MIPS创办人任谷歌新董事长，未来将更关注芯片？

美国当地时间 2 月 1 日，Google 母公司 Alphabet 在财报会议上宣布，John Hennessy 将接任 Eric Schmidt，担任 Alphabet 公司董事长。除了是 Alphabet 公司的董事会成员，Hennessy 还是 Cisco Systems、Atheros Communications 等科技公司的董事会成员，在2000 年至 2016 年间，他则一直任职斯坦福大学校长。

最值得一提的是，John Hennessy曾在1984成立了芯片架构供应商MIPS公司，这让大家不仅对谷歌的未来多了更多兴趣。有分析人士指出，谷歌新任董事长，体现了谷歌对芯片领域的高度重视。

MIPS处理器是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点，是当时卖得最好的RISC CPU。我们可以从Sony， Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机看见MIPS产品在销售。

当时能取得这样的成功，与MIPS的设计理念密切相关。据介绍，在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能，同时简化硬件设计。其系统结构及设计理念比较先进，其指令系统经过通用处理器指令体系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌入式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展已经十分成熟。虽然在后来智能手机和嵌入式大潮中，被ARM打得几乎没有还手之力，但也不能掩盖当年MIPS的战绩。

John Hennessy担任董事长之后，谷歌或开启一个芯片设计新篇章。

系统厂商做芯片成为主流

 

自集成电路发展以来，尤其是台积电在1987年成立以来，大部分情况下都是芯片厂和系统厂各司其职，前者开发好芯片，下游拓展应用，共同创造利益。但近年来，情况开始转变。系统厂商开始逆流而上，涉足芯片设计领域，最具代表性的则是华为和苹果。

先看华为；

百度百科显示，华为现在闻名于外的海思半导体成立于2004年10月，但实际早在1991年，华为就已经涉足了集成电路，只不过当时他们是以公司旗下的华为集成电路设计中心来运营。

经过多年的发展，海思半导体拓展出了Kirin系列SoC、IPC SoC、NVR SoC、DVR SoC、移动设被相机解决方案、智能电视解决方案、MEMC协处理器、霸龙系列基带、还有网络设备用的各种ASIC产品，公司也发展成为国内最领先，国际上也赫赫有名的半导体公司。

据调研机构IC Insights在1月初发布的2017年全球前十大Fabless排名数据显示，华为海思以增长21%，营收47.15亿美元的表现位居全球无晶圆厂营收第七位，排在其后面的不乏Xilinx和Marvell这种国际上知名的大牌公司。在中国市场上，华为海思是无疑的老大哥，遥遥领先于第二名。

2016年的数据显示，华为海思以260亿人民币的营收，霸占中国IC设计厂榜首的位置，排名第二的紫光展锐则连华为的一半都没达到。

因为华为本身有很大的终端产品出货量，在这些芯片的支持下，华为不但能做出更多更有价格优势的产品，还能做出客制化的产品，拉开于竞争对手的差距。例如，正是由于有了Kirin和霸龙系列芯片，华为的智能手机才能在强手林立的情况下，缔造了与众不同的地位和领先，Kirin 970的NPU，更是让华为在智能手机的AI竞争中取得先机。华为的成功也是小米这些年一直力争进入手机SoC设计领域的主要原因。

来到苹果，这更是一些芯片公司又爱又恨的角色。爱的是，苹果的庞大订单量，如果被采用了，能让瞬间飞上枝头变凤凰，但一旦被其抛弃，下场也可想而知。Imagination的表现是最有代表性的范例。让芯片公司不安的是，现在的苹果做的芯片越来越多了。

最具代表性的是用在iPhone上的A系列芯片，这是除了iOS系统外，苹果能够在手机领域独步全球的关键。犹记得当年安卓手机芯片供应商都在追逐四核、八核芯片的时候，苹果依然在单核的情况下吊打竞争对手。

苹果A系列芯片的发展之路

之后就是应用在Apple watch 2上的无线芯片W2，带有Touch Bar 和 Touch ID 的 MacBook Pro 上搭载的T1 芯片，iMac Pro上的 T2 芯片，另外还有自主的 GPU、自主的 ISP，还有自主的解码器，传言的基带芯片、电源管理芯片，苹果也在构建其芯片帝国。

另外，微软、Facebook、大疆、海康威视和大华，还有本文的主角谷歌也都在往上走，寻求更多的芯片突破。

谷歌将更重视芯片战略？

 

其实在新任CEO上台之前，谷歌已经在按部就班地开展其芯片业务，最先在全球引起轰动的则是其TPU。

早在2016年5月，谷歌就在其I/O开发者大会上首次公布一这款名为Tensor Processing Units（简称TPU）的芯片。据当时的介绍，这是一颗专门为其TensorFlow机器学习框架度身定做的芯片，但更多的芯片细节并没有曝光。但足以震撼了整个芯片届。

到了2017年4月，关于该芯片的详情终于面世。

Google表示，此款TPU采用28奈米制程，工作频率为700MHz。原先设计目的在于加速自家的TensorFlow算法，主要的逻辑单元内含65,536组八位的乘积累加(Multiply-accumulate)单元以及一组24MByte的快取，每秒可进行92兆次运算(Tera-operations/second)。

