美国互联网平台造芯启示（图）

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薛宁：以自研芯片成为全球“硬科技”典范，其实是私主体盈利驱动下的一种社会正外部性，即作为互联网平台的国际竞争力。

作为全球云计算龙头，亚马逊AWS在2022年第三季度实现了28%的同比增长，在160亿美元的基础上新增了45亿美元。这是一个了不起的成绩。

10月27日，该公司首席财务官Brian Olsavsky告诉分析师，AWS的核心竞争力之一系搭载自研芯片Graviton3的服务器，“与美国相比，欧洲由于乌俄战争、能源危机，经济表现更糟糕，所有公司都想降低云计算支出。我们能通过提供性价比更高的Graviton3或具有不同性能的低成本产品，帮我们的客户省钱，把这种支出从固定成本变成可变成本。”

亚马逊披露的数据显示，在没有增加内核数量和频率的情况下，Graviton3的性能相比前一代提升了至少25%，功耗降低了高达60%。Graviton3里还集成了机器学习的硬件加速单元，这些单元可以实现3倍的性能提升。

能为AWS客户省钱的Graviton芯片服务器，自2018年推出以来已经是AWS的一个核心卖点。市场机构披露，Graviton芯片服务器每年为亚马逊带来的收入超过了50亿美元。

苹果同样不容小觑。这家市值全球第一的互联网平台已经在全部主力硬件产品中实现了SoC（System on Chip）芯片自研化：iPhone和HomePod使用A系列，Mac和iPad使用M系列，iWatch使用S系列和W系列，AirPods使用H系列。

谷歌、亚马逊、Meta等美国互联网平台都在自研芯片，尤其是谷歌，已经形成了两大自研矩阵。

一是围绕云计算打造的Tensor处理单元(简称“TPU”) ，2016年以来发布了5款产品，这些产品是谷歌云计算跻身全球前三的关键因子。另一个是围绕谷歌Pixel系列手机打造的Tensor SoC 芯片，推动Pixel系列手机在摄影、摄像、语音文本转换等方面形成卖点。

美国互联网平台为何集体造芯，答案并不复杂。

2005年以来，苹果Mac中主要使用英特尔研发的x86架构芯片，此后英特尔的技术和产品进步缓慢，越来越难以满足苹果对性能提升的需求。这是苹果Mac抛弃英特尔，2020年以自研M1芯片取而代之的原因之一。

传统芯片公司倾向于推出通用芯片，试图一款产品包打天下，但平台级客户的需求高度个性化。谷歌希望在SoC芯片中嵌入机器学习等先进算法，Meta希望定制的芯片能满足AR／VR等新终端的新玩法，亚马逊、微软、谷歌希望提升服务器芯片的运算效率，降低服务器的能耗。

通用芯片与个性化需求这一突出矛盾，足以推动这些平台走向芯片自研。更深层的原因还在于，自研芯片是这些平台强化软硬件的消费者好感度，争夺全球流量生态主导权的抓手之一。

2022年第一季度，苹果在全球拥有超过18亿台活跃设备，创下新纪录。2022年第二季度，北美智能手机出货量同比下跌6%，但苹果交付了1850万部iPhone，同比增长3%，占据市场份额的52%，2010年以来首次市场份额过半。苹果的A系列芯片，一直在为iPhone的性能保驾护航。

按照美国司法部的调查文件，苹果设备上的Safari、Siri和Spotligh三个通用搜索入口，至少覆盖了美国36%的通用搜索流量。谷歌为了能在这三个入口预装自己的搜索引擎，每年要向苹果支付80亿-120亿美元。苹果还通过App Store，每年获得超过200亿美元的交易佣金等收入。

智能手机已经进入了零和博弈时代，iPhone的销售增长意味着iOS流量生态的势力增长，不仅蚕食了安卓硬件厂商与安卓流量生态的收入空间，而且卡脖子效应明显，即便是亚马逊、微软、Meta等主流平台的APPs要想接触10多亿的苹果用户，都不得不依赖App Store这个全球数一数二的应用分发平台。

