又一玩家杀入,谷歌首款自研芯片或将于明年问世,有意效仿苹果

科学
又一玩家杀入,谷歌首款自研芯片或将于明年问世,有意效仿苹果
麻省理工科技评论 2020-12-10

2020-12-10

谷歌代号 Whitechapel 的 SoC 芯片已于近期流片成功。
芯片技术
谷歌代号 Whitechapel 的 SoC 芯片已于近期流片成功。

此前苹果发布了基于 ARM 的自研芯片 M1,不仅性能得到了极大的提升,而且对苹果打造全生态用户体验又进了一步。苹果还计划最早于 2021 年推出一系列新 Mac 处理器,旨在超越英特尔速度最快的芯片。谷歌作为安卓生态的重要构建者,也有意效仿苹果打通 PC、平板、手机的终端壁垒,打造全生态体验。

根据来自外媒 Axios 的报道,谷歌代号 Whitechapel 的 SoC 芯片已于近期流片成功。据了解,这颗 SoC 芯片来头不小,基于三星 5nmLPE 工艺,8 核 ARM 架构,除了 CPU、GPU 等,还集成了谷歌的 TPU 神经网络加速单元。

实际上,谷歌自研芯片可以说是 “蓄谋已久”,早在 2017 年,谷歌就从苹果挖来了 Manu Gulati,成为谷歌首席 SoC 架构师,这位工程师手里握有 15 项涉及芯片设计的专利。此前就有自研的摄像头芯片用在了 Pixel2、3 和 Pixel4 上。

需要注意的是,一颗芯片从流片,到商用至少需要 1 年左右的时间,因此,假如一切进展顺利,谷歌的 Pixel 智能手机或将于 2021 年晚些时候换上 Whitechapel 芯片。

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据悉,谷歌这颗自研芯片除了用于自家 Pixel 手机以外,谷歌很可能会将其用于笔电 Chromebook。虽然 Chromebook 在亚洲市场的几乎没什么存在感,但在北美已经有一定的市场占有率,出货量飙升,尤其是在北美教育市场,Chromebook 早已是超越 Surface、MacBook、iPad 等的存在。全球市场研究机构集邦咨询预估,2020 年第二季 Chromebook 笔电的出货规模上看 1,160 万台,不但创下单季新高,占全球整体笔电的出货比重更是史上首次来到 25%。

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自研芯片有何优势

谷歌的安卓系统与苹果的 iOS 两分天下,但谷歌旗下的手机品牌 Pixel 却过得不太好,近年来销量一直不佳。

今年春季,谷歌母公司 Alphabet 发布了截至 2019 年第四季度的财报。仅承认硬件业务销售收入有所下滑,而不提具体销量,业界普遍推测谷歌不愿意公布 Pixel 4 系列手机的真实销售数字。

现在,谷歌终于决定打造自研芯片了。自研芯片的第一个优势在于成本。

以苹果为例,IBM AI 战略负责人 Sumit Gupta 预估,苹果的 M1 的单位生产成本为 40 至 50 美元之间,而购买英特尔酷睿 i5 处理器的成本在 175 至 250 美元左右。所以苹果决定在新款 MacBook Pro、MacBook Air 和 Mac Mini 中用自主研发的 M1 芯片取代英特尔处理器,将为苹果一年节省 25 亿美元。

2019 年,小米净利润为 117.6 亿元。换句话说,苹果采用自研芯片,每年等于省出 4.25 个小米的利润,这就是自研芯片带来的成本优势。这也说明,在 X86 架构市场,很大一部分利润都被英特尔拿走了。

此外,谷歌自研芯片提升性能,可以与智能助理 Google Assistant 助手配合,通过机器学习进行更好的优化,Google Assistant 搭载在 Pixel 手机上已久,人工智能一直是谷歌最为看重的待爆发领域之一,用 AI “反哺” 芯片设计,实现弯道超车,背后是谷歌的野心。

在软硬件一体化方面,苹果公司是当之无愧领先者。而这带来的优势,正如苹果高管援引乔布斯的那句话 “we make the whole widget(我们要创造完整的用户体验)” 所说。

这样的理念谷歌当然也想学,从 Google 销售其自由品牌的 Pixel 手机的那一刻开始,就展现了 Google 希望完全控制软硬件的愿景。

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在 Pixels 之前,Google 品牌 Nexus 手机是找的三星、LG 和华为等厂商合作,进行硬件部分的研发和制造。结合 Google 要求的一些调整和修改。这导致谷歌对 Nexus 手机的控制力度并高,依赖其他手机厂商,所以谷歌推出了自己的手机品牌 Pixel,手机品牌的问题解决了,但 Pixel 用的芯片还是属于高通骁龙系列。

因为高通是通用解决方案,无法为单个客户做深度定制,所以厂家也就无法软硬件结合玩出自家特色。导致了现在安卓阵营智能机千篇一律。

如果谷歌 Pixel 手机真正的拥有了 SoC 的设计能力,Google 可以完全掌控整个设备。有机会打造出更好的产品,慢慢赢回更多出走的粉丝。

安卓系统升级往往受限于芯片厂商的限制,如果谷歌可以解决这个问题。后期如果谷歌的芯片也对其他厂商开放的话,那么这个是对于别的手机厂商也是利好的。

除此之外,高通 “无授权,不芯片” 的商业模式一直受到许多手机厂商的指责,也曾接受全球多个市场的反垄断调查。

通过为 Pixel 手机打造自己的定制芯片,谷歌就能掌握自己的命运,不用受制于高通或英特尔了。

同为安卓阵营的三星、华为和小米也都在此前加入了自研芯片的行列,其目的之一同样是为了不被供应商卡喉咙。

可以预见的是,高通一家独大的局面正逐步成为历史,谷歌如果在未来完全摆脱高通,全球半导体市场格局或将被改写。

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不得不走的芯片之路

为什么谷歌自研芯片现在才来?其实真的不是因为谷歌不想,而是这件事的难度太高。

回顾苹果 A 系列芯片的发展,我们可以窥芯片研发和设计的辛酸之路。初代 iPhone 发布不久后,苹果收购了低功耗处理器设计公司 P.A. Semi 公司,

当时研发移动芯片的厂家还只是凤毛麟角。仅仅两年后,苹果就借助 P.A. Semi 公司的技术积累搞出了第一块定制芯片 A4。

伴随而来的是重新定义手机的 iPhone 4,虽然这块芯片整体表现不错,但苹果仍然有许多改进工作要做。

2013 年,iPhone 5S 发布,搭载的是苹果的 A7 芯片(64 位)。A7 完成了对竞争对手的碾压。在 A8 上,苹果则用上了英特尔的 “Tick-Tock” 升级周期(2 年一次的工艺制程和架构进步),随后的 A9 在技术性能上再次有了飞跃。

为了保持竞争优势,苹果不但成了顶级的芯片设计厂商,还成了吸引顶级人才的大磁铁。业界的顶级芯片设计人才基本都被苹果收入麾下。

根据上面的梳理,苹果先是在智能手机市场还处在婴儿期的时间点,收购了一家有五年技术积累的芯片设计公司,再通过两年推出了首款自研芯片,然后又等了三年才迎来真正的蜕变,连苹果这样的公司尚且如此,所以想要在芯片行业站住脚,没有多年的技术积累难如登天。

因此,也许我们很快就能见到谷歌的自研芯片,但想要真正追赶上苹果的脚步,谷歌还有很长的路要走,但对于谷歌和其他厂商来说,自研芯片这条路,恐怕是不得不走。

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