从架构上看，TPU  外挂的DDR3内存，左侧是主机接口。指令序列从主机发送到队列中（没有循环）。这些激活控制逻辑可以基于指令多次反复运行相同的指令。

从芯片布局上看，蓝色的数据缓存占37%；黄色的计算占30%；绿色的I/O 占10%；红色的控制只有 2%。在传统的CPU 或 GPU 中的控制部分则要大很多且不易设计。

平均而言，相较于使用IntelHaswellCPU与NVIDIAK80GPU的系统，Google的TPU大约快上15～30倍，每瓦效能比(Performance/watt)更可达到30～80倍以上。此外，如果在TPU中使用GPU的GDDR5内存，处理速度还能再翻三倍，速度/功率比(TOPS/Watt)能达到GPU的70倍以及CPU的200倍。

“为了减少延缓部署的概率，TPU芯片并没有与CPU进行整合，而是被设计成PCIe I/O总线上的协处理器。这使得它能够直接插入现有的服务器中，就像GPU芯片一样。而且，为了让硬件设计和故障排除过程变得更为简单，托管服务器会发送指令给TPU芯片执行，而不是让TPU芯片自己获取指令。因此，从设计理念上来说，TPU芯片更接近于FPU协处理器，而不是GPU。”谷歌表示。

在移动芯片领域，谷歌也不遗余力。

去年十月，在谷歌发布的Pixel 2中，采用了谷歌自主设计的首款移动芯片Pixel Visual Core，这款芯片的搭载可以加快HDR+拍照的处理速度，这也是为什么Pixel 2系列拍照如此出色的原因。

Google的 Pixel Visual Core系统芯片，和高通Snapdragon、三星的Exynos、Apple的A系列处理芯片一样，透过客制化芯片组来打造旗下手机与他牌不同的强项功能。谷歌则希望藉由Pixel Visual Core能够快速、顺畅，同时省电地处理HDR影像，让Pixel 2的手机照相胜过其他市面上竞争对手。

「比起透过应用处理器（AP），Pixel Visual Core能够以5倍快的速度、10分之1的耗能来处理HDR+影像。」Google官方这样说道。

买下HTC的手机部分，推出Pixel Visual Core ，早前将苹果和高通的芯片工程师纳入麾下，都体现出了谷歌的硬件方面的野心。据报道，离开苹果砖头谷歌的芯片工程师包括马努·古拉蒂（Manu Gulati）、崔旺泽（Wonjae Choi）和塔育·法德罗（Tayo Fadelu），离开高通转投谷歌的工程师则包括伊迈拉克·比斯瓦斯（Mainak Biswas）、维诺德·可玛蒂（Vinod Chamarty）和绍米克·甘古利（Shamik Ganguly）。

新消息也显示，谷歌的移动SoC也将亮相了。

这次MIPS创始人担任谷歌的董事长，从我们看来，一方面相中其丰富的从业经验和深厚的人脉资源外，另外，John Hennessy在芯片方面的积累，也势必会帮助谷歌芯片事业登上一个新阶段。

做芯片要做好持久战准备

 

其实系统厂商做芯片，归根到底，都是为了钱的问题，但是做芯片这个产业，并不能随随便便成功。

据彭博社报道，惠普、摩托罗拉、IBM和皇家飞利浦公司都曾有过芯片部门。那些公司最终没能在这方面取得成功，因为芯片制造行业门槛极高：资本投入极大，需要有巨大的规模。而苹果明智地选择专注于其硅芯片的设计（对于其“片上系统”，苹果采用来自ARM的参考设计）。至于芯片制造工作，则交由包括台积电在内的其它厂商处理。

对于苹果这样的公司来说，只有每年能够卖出3亿台设备，发力复杂且成本高昂的芯片业务就是有意义的。但是，该行业的传统大公司不会坐以待毙。例如，高通正在投资下一代5G网络，几家公司正在制造AI芯片，英特尔也在着力发展移动处理器。与此同时，苹果的主要竞争对手三星本身也是一家大型的芯片制造商。彭博社强调。

对于谷歌也是一样。

在移动芯片方面，面临着苹果一样的局面。在TPU方面，谷歌方便开发这个芯片一方面是考虑成本，一方面是考虑性能。但传统的打工，同样也会反击。

例如在谷歌关于TPU的论文面世之后，英伟达CEO黄仁勋就强力回击，他表示，TPU有很多好处，例如，其推断性能达到K80的13倍。但却并没有将TPU与基于Pascal的P40进行对比。为了更新谷歌的对比数据，他们还制作了如下表格，对K80到P40的性能发展进行了量化，同时对比了TPU与英伟达当前的技术。老黄认为P40是吊打TPU的。

再者，现在英伟达基本垄断了服务器GPU市场，且底气十足。对谷歌来说，未来的挑战仍然很大。

但是，一旦手机市场、数据市场和人工智能市场能够按照一定的成长率发展，很多系统厂的决定就变得明智起来。对管理层来说，就需要仔细甄别，但我们要看到，芯片设计必然是一个持久战。

据媒体报道，小米雷军在投入资金做芯片的时候表达过，做这件事，一要不怕死，二要投入大量资金，还要做好持久战的准备。他已规划了十亿美金在澎湃芯片上。

作为读者的你们，是怎么看现在众多系统厂商切入芯片市场？

文/半导体行业观察 李寿鹏

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