至少谷歌忧心忡忡。在小米等安卓生态合作伙伴接连败退之际，它正在加倍投资于自己的硬件与SoC芯片。

在北美市场，谷歌Pixel 6系列手机2022年第二季度的出货量跃升至80万部，同比增长230%，以2%的市场份额位居第5。2022年10月，谷歌Pixel 7系列手机亮相，搭载了谷歌第二代Tensor G2 SoC芯片。第二代相比第一代，机器学习算法可以发挥更大作用，而且更为省电。谷歌表示，Tensor G2将文本转换为语音的速度提高了70%，耗电量只有一半，翻译语音的速度提高了60%，耗电量减少了20%。

新型流量入口开始崛起，例如微软的HoloLens、Meta的Oculus等AR／VR设备，Google的Clip自动摄像机等新兴消费电子，亚马逊Alexa等智能家庭IoT终端。

这些终端倾向于自研芯片，确保自己的能耗、图显、安全、软硬件一体化等方面不会泯然众人矣，至少是具有区别于通用芯片的运算优势。只有这样，它们才有可能打造极致的性能和有趣的玩法，吸引到品味刁钻的用户。

它们造芯的本质诉求不外乎向C端消费者多出售一些自己的智能硬件，向B端客户多出租一些自己的服务器，同时控制更多的用户流量以兑现更多的广告费。以最更高的股价、更多的分红、更具竞争力的薪资，回报股东、员工与高级管理者。

美国互联网平台为何集体造芯成功，同样不难理解。它们不缺钱，能搞定造芯技术，而且富有应用场景。这是芯片设计环节的三大构成要件。

最近五个财年，它们的净利润都在暴增，谷歌翻了6倍，2021财年为760亿美元；亚马逊翻了11倍，2021财年为334亿美元；微软翻了4倍多，2022财年为727亿美元，即便是日渐式微的Meta，2021财年也有394亿美元的净利润。尤其是苹果， 2022财年的净利润高达998亿美元，几乎可以买下英特尔整间公司。

这些不缺钱的平台，主要通过并购来解决技术问题。

2008 年，乔布斯耗资2.78亿美元，并购了 P.A. Semi（2.78亿美元），此后又并购了Intrinsty，集齐了多位传奇芯片设计师。加之苹果从 ARM 那里买下了高级架构授权，因此不到两年，A4 芯片就取代了原先iPhone中的三星芯片。

亚马逊是最先涉足自研芯片的云计算厂商，2013年推出了首颗Nitro1芯片，但其造芯能力的质变源于一次收购。2015年，亚马逊耗资3.5亿美元收购了独立芯片厂商Annapurna Labs。该公司来自以色列的芯片技术人才为亚马逊带来了4代网络芯片Nitro、3代服务器芯片Graviton、1代AI推理芯片、1代AI训练芯片。

谷歌从未披露自己造芯技术的来源，但其收并购记录显示，早在2010年就收购了一个名叫Agnilux的加州独立芯片厂商，该公司的创始团队出自P.A.Semi、思科、苹果，都是芯片设计领域的佼佼者。

最后也是最关键的构成要件，应用场景。

据知名半导体技术研究机构Semiengingeering统计，芯片工艺越先进，开发成本越高，其中28nm节点上开发芯片只要5130万美元投入，16nm节点需要1亿美元，7nm节点需要2.97亿美元，到了5nm节点，开发芯片的费用将达到5.42亿美元。

但以服务器芯片为例，截止2022年第二季度，亚马逊、微软、谷歌分别掌握着全球云计算31%、24%、8%的市场份额，它们遍布全球的服务器就是规模优势，足以分摊芯片开发成本。

一款SoC芯片的性能迭代空间，取决于能够及时、准确地捕捉智能硬件消费者的需求变化。苹果A系列芯片之所以屡受好评，在与iPhone手机的出货量。以搭载A16仿生芯片的iPhone14为例，预计2022年交付8000万部左右。

综上所述，美国互联网平台造芯，主要是通过调动资金、并购与应用场景推进创新，在产品与服务方面最大程度地发现并持续满足用户需求，最终是为了商业回报。这些自研芯片成为全球“硬科技”典范，其实是私主体盈利驱动下的一种社会正外部性，即作为互联网平台的国际竞争力。

需要说明，这些自研芯片属于全球产业链分工的结晶，美国互联网平台或者独立负责芯片研发，或与传统芯片厂商联合研发，台积电、三星等代工企业负责芯片制造，阿斯麦提供芯片制造中的核心设备光刻机。

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