科技垄断正在朝着纵向发展

来源：CSDN

译者：弯月

以下为译文：

科技垄断有关的话题，相信大家都不陌生，而纵向垄断指的是通过技术栈深入到硬件的纵向集成。在本文中，我们来讨论一下为什么当下科技垄断开始朝着纵向发展，这种垄断会产生哪些影响，以及各大平台在这种垄断中的定位。

1、摩尔定律失效

有人说：“如果你欠银行500块钱，那么你会为此发愁；但是如果你欠银行5亿，那就该银行发愁了。” 当前的某些技术垄断企业就在反客为主，他们与供应商之间的关系正在发生变化。随着软件企业在计算领域中的地位节节攀升，硬件发展的幕后推手已经由半导体公司变成了科技公司。软件彻底吞噬了整个世界，如今的科技巨头都开始向技术栈底层的硬件渗透。而英特尔等公司则开始落后。

当前，没有任何一家公司拥有绝对的计算主导权，并将其作为服务出售。甚至在巅峰时期的 IBM 也仅出售 PC 和大型机，而未能像基础设施即服务（Infrastructure as a Service，即IaaS）的提供商那样分解计算单元。随着摩尔定律的失效，人工智能对计算的需求猛增，各大公司也开始意识到这个问题。

FOSSi Foundation 的某个视频中就曾给出一些有趣的警告：

我们对计算能力的需求仍在持续增长，而且呈指数级增长。

过去，我们可以依靠摩尔定律解决这个问题，通过不断提高计算能力，满足不断增长的计算需求。但如今情况已发生了变化。在 Google，我们的很多项目都在努力解决这个问题，我个人也沉迷其中。我从事的项目 TPU 算不上最成功的项目，这是一个机器学习的加速器，可以极大地提高机器学习的计算能力。在项目的进行过程中，我们发现硬件可以满足不断增长的计算需求。然而，问题在于创建这些硬件加速器需要花费很多精力，Google 的部分团队非常强大，比如机器学习人员拥有专门的团队来研发硬件，例如 TPUum 等。最终可能 Google 的每个团队都需要加速工作负载的硬件，尤其是在需求持续增长的情况下。

很显然，如今全球许多科技公司都在考虑这个问题。在今年短短几个月内，我们看到了苹果的 M1 芯片、AWS 的 Graviton、Azure 的 Catapult，甚至有传闻说 Facebook 也准备启动自家的芯片平台。似乎这种纵向发展已势不可挡。

不难想象，在未来几年内，科技巨头将纷纷关注硬件集成水平。也许很快我们就能看到商品化的平台，这些平台部分运行在开放的技术栈之上，但各个平台之间的差别将不仅限于软件，还包括硬件。而整个计算机世界将重回软件与硬件集成一体化的旧模式。

在这种发展趋势下，如果某家公司跟不上时代发展的脚步，那么他们将不得不面对呈指数级增长的 AI 计算成本，而且潜在的竞争对手也将面临新的门槛。而科技巨头构建的护城河周围的利润也将进一步攀升，他们能够以低于竞争对手的价格销售产品，同时还能获得巨额利润。

下面，我们来看看各个科技巨头的计划。

苹果

我们可以看到，苹果率先迈出了纵向整合的第一步。人们可能一直在质疑：“苹果的研发资金都去哪儿了？”如今很明显，这部分资金都流向了苹果内部的半导体技术。

曾有传闻说苹果的研发投资都花在了眼镜或汽车上，但事实上苹果瞄准了芯片。5 纳米已经接近芯片集成的极限，但身价过万亿的苹果斥巨资实现了 5 纳米芯片。如今，苹果不仅拥有了绝对的硬件优势，可以紧密地集成到软件中，而且还可以进一步控制在苹果的生态系统中开发软件的合作伙伴，并要求他们紧密集成苹果的硬件，否则就会面临性能的问题。

最近，苹果发布的 M1 芯片不仅是快速的 CPU，而且还提供了异构计算所能提供的最佳性能，此外该芯片的电池寿命更长，能够更好地优化某些应用程序，而且对于苹果而言这款芯片的价格更便宜。苹果已稳操胜券，他们还在制造自己的智能手机调制解调器，设计新的 U1 UWB，而且随着世界范围内 Axx 手机平台的发展，苹果也会不断水涨船高。苹果的目标是有一天能够将所有技术都纳入自家，打造一座四周高墙林立的科技乐园，然后为用户提供更好更廉价的产品。

Google

另一方面，Google 只有过一次制作芯片的大胆尝试，但他们的 TPU 却引起了轰动。Google 一直在人工智能领域处于领先地位，他们的研究数量超过世界上任何一家公司或一所大学。

TPU 是一款张量处理单元，专门为配合 Tensorflow 的使用而创建。TPU 是Google 在同时发展硬件和软件并创建由 Google 控制的端到端 AI 技术栈方面的一次尝试。如果 AI 继续发展，而且是在 Tensorflow 平台的支持下不断发展，则无论是从软件角度还是从计算的销售角度来看，Google 的地位都将不可撼动。TPU 是 Google 在围墙内打造 AI 花园的利器。由于用户只能租用云TPU，因此 Google 可以借此以软件的战略地位获利。

Google 不会止步于此，最近 Google 宣布与台积电建立合作伙伴关系，共同打造新的 SoIC，并且由于无人驾驶汽车是计算需求最大的驱动力之一，因此Google 很可能会为其子公司 Waymo 推出一系列定制芯片。还有传言称Google 将为 Pixel 手机推出新的 ARM 芯片。

