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  • 垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    转载:本文来自微信公众号“格隆汇APP”(ID:hkguruclub),作者:咖啡同茶,转载经授权发布。

    1 垄断

    1985年嘅一日,英特尔老板格鲁夫迷茫地望住窗外公园里嘅摩天轮,向身后嘅CEO摩尔问:“如果我哋被踢出董事会,佢哋找个新CEO,你觉得他会点样做?”

    摩尔答到:“放弃存储器嘅生意。”

    格罗夫眼前一亮:“那点解我哋唔自己做?”

    从呢一刻开始,英特尔彻底告别‌曾经让自己光芒万丈嘅存储器市场。

    喺此之前,英特尔几乎就是存储器嘅代名词,但喺日本公司低价策略嘅强力围攻下,呢间半导体巨头业绩全线下滑,最惨时居然一张订单都没拿到,走到濒死边缘。但係,公司嘅管理层唔愿接受输畀日本嘅结果,惰性、迷茫、失落,笼罩住整间公司。

    改革势喺必行。

    格罗夫大手一挥,关闭7家工厂,解雇8000名员工,造成超过1.8亿美元嘅亏损。但同时,英特尔开始‌另一场豪赌,花‌3亿多美元,研发微处理器。

    “怂恿”英特尔大举进军微处理领域嘅,是IBM。自苹果开启个人电脑(PC)时代后,IBM也进入到呢个领域,并同1981年推出自己嘅处女作IBM5150。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    为提升计算能力,同时也出于商业竞争嘅需要,IBM一直喺寻找更好嘅PC微处理器(后称为CPU),作为当时美国最大嘅半导体公司,英特尔管理层经常被IBM“教育”,PC未来系点样星辰大海,微处理器生意系点样赚钱,英特尔应该专攻微处理器。

    起初,英特尔存储器生意做得风生水起,微处理器虽有生产,并应用喺IBM PC上,但算唔上特别重视。直到1985年,存储器生意被日本人打断腿,英特尔才下定决心All in微处理器。

    也喺呢一年,英特尔成功推出32位微处理器80386。

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    呢一回,英特尔赌对嘎啦,80386制造工艺有‌好大嘅进步,内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,可寻址高达4GB内存,较上一代286翻‌一翻,除具有实模式和保护模式外,仲要增加‌一种叫虚拟86嘅工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。

    虽然当时英特尔面临好多竞争对手,最强劲嘅有摩托罗拉,AMD也初涉微处理器,就连IBM自己,也喺偷偷研发微处理器,但80386作为首粒32位处理器,性能毋庸置疑,更牛嘅系软硬件兼容性,成为当时最强大嘅微处理器之一。

    经此一役,英特尔起死回生,并逐步重建信心。而令英特尔走向辉煌嘅,仲要是IBM。

    当时嘅IBM采用微软嘅DOS操作系统,喺唔断嘅碰撞度,微软操作系统和英特尔嘅微处理器逐渐产生‌化学反应,两者加强‌联系,并实现协同开发,目嘅就系等PC嘅计算能力和运行速度更牛。到1980年代末,搭载微软软件和英特尔芯片嘅IBM已经傲视成个PC界,象征微软和英特尔深度合作嘅Wintel联盟也成型。

    比尔·盖茨曾咁样回忆:“微软和英特尔一齐努力,开发更为快速嘅处理器。上世纪80年代以前,苹果公司是个人电脑产业嘅霸主。IBM 上世纪80 年代开始采用英特尔嘅处理器和微软嘅操作系统,因而取代苹果成为个人电脑产业嘅老大,英特尔同微软此时也成为电脑产业嘅巨人。”

    但到1990年代初,眼睇Wintel越发强大,竞争对手坐唔住嘎啦,苹果、摩托罗拉怂恿IBM倒戈,组建Power Pc联盟,苹果做操作系统,摩托罗拉和IBM合作开发处理器,向电脑厂商提供软硬件产品,意图挑战Wintel。

    Wintel随即展开强烈反攻,英特尔推出奔腾芯片系列,微软则“珠联璧合”地推出‌Windows 95操作系统,两者堪称PC界划时代产品,是嗰个时代最轰动嘅IT大事件。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

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    1995年美国民众抢购Windows95

    最后,PowerPC联盟无疾而终,而Wintel联盟则更加牢唔可破。实际上,Wintel已经步入垄断状态,只要选择‌微软,就会选择Intel,反之也一样。绝大部分PC行业嘅利润,都被他俩瓜分。

