在當今快速發展的數字經濟時代，雲計算已成爲推動各行各業創新和轉型的關鍵力量。作爲雲計算的核心組件，芯片的作用不言而喻。它不僅是服務器算力的源泉，更是雲服務提供商提供高效、可靠服務的基石。隨著對數據處理能力需求的激增，雲服務提供商開始尋求突破傳統供應鏈模式，通過自研芯片來掌握技術發展的主動權。從AWS的Graviton系列到阿裏雲的倚天710，自研芯片的浪潮正在席卷全球。這不僅是一場技術革新的競賽，更是雲服務提供商在追求成本效益最大化、供應鏈自主化以及市場競爭力提升的過程中所做出的戰略選擇。
那麽，國內外都有哪些雲廠商選擇自研芯片，他們做的怎麽樣呢？
國外有哪些雲廠商在自研芯片，做的怎麽樣？在全球雲計算市場的激烈競爭中，自研芯片已成爲雲服務提供商提升競爭力的重要戰略。國外雲廠商如AWS、微軟雲和谷歌雲在這方面的探索和實踐尤爲引人注目。
AWS——AmazonGraviton和AmazonTrainium
AWS的自研芯片之旅始于2015年，當時它收購了AnnapurnaLabs，這一舉措標志著AWS正式進軍芯片設計領域。三年後，AWS推出了基于ARM架構的Graviton處理器，這是其首款自研服務器芯片，旨在爲雲服務提供更高的性能和更低的能耗。隨後在2020年，AWS發布了Graviton2，這款芯片在性能上相比前代有了顯著提升，爲客戶提供了更強的計算能力和更高的性價比。
到了2023年12月，AWS宣布推出新一代自研芯片AmazonGraviton4和AmazonTrainium2。Graviton4在性能上相比Graviton2提升了高達30%，而Trainium2則在AI訓練速度上提升了多達4倍。盡管AWS未公開這兩款新芯片的具體出貨量，但可以預見，隨著雲計算需求的不斷增長，這些高性能芯片將在AWS的數據中心中發揮重要作用。
微軟Azure——AzureMaia100和AzureCobalt100
自2020年起，微軟開始爲Azure雲服務定制芯片，這一戰略轉型引起了業界的廣泛關注。2023年11月，微軟在Ignite大會上宣布推出了兩款自研芯片——AzureMaia100和AzureCobalt100。
AzureMaia100是一款專爲大語言模型訓練和推理而設計的芯片，采用台積電5nm工藝制造，擁有高達1050億顆晶體管，顯示出微軟在AI領域的雄心壯志。AzureCobalt100則是一款基于ArmNeoverseCSS設計的128核服務器CPU，旨在提供高性能的雲計算服務。盡管微軟尚未公布這兩款芯片的具體性能基准或出貨量數據，但它們的推出無疑將進一步鞏固微軟雲在雲計算市場的領導地位。
谷歌雲——TPU和Axion
自2016年起，谷歌就開始推出自研的AI張量處理單元（TPU），這些專爲機器學習設計的芯片在谷歌雲平台上提供了強大的AI加速能力。到了2023年2月，市場傳言谷歌正在開發基于Arm架構的服務器CPU，這一消息引發了業界的廣泛猜測。
2024年4月，谷歌在其“CloudNext”大會上公開了其首款自研Arm構架CPU——Axion，並宣布該芯片已經在內部投入生産，支持多種服務，並計劃未來向公衆開放。Axion芯片的推出標志著谷歌雲在自研芯片領域邁出了堅實的一步，盡管具體性能數據和出貨量尚未公開，但谷歌雲的這一戰略布局無疑將進一步推動其在雲計算市場的創新和發展。
總體來看，國外雲廠商在自研芯片領域的發展呈現出積極進取的姿態。通過自主研發，這些雲服務提供商不僅能夠提供更加定制化的服務，滿足特定工作負載的需求，還能夠在成本控制、供應鏈管理和技術領先方面取得優勢。隨著技術的不斷進步和市場需求的日益增長，自研芯片將成爲雲服務提供商競爭的新高地。
國內有哪些雲廠商在自研芯片，做的怎麽樣？在中國雲計算市場的快速發展中，阿裏雲、華爲雲和騰訊雲等國內主要雲服務提供商紛紛投入自研芯片的開發，以期在未來的技術競爭中占據有利地位。
