美國當地時間 2 月 1 日， Google 母公司 Alphabet 在財報會議上宣佈， John Hennessy 將接任 Eric Schmidt， 擔任 Alphabet 公司董事長。 除了是 Alphabet 公司的董事會成員， Hennessy 還是 Cisco Systems、Atheros Communications 等科技公司的董事會成員， 在2000 年至 2016 年間， 他則一直任職斯坦福大學校長。
最值得一提的是， John Hennessy曾在1984成立了晶片架構供應商MIPS公司， 這讓大家不僅對谷歌的未來多了更多興趣。 有分析人士指出， 谷歌新任董事長， 體現了穀歌對晶片領域的高度重視。
MIPS處理器是八十年代中期RISC CPU設計的一大熱點， 是當時賣得最好的RISC CPU。 我們可以從Sony， Nintendo的遊戲機， Cisco的路由器和SGI超級電腦看見MIPS產品在銷售。
當時能取得這樣的成功， 與MIPS的設計理念密切相關。 據介紹， 在設計理念上MIPS強調軟硬體協同提高性能， 同時簡化硬體設計。 其系統結構及設計理念比較先進， 其指令系統經過通用處理器指令體系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V， 嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發展已經十分成熟。 雖然在後來智慧手機和嵌入式大潮中，
John Hennessy擔任董事長之後， 谷歌或開啟一個晶片設計新篇章。
系統廠商做晶片成為主流自積體電路發展以來， 尤其是台積電在1987年成立以來， 大部分情況下都是晶片廠和系統廠各司其職， 前者開發好晶片， 下游拓展應用， 共同創造利益。 但近年來， 情況開始轉變。 系統廠商開始逆流而上， 涉足晶片設計領域， 最具代表性的則是華為和蘋果。
先看華為；
百度百科顯示， 華為現在聞名於外的海思半導體成立於2004年10月， 但實際早在1991年， 華為就已經涉足了積體電路， 只不過當時他們是以公司旗下的華為積體電路設計中心來運營。
經過多年的發展， 海思半導體拓展出了Kirin系列SoC、IPC SoC、NVR SoC、DVR SoC、移動設被相機解決方案、智慧電視解決方案、MEMC輔助處理器、霸龍系列基帶、還有網路設備用的各種ASIC產品，
據調研機構IC Insights在1月初發佈的2017年全球前十大Fabless排名資料顯示， 華為海思以增長21%， 營收47.15億美元的表現位居全球無晶圓廠營收第七位，
2016年的資料顯示， 華為海思以260億人民幣的營收， 霸佔中國IC設計廠榜首的位置， 排名第二的紫光展銳則連華為的一半都沒達到。
因為華為本身有很大的終端產品出貨量， 在這些晶片的支援下， 華為不但能做出更多更有價格優勢的產品， 還能做出客制化的產品， 拉開于競爭對手的差距。 例如， 正是由於有了Kirin和霸龍系列晶片， 華為的智慧手機才能在強手林立的情況下， 締造了與眾不同的地位和領先， Kirin 970的NPU， 更是讓華為在智慧手機的AI競爭中取得先機。 華為的成功也是小米這些年一直力爭進入手機SoC設計領域的主要原因。
來到蘋果， 這更是一些晶片公司又愛又恨的角色。 愛的是， 蘋果的龐大訂單量， 如果被採用了， 能讓瞬間飛上枝頭變鳳凰， 但一旦被其拋棄， 下場也可想而知。 Imagination的表現是最有代表性的範例。 讓晶片公司不安的是， 現在的蘋果做的晶片越來越多了。
最具代表性的是用在iPhone上的A系列晶片， 這是除了iOS系統外， 蘋果能夠在手機領域獨步全球的關鍵。 猶記得當年安卓手機晶片供應商都在追逐四核、八核晶片的時候， 蘋果依然在單核的情況下吊打競爭對手。
蘋果A系列晶片的發展之路
之後就是應用在Apple watch 2上的無線晶片W2， 帶有Touch Bar 和 Touch ID 的 MacBook Pro 上搭載的T1 晶片， iMac Pro上的 T2 晶片， 另外還有自主的 GPU、自主的 ISP， 還有自主的解碼器， 傳言的基帶晶片、電源管理晶片，蘋果也在構建其晶片帝國。
另外，微軟、Facebook、大疆、海康威視和大華，還有本文的主角谷歌也都在往上走，尋求更多的晶片突破。
穀歌將更重視晶片戰略？其實在新任CEO上臺之前，穀歌已經在按部就班地開展其晶片業務，最先在全球引起轟動的則是其TPU。
早在2016年5月，穀歌就在其I/O開發者大會上首次公佈一這款名為Tensor Processing Units（簡稱TPU）的晶片。據當時的介紹，這是一顆專門為其TensorFlow機器學習框架度身定做的晶片，但更多的晶片細節並沒有曝光。但足以震撼了整個晶片屆。
到了2017年4月，關於該晶片的詳情終於面世。
Google表示，此款TPU採用28奈米制程，工作頻率為700MHz。原先設計目的在於加速自家的TensorFlow演算法，主要的邏輯單元內含65,536組八位的乘積累加(Multiply-accumulate)單元以及一組24MByte的快取，每秒可進行92兆次運算(Tera-operations/second)。
從架構上看，TPU 外掛的DDR3記憶體，左側是主機介面。指令序列從主機發送到佇列中（沒有迴圈）。這些啟動控制邏輯可以基於指令多次反復運行相同的指令。
從晶片佈局上看，藍色的資料緩存占37%；黃色的計算占30%；綠色的I/O 占10%；紅色的控制只有 2%。在傳統的CPU 或 GPU 中的控制部分則要大很多且不易設計。
平均而言，相較於使用IntelHaswellCPU與NVIDIAK80GPU的系統，Google的TPU大約快上15～30倍，每瓦效能比(Performance/watt)更可達到30～80倍以上。此外，如果在TPU中使用GPU的GDDR5記憶體，處理速度還能再翻三倍，速度/功率比(TOPS/Watt)能達到GPU的70倍以及CPU的200倍。
“為了減少延緩部署的概率，TPU晶片並沒有與CPU進行整合，而是被設計成PCIe I/O匯流排上的輔助處理器。這使得它能夠直接插入現有的伺服器中，就像GPU晶片一樣。而且，為了讓硬體設計和故障排除過程變得更為簡單，託管伺服器會發送指令給TPU晶片執行，而不是讓TPU晶片自己獲取指令。因此，從設計理念上來說，TPU晶片更接近於FPU輔助處理器，而不是GPU。”穀歌表示。
在移動晶片領域，穀歌也不遺餘力。
去年十月，在穀歌發佈的Pixel 2中，採用了谷歌自主設計的首款移動晶片Pixel Visual Core，