    曾有电脑厂商无奈噉讲:“卖一台电脑能赚100元,其中英特尔拿去‌70元,微软拿去‌40元。”柳传志也说过:“我哋生产一台电脑也就系一将大葱嘅利润。”

    Wintel之所以能够形成咁样嘅局面,当中嘅脉络也清晰可循。

    一台电脑,最重要嘅两个部件,一个是操作系统,负责各种计算指令,另一个是CPU,完成各种计算指令,犹如一支嘅司令、士兵(包含装备),善于指挥嘅司令和骁勇善战嘅士兵(加上精良嘅装备),就能够所向披靡。

    Wintel就同时卡住‌两个最重要嘅部件,也就卡住‌成个电脑,而随住协同开发嘅唔断深入,唔管是微软嘅操作系统产品,仲要是英特尔嘅芯片,都越发强劲,即便有对手,也会被佢哋联合绞杀。最终,Windows垄断‌PC操作系统,英特尔则收割‌85%嘅CPU市场,也成垄断之势。

    到2000年代初,两家公司嘅市值都超过5000亿美元,而当时嘅中国GDP也才12000亿美元,微软、英特尔分别登顶全球最大软件公司、全球最大半导体公司。

    这是属于Wintel嘅高光时刻。

    2 算计

    斗转星移,时间来到2007年,苹果发布‌划时代嘅产品–iphone,宣告智能手机时代嘅到来,英特尔霸占‌20年嘅芯片领域,也隐隐出现裂缝。

    喺PC时代大杀四方,但到‌智能手机时代,英特尔好像跛脚嘎啦,总是跟唔上,虽然他一直喺努力,也拿下过苹果咁样嘅大客户,但无奈各种尝试,最终都沉沙折戟,只能宣布彻底退出智能手机市场。

    其实喺架构上,早已埋落伏笔。英特尔基于电脑嘅X86架构,算力强大嘅同时,功耗也非常大,呢喺电脑上可能唔算个事,因为电脑一般都连接电源,而且体型庞大,可以安装强力嘅散热设备。

    但到‌手机,体型好小,只靠一块电池供电,功耗大意味住耗电高、散热差,用户体验好唔好,仲要可能引起爆炸。从呢个角度上讲,英特尔必须转而寻求低功耗嘅架构。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    但係,对于芯片公司,大规模嘅更换基础架构呢种事,意味住从制度、人事、组织结构、研发体系、资金、客户等全方面嘅变革,唔好说英特尔,换谁都会掉层皮,而且从高功耗转向低功耗,烧钱无可避免,就算成功推出,也好可能使现有客户放弃购买X86产品,呢无异于壮士断腕,自己革自己嘅命。

    所以利害权衡之下,英特尔选择‌弃车保帅。其实,就算英特尔唔退出,他也唔可能成为智能手机芯片霸主,因为有一个更会“算计”嘅公司–高通。

    英特尔嘅高功耗问题,高通搞定嘎啦。

    这中间,有一个“高手”助‌高通一臂之力,他就是英国剑桥嘅芯片架构开发商-ARM,呢间原本是Acorn计算机公司嘅芯片业务部门,后因为业务唔佳被剥离,ARM领导人调整‌商业模式,研发芯片基础架构,并通过授权嘅方式卖畀第啲公司,由第啲公司喺基础架构上做二次开发,最终生产和销售芯片。

    最重要嘅系,ARM将低功耗芯片基础架构作为自己嘅研发方向,高通采用‌ARM嘅基础架构,并以此开发手机芯片,最终大获成功,以至于后来嘅手机芯片开发商,苹果、三星、联发科、海思,均采用ARM架构,甚至连微软,也禁唔住诱惑,选择适配ARM架构嘅芯片。到而家,全球95%嘅智能手机芯片,都系基于ARM架构开发嘅。

    唔过,剩只依靠ARM架构,高通唔至于到达今日嘅位置,因为ARM是开放授权,高通能用,竞争对手都可以用,而高通真正嘅绝招,是通信制式专利。

    2007年,手机基带芯片还是德州仪器嘅天下,从Nokia到Moto,使用嘅基本都系德州仪器嘅OMAP移动处理器。高通也推出嘅竞品—Snapdragon S1,意图和德州仪器竞争,结果却唔尽人意。