華爲雲——鲲鵬和昇騰
在中國，華爲是在芯片領域投入最大，也最成功的企業。華爲雲在自研芯片領域的探索可以追溯到1991年，當時華爲成立了集成電路設計中心，開始了在芯片領域的早期研究。2013年，華爲推出了麒麟910，這是華爲自研的第一款手機處理器。
在雲計算領域，華爲主要是鲲鵬和昇騰芯片。
華爲在2018年的全聯接大會上，發布了昇騰310推理處理器與異構計算架構CANN。這標志著華爲昇騰在人工智能領域的初步布局，開始從硬件向軟件擴展，構建全棧全場景的AI解決方案。
2019年，華爲發布了昇騰910訓練處理器與全場景AI框架昇思MindSpore，包括面向人工智能計算中心的Atlas900集群。同年，華爲鲲鵬計算産業發展峰會在北京舉行，公司輪值董事長徐直軍對外表示，華爲計劃在未來的5年之內投資30億元發展鲲鵬産業生態。鲲鵬芯片的發布，特別是鲲鵬920處理器，采用了台積電7nm技術，基于ARM架構開發，定位于服務器市場。
2020年，MindSpore實現了全量開源，同時，爲了解決行業用戶人工智能應用開發難的問題，華爲陸續推出了昇騰應用使能MindX。這表明華爲昇騰在進一步推動AI技術的開放和應用落地。同年，華爲鲲鵬920芯片在多個行業領域得到應用，如電力行業，與南方電網合作實現了軟硬件資源全棧國産化的成功測試。
2023年，華爲全聯接大會期間，華爲宣稱其鲲鵬和昇騰AI開發者已超過350萬，合作夥伴超過5600家，解決方案認證超過15500個。
可以看到，在自研芯片方面，華爲是走的最穩健的，成效也是最顯著的。不僅在自研芯片上持續投入，還在積極構建整個生態體系。如果中國有一家企業能夠挑戰英特爾、英偉達，那多半就是華爲。
阿裏雲——倚天710
阿裏雲的自研芯片之路始于2018年，當時阿裏巴巴全資收購了中天微，這是一家中國大陸唯一的自主嵌入式CPUIPCore公司。此次收購爲阿裏雲的芯片自研奠定了堅實的基礎。隨後在2019年，阿裏雲發布了含光800，這是一款專爲服務器設計的AI芯片，標志著阿裏雲在AI硬件加速領域的深入探索。到了2021年，阿裏雲在雲棲大會上推出了倚天710，這是首款自研的雲原生處理器CPU，代表了阿裏雲在芯片設計領域的重大突破。
2022年雲棲大會上，阿裏雲宣布倚天710已經在數據中心實現大規模部署，其算力性價比提升超過30%，單位算力功耗降低了60%以上，顯示出倚天710在能效比方面的顯著優勢。同時，阿裏雲還推出了“磐久”自研服務器系列，首款搭載倚天710的磐久高性能計算系列也亮相，這一系列采用靈活模塊化設計，能夠滿足不同計算需求。
2023年，阿裏雲自研CPU倚天710已在數據中心大規模部署，並以雲的形式服務阿裏巴巴和多家互聯網科技公司。同時，阿裏雲計劃在2024年，20%的新增算力將使用自研CPU芯片倚天710。磐久服務器系列在技術上也持續進化，采用靈活模塊化設計，可實現計算存儲分離，包括高性能計算系列、大容量存儲系列、高性能存儲系列。
騰訊雲——AI推理芯片“紫霄”、視頻轉碼芯片“滄海”和智能網卡芯片“玄靈”
2021年騰訊數字生態大會上，騰訊披露了三款自研芯片：AI推理芯片“紫霄”、視頻轉碼芯片“滄海”和智能網卡芯片“玄靈”。
到了2023年，騰訊AI推理芯片紫霄已經流片成功並順利點亮；滄海視頻轉碼芯片壓縮率相比業界提升30%以上；智能網卡芯片玄靈性能提升了4倍，這些成果標志著騰訊雲在自研芯片領域的實質性進展。
當然，跟華爲雲和阿裏雲相比，騰訊雲在芯片領域的布局，只能算是“淺嘗辄止”。其他幾家雲廠商，百度雲、金山雲、京東雲以及幾家運營商雲等，在自研芯片方面的存在感就更低了。
雲廠商爲什麽要做芯片？僅僅是爲了降低成本？那麽，爲什麽這麽多雲廠商熱衷于自研芯片呢？