亚马逊

AWS 是全球最大的 IaaS 运营商，所以毫无意外一直以来他们也在贯彻这种策略。只不过他们的策略水平较低，有些不为大众所接受。但是他们也做了大量的尝试。首先，亚马逊收购了 Annapurna 实验室，并研发了 DPU 和Graviton。从 IaaS 的角度看，亚马逊在构筑自家的围墙花园方面走得最远。Annapurna 率先推出了首批网络 DPU，而且他们成功地推出了 Graviton 芯片，并有望推出 AI 加速器。推特上有关 Graviton 的最新报道如下：

虽然云计算没有出现大幅降价，但硬件价格对 IaaS 至关重要。关键在于，客户购买的是通用计算单元，而如果 Graviton 芯片能够提供价格非常低的通用计算单元，那么客户肯定会非常满意。这将有助于 Graviton 平台的扩展，将其推向更高水平（比如 5 纳米），同时还会创造巨大的规模经济，并节省大量成本，当然这部分资金都将流入 AWS 的口袋。如今，英特尔的利润已经成了亚马逊的机会。IaaS（这个依靠大量资本运作的行业）的门槛将越来越高。

众所周知，亚马逊不仅仅是一家 IaaS 公司，最近他们将部分 Alexa 芯片从英伟达转移到了内部。随着对这部分市场的渗透，亚马逊会继续将其芯片技术带入他们涉足的每个市场。随着亚马逊从零售业扩展到医疗保健，以及其他垂直领域，他们必将构建更多有趣的平台。

微软

微软对于芯片技术的研究远比其他公司低调，直到我深入了解了 Inphi 之后才意识到，我们看到的只不过是冰山一角。微软有一个相对较新的数据中心对等策略，该策略依赖于 ColorZ，相信微软很快就会涉足芯片制作。证据之一就是微软一直在设计基于 ARM 的 surface 笔记本电脑。虽然 Wintel（Windows Intel）联盟依然在，但微软似乎准备放弃这种合作关系了。

特别是，微软讨论最多以及定制芯片进展最快的平台就是边缘计算平台。尤其是Azure Sphere 是一个新平台，微软通过 Pluton 芯片提高了该平台的安全性，而且该平台也是一个可保证安全性和性能的基于 ARM 的生态系统。

最后还有微软的 Catapult 平台。这是一款由 Altera 负责特别设计的 FPGA 产品，专门针对灵活的网络设计（例如 DPU）。在 Azure 数据中心内，微软的Catapult 芯片有助于在整个网络中移动数据，并加速某些工作负载。展望未来，Catapult 的配置将接近传统的 DPU，这是一个刚刚起步的新兴市场。

Facebook

这种模式不仅适用于 IaaS 提供商，而且适用于各个互联网巨头。作为独立云的Facebook 可能会跻身全球前十。到目前为止，Facebook 尚未宣布重大的芯片制作计划，但是根据他们的发展轨迹以及 Oculus，也许在未来几年内他们就会有新举措。

2、芯片制作的门槛异常高

通过上述内容，不难看出对于没有定制平台的公司来说，制造芯片有多么困难。

放眼全世界，能够拿出 5 亿美元研发资金的公司恐怕为数不多（大约 270家？），而投入的研发资金超过了 5 亿美元的公司都是科技巨头。这些公司做出这样的投资也并不奇怪，因为他们想要通过资本运作建立与其他人之间的鸿沟。上述我们提到的每一家公司在研发上的投资都超过了英特尔！甚至连我们没有讨论到的三星，也是其中之一。而这一切绝不是巧合！随着半导体技术的发展触及极限，这个行业越来越需要资金的支持，最终只留下一众处于领先地位的科技垄断企业继续这场角逐。

想象一下，你是一家出售 IaaS 的公司，就像 Digital Ocean 一样。如果你只能使用英特尔和 AMD 芯片，则最好祈祷并希望这两家公司能够健康地发展下去，因为如今你的竞争对手能够更快地制造芯片和扩展规模，甚至超过了大型半导体平台，那么最终你可能会被迫购买他们的芯片，或看着别人吃肉自己只能喝汤。虽然你可以提供相同的服务，但你无法制造自己的基础芯片，所以你的利润非常微薄。如果他们降低价格，你甚至可能会亏本！你丝毫没有竞争力。

但是我们不必着急喊“狼来了”，有一家公司对于这种形式有非常清楚的认识，而且这是一家仅次于英特尔的半导体公司，那就是英伟达。对英伟达来说，收购ARM 非常重要，尽管价格昂贵，但 ARM 会在上述我们提到的发展策略中发挥重要的作用。实际上，大多数定制产品都是基于 ARM 的，而英伟达知道这一点。英伟达将自己定位成了 AI 时代的大型独立芯片平台。就像过去的英特尔一样。无论技术平台如何向前发展，英伟达都将从中分一杯羹。如今，英伟达甚至脱离了科技巨头的技术栈，他们开始提供软件。当然，这又是另一个话题了。

这场芯片大战来势凶猛，但是很显然主要战场集中在大型软件公司之间。他们掌握了所有互联网的创新技术，而如今许多科技巨头都将推出首批最先进的芯片产品。英特尔遗留下来的空白是巨大的，每个人都意识到，制作自己的芯片并创建无法复制的端到端平台，他们就可以从中受益。

软件吞噬了整个世界，而硬件一直在努力跟上潮流。如今，大型软件公司正在逐步进军硬件，而且他们贯彻了一种综合战略，这种战略不仅需要巨额资本的运作支持，而且进入该领域的门槛也会急速升高。如今，科技巨头们都在忙着打造自家的花园，四周的高墙在缓慢上升，护城河在缓慢扩大，随着我们站在硬件复兴的风口浪尖，他们现在做出的决定都将为自己带来持久的竞争力。