    但是,高通嘅优势已经开始显现,即Adreno GPU以及其通信制式嘅专利(CDMA)。

    德州仪器喺性能方面尤其系GPU是相对保守嘅,当OMAP3640嘅Power VR SGX530嘅FP32只有1.6GFlops时,高通Adreno205嘅FP32已经达到‌8.5GFlops,喺理论性能相同时,GPU嘅面积比第啲SoC要小好多(比如835-10mm2,970-18mm2)。

    这里需要提一提英伟达,喺性能方面,当时最强嘅并非Adreno,而是图像处理先驱–英伟达嘅Tegra,最先推出双核/四核处理器,最先采用40nm制程,最先采用1MB嘅L2 Cache,再有强大嘅GeForce GPU加持,但是为何还是被高通打败呢?

    问题出喺通信制式上。

    众所周知,当时嘅移动通信制式,2G有欧洲嘅GSM和美国嘅CDMA,3G则是欧洲嘅WCDMA、美国嘅CDMA2000、中国嘅TD-SCDMA(懂通信嘅小伙伴建议直接忽略呢个制式),任何手机只要使用呢啲网络,都需要交相应嘅专利费。而唔管是WCDMA还是TD-SCDMA,都和美国嘅CDMA/CDMA2000嘅密切关系,一如而家嘅半导体,唔管你系唔系美国公司,也唔管是设计、制造、封测、原材料、装备,都离唔开美国技术。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    而高通正系美国通信制式标准嘅制定者,拥有大量嘅专利。从2007年起,高通宣布CDMA硬件和专利授权分开收费,并且禁止二次授权。噉就意味住,每一部手机都得必须向高通缴纳高额嘅专利费用。直到今日,高通嘅大部分盈利仍然来自于此。

    喺芯片领域,高通同样实力强大。2011年,高通骁龙芯片就将基带集成到Die里,而OMAP使用嘅还是耗电量相对略大、占用面积更大嘅外挂基带;虽然英伟达收购‌Icera,令到Tegra都系基带集成到Die嘅方式,但是呢间公司问题喺于没有CDMA相关技术,比如小米3TD使用嘅系Tegra 4,喺中国电信嘅手机上用唔嘎啦,因为中国电信嘅制式正系CDMA;虽然OMAP嘅SoC有CDMA,但是却没有HSPA+,网速相对第啲嘅要慢上一截。

    所以,第啲家嘅基带芯片,要么速度差,要么成本高。以至于喺2011年,苹果嘅基带从英飞凌(被英特尔收购)转投高通阵营,就算后来因为和高通闹翻,最后也唔得唔同解。

    甚至有人戏谑高通:交专利费送芯片,第啲厂商难有还手之力。

    2011年,PC浪潮转换为智能手机浪潮,变换嘅唔仅是设备,仲有各自领域嘅关键部件,操作系统霸主从微软变成‌IOS和安卓,芯片霸主则从英特尔变成‌高通,而商业模式嘅进化则更加绝妙。

    英特尔嘅商业模式是靠卖芯片赚钱,高通也有芯片销售收入,但他实现‌通过专利授权模式收费。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    高通授权费嘅来源主要是芯片厂、手机厂,芯片厂按固定授权费支付,通常为每个厂家50万美元;手机厂则按每部手机售价5%支付授权费。

    呢种商业模式嘅精妙之处喺于,授权费可以跟随手机销量而浮动,手机卖得越多,授权费就越多,从而将手机产业嘅整体利润绑定喺自己身上,可谓算计到家嘎啦。

    都说三流企业做产品,二流企业做品牌,一流企业做标准,呢句话用喺高通身上,再合适唔过,和英特尔收割PC一样,高通也收割‌相当大一部分智能手机嘅利润,也让无数嘅手机厂商嘅净利润率还比唔上交畀高通嘅授权费比例。

    以至于后来华为也想学呢一招,喺5G标准制定上成为最大嘅黑马,可惜受到美国嘅强力打压,噉是后话嘎啦。

    3 分合

    时间来到2021年,智能手机已近饱和,虽说唔上落寞,但大概率和当年嘅PC一样,会归于平淡。

    掐指一算,智能手机至今已经14个年头,也到一个新产业接棒之时,问题来嘎啦,谁将接棒智能手机?边家芯片公司又将崛起为新时代嘅霸主?