雲廠商自研芯片的核心動機之一是爲了降低成本，這在競爭激烈的雲計算市場中尤爲關鍵。通過自主研發，雲廠商可以直接控制芯片的設計和生産成本，從而減少對外部供應商的依賴和采購成本。這種成本控制能力使得雲廠商能夠更有效地管理其運營開支，提高整體的利潤率。自研芯片還允許雲廠商優化供應鏈管理，減少中間環節，從而降低采購成本和物流成本。此外，自研芯片可以根據雲服務的具體需求進行定制，避免不必要的功能和性能過剩，進一步降低生産成本。
長期來看，自研芯片的規模化生産能夠分攤研發成本，隨著産量的增加，單位芯片的成本將逐漸降低。這種規模經濟效應使得雲廠商在成本控制上具有更大的優勢，尤其是在面對市場波動和原材料價格變化時，能夠保持較爲穩定的成本結構。
雲廠商通過自研芯片能夠掌握更多的議價權和定價權，避免成爲英特爾、英偉達等傳統芯片制造商的“打工仔”。這不僅有助于提升利潤空間，還能夠在價格競爭中保持靈活性，根據市場情況調整定價策略，以吸引更多的客戶和業務。
當然，雲廠商涉足自研芯片的動機是多方面的，不僅僅是爲了降低成本。雖然成本控制是企業經營的重要方面，但在雲計算這樣一個技術密集型行業中，自研芯片所帶來的戰略價值遠不止于此。
例如，自研芯片可以實現軟硬件一體化，這是雲廠商追求的核心優勢之一。通過自主研發，雲廠商能夠根據自家的業務需求和特點定制芯片，從而實現硬件與軟件之間的無縫對接和優化。這種優化可以顯著提升雲服務的性能和效率，爲用戶提供更加流暢和高效的服務體驗。這種策略有點類似蘋果公司通過軟硬一體化戰略，成功打造了一系列高性能的個人電子設備，其産品在市場上享有極高的聲譽和用戶忠誠度。
而且，自研芯片能夠提升雲廠商在供應鏈中的掌控力。在全球半導體供應鏈中，芯片供應商通常占據著重要的地位，而雲廠商作爲下遊客戶，往往受制于供應商的生産能力和價格策略。通過自研芯片，雲廠商可以減少對外部供應商的依賴，避免在供應鏈中受到限制，從而在激烈的市場競爭中構建差異化競爭力。當別人都被缺芯困擾的時候，自己手裏有足夠的芯片，就能成爲非常時期的制勝法寶。這一點，相信阿裏雲、騰訊雲、百度雲等中國雲廠商深有感觸。
再者，自研芯片還有技術創新上保持領先的考量。隨著雲計算、大數據、人工智能等技術的快速發展，數據中心面臨的工作負載越來越多樣化。自研芯片使得雲廠商能夠快速響應市場變化，及時推出符合新需求的産品和服務，這種快速叠代和創新能力是雲廠商在技術競爭中保持優勢的關鍵。
自研芯片還有助于雲廠商提升數據安全和隱私保護的能力，在當前數據安全日益受到重視的背景下，雲廠商通過自研芯片可以在硬件層面實現更加嚴格的安全控制和隱私保護措施，增強用戶對雲服務的信任。這在中國市場具有特殊的價值，隨著全球範圍內對于信息技術自主可控的重視，以及對于國産化、信息化的推動，雲廠商自研芯片可以更好地服務于國內市場，滿足政府和企業對于國産化解決方案的需求。
目前還沒有一家能夠稱得上成功正是有上面這些好處，雲廠商才對自研芯片趨之若鹜。然而，這卻不是一件容易成功的事情。在實踐中面臨著一系列挑戰，這些挑戰使得目前還沒有雲廠商能夠完全依賴自研芯片運營其數據中心。
想追求規模優勢，但卻總掉在“規模劣勢”的泥潭裏。
在芯片行業，規模效應對于成本控制至關重要。傳統芯片制造商如英特爾和英偉達擁有龐大的生産規模和市場份額，這使得它們能夠實現大規模生産，從而降低單位成本。這種規模優勢不僅體現在直接的生産成本上，還包括采購原材料、設備折舊、研發分攤等方面的成本效益。
規模劣勢還意味著雲廠商在與供應商的談判中，可能缺乏足夠的議價能力。英特爾和英偉達等大型芯片制造商由于其市場地位，能夠與原材料供應商和制造合作夥伴進行更有利的談判，從而獲得更優惠的價格和服務。而雲廠商由于采購規模較小，可能無法獲得同樣的條件，這進一步加劇了成本上的不利。
