的控制,这对于需要ARM授权的国内ARM CPU厂商而言,无疑是一把沉重的枷锁。”

“华为目前只拥有ARM V8芯片架构的永久授权,如果不再能获得ARM的IP授权,华为就无法获得ARM公司的最新芯片架构授权。”

但困境中蕴含着希望,不利的局面会倒逼中国全面走向半导体国产开发的道路。在RISC-V架构下,中国有可能实现芯片的自主可控。

RISC-V诞生于美国UC Berkeley大学。2010年的一个学校假期,有感于传统商业闭源指令集在教育上使用时的局限性,大学教授Krste Asanovic、David Patterson连同两个学生创造出了RISC-V指令集的雏形。

与传统X86、ARM指令集不同的是,RISC-V指令集是开源、可扩展的,这意味着,“谁都可以在此基础上设计自己的芯片,不存在卡脖子的风险,”熊伟铭认为。

为了保证架构的中立性,今年3月,RISC-V基金会还将总部从美国迁移至中立国瑞士。

2019年,国内公司对RISC-V也加紧布局,阿里平头哥、芯来和紫光展锐等芯片公司相继推出基于RISC-V的新产品。

另外一名业内匿名人士对亿欧表示,“此次英伟达收购ARM的传闻无论真假,中国都应该拥抱RISC-V,在未来RISC-V或许可以与X86、ARM三足鼎立。”

据《RISC-V市场分析:新兴市场》报告,预计到2025年,采用RISC-V架构的芯片数量将增至624亿颗,2018年至2025年复合增长率高达146%。这些芯片将主要应用在工业市场,PC、消费电子和通讯市场等。

结语

当感受到时代的势能之后再去布局,其实已经为时过晚。历年来成功追赶时代的案例有之,失败的更多。

但在时代的交错关头,没有谁甘于就此没落。近年来英特尔在也在积极布局数据中心,通过收购AI芯片公司试图挤进AI时代,成功与否,不得而知。

历史总是重复,不同的只是细节。

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