    喺回答呢个问题之前,我哋唔妨先回到一个本质嘅问题,电脑、智能手机到底是乜嘢?

    用戏剧化嘅语言概括,呢啲设备就是帮助人正儿八经懒惰嘅工具,有‌电脑,你写篇文章、画个图,就轻松好多,有‌手机,你可以唔用亲自跑到商店买嘢,也唔用亲自跑到银行取钱、转账、汇款,货物可以送到家畀你,转账可以点点手指就完成,都系轻松好多。

    所谓嘅智能,其实就是有个工具,想我之所想,干我之所干,苦活累活脏活都帮人做嘎啦,人就可以乐哉悠哉。

    所以下一个浪潮是乜嘢?

    最大嘅概率是全面智能化时代,人开嘅汽车、住嘅房子、用嘅家私家电、走过嘅马路,都应该是智能嘅,人而家干嘅好苦好累好脏嘅活,都应该有智能设备去替代。

    这是人类嘅大时代。

    其实,电脑和智能手机也可以归入呢个大时代,作为智能化嘅先驱。只是,全面智能化需要比电脑和手机更强大嘅算力,需要通过两端去实现。

    一端是云计算,数据中心嘅强大算力,通过电信网络触达每一个智能设备,等于赋予‌佢哋数据中心嘅算力;另一端是智能终端本身嘅算力都要提升。

    所以喺芯片领域,能够同时喺这两端都提供足够强大嘅AI芯片嘅公司,将成为“芯”嘅霸主。

    好多科技巨头嘅老板已经睇到呢种趋势,拼命抢占先机。

    传统嘅芯片巨头,英特尔主攻服务器市场,花数百亿美元收购‌一系列AI公司,包括以色列嘅Altera、Mobileye、Habana,意大利嘅Yogitech,俄罗斯嘅Itseez、美国嘅Movidius,目嘅好明显,希望喺AI时代重回巅峰。

    高通也毫唔掩饰进军AI芯片嘅野心,骁龙865巩固5G手机,Cloud AI 100系列则强攻数据中心、云计算、自动驾驶。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    英伟达嘅野心更加系路人皆知,花400亿从孙正义手中收购ARM,期望从基础架构中掐住AI赛道,唔仅弥补自己喺智能手机时代嘅遗憾,更赢下未来。唔过,呢项收购估计好难通过各国尤其系英国和中国嘅反垄断审批。

    相比传统巨头嘅抢夺,另一种模式或者更值得我哋关注。

    那就是新兴一体化公司嘅崛起,最著名嘅系特斯拉,自动驾驶操作系统、AI芯片、终端,全部一手包办,没有乜嘢关键部位受外界控制,加上马斯克各种超前卫嘅AI项目,如人体植入芯片,如果模式成功,特斯拉有可能成为吞噬整条AI产业链价值嘅新物种。

    垄断、算计、分合:半导体三个时代,三张面孔

    电子业长达数十年嘅分工,可能喺AI时代合上。

    4 尾声

    电视剧《走向共和》里,李鸿章说‌一句话:“一代人只能做一代人嘅事。”

    放喺半导体行业,颇值得玩味。

    半导体嘅前两个时代,英特尔用“垄断”展示‌PC时代嘅面孔,他做‌PC时代芯片人能做嘅事;高通用“算计”展示智能手机时代嘅面孔,他做‌智能手机时代芯片人能做嘅事,两者堪称成功典范。

    两者也将所喺时代嘅芯片生意玩到‌极致,一个合纵连横,结盟最重要嘅软件供应商,关起门来瓜分“世界”;另一个则采取开放嘅模式,但是将“手”伸到无限远,只有能触及嘅地方,就能名正言顺地“顺手牵羊”。

    乜嘢是赚钱嘅生意模式?

    英特尔和高通就是,但呢种生意模式对于产业链嘅第啲方,可能意味残酷,意味住被剥削。

    喺新嘅AI时代,是英特尔嘅东山再起,仲要是高通嘅再下一局,又或者英伟达嘅弯道超车,再或者特斯拉嘅揭竿而起,都未可知。

    每个新时代,都会造就新英雄,会诞生新嘅物种、新嘅商业模式、新嘅偶像崇拜。

    我哋期待嘅系,新时代能够畀我哋展现出全新嘅、激动人心嘅面孔。

    cantonese.live 足跡 粵字翻譯

    2021-04-25 17:35:15

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