相比之下，雲廠商的自研芯片主要用于自家的數據中心，其出貨量相對較小。這意味著雲廠商在芯片研發和生産上的投入，很難通過大規模銷售來實現成本回收。此外，由于自研芯片的市場推廣受限，雲廠商難以通過擴大市場份額來進一步降低成本。這種規模劣勢限制了雲廠商在芯片研發上的投資能力，影響了其在技術創新和産品叠代上的速度和效率。
此外，中立性問題是另一個挑戰，雲服務市場依賴于中立性，以贏得客戶的信任。如果一個雲廠商使用自家的芯片，可能會引起其他廠商的疑慮，擔心數據安全和鎖定問題。這種中立性問題限制了雲廠商自研芯片的市場範圍，因此它們主要只能自用，而不能廣泛推廣到其他雲服務提供商。
兼容性問題也是雲廠商自研芯片必須面對的挑戰，雲計算環境通常需要支持多種操作系統和應用程序，這就要求芯片必須具備良好的兼容性。如果自研芯片不能與現有的軟件生態系統無縫集成，可能會導致客戶在遷移和部署應用程序時遇到困難，從而影響雲服務的吸引力。
可以說，盡管自研芯片在理論上具有成本優勢和戰略價值，但在實踐中，雲廠商需要克服規模劣勢、總擁有成本、中立性問題、兼容性問題以及技術挑戰等多方面的難題。只有當這些問題得到有效解決時，雲廠商自研芯片才有可能實現大規模部署和成功運營。
除了采購英特爾、英偉達和自研外，有沒有第三條路？對于雲廠商而言，完全采購英特爾、英偉達的芯片，可能大部分利潤都被芯片廠商拿走了，自己淪爲打工仔，而且在芯片緊缺（比如最近英偉達的GPU緊缺）的時候，容易出現供應鏈危機。
然而，自研芯片，又勢單力薄，到頭來不定是一筆劃算的買賣。
那有沒有第三條道路呢？有的。那就是幾家雲廠商聯合出資，再引入其他戰投，成立一家獨立的合資芯片公司，就像當初英特爾、三星、台積電出資ASLM一樣。這樣，新成立的芯片公司，就能成爲英特爾、英偉達的備胎，給他們造成壓力。而且，幾家聯合起來，資源實力更強，還解決了身份的中立性問題，研發的芯片，幾家雲廠商都可以采購。
雲廠商可以通過這種方式，與其他廠商合作，共同投資研發芯片，從而減少單一廠商的財務負擔和風險。通過資源共享和風險共擔，共同推動芯片技術的發展。這種合資公司的成立，可以帶來多方面的好處。
例如，多家雲廠商的聯合采購能夠增加議價能力，降低原材料和生産成本。資源共享可以加速技術的研發進程，縮短産品從設計到市場的時間。此外，合資公司可以利用各方的技術優勢，開發出更符合市場需求的芯片産品，提高産品的市場競爭力。
而且，合資公司的成立還有助于解決中立性問題。當多家雲廠商共同參與時，可以確保沒有任何一方能夠控制芯片的設計和生産，從而保證了所有參與方的利益。這種中立性對于吸引更多的雲廠商加入合資公司至關重要，因爲它確保了所有參與者都能公平地獲得芯片供應。
如果發展得當，合資公司可以成爲傳統芯片供應商的有力競爭者。通過提供性能相當或更優的芯片産品，合資公司能夠對英特爾、英偉達等公司形成競爭壓力，推動整個行業的技術進步和價格合理化。這種競爭不僅有利于合資公司的發展，也有利于整個雲計算行業的健康發展。
當然，合資公司的成立和運營也面臨著挑戰。如何平衡各方的利益、如何確保技術的中立性和如何實現有效的管理和運營是關鍵問題。此外，合資公司需要有足夠的市場洞察力和前瞻性，以確保研發的芯片能夠滿足未來市場的需求。
綜上，隨著雲計算技術的不斷進步和市場需求的日益增長，雲廠商自研芯片的探索正逐步走向深入。盡管面臨規模劣勢、成本考量、中立性問題和兼容性挑戰，雲廠商通過自研芯片尋求供應鏈自主性、成本優化、技術創新和市場競爭力提升的動機依然強烈。
展望未來，雲廠商自研芯片的前景充滿機遇與挑戰。通過持續的技術創新、戰略調整和合作模式探索，雲廠商有望在芯片領域實現更多的突破，爲全球雲計算市場帶來更多的可能性。隨著技術的成熟和市場的響應，雲廠商自研芯片的浪潮將如何塑造未來的技術生態，值得我們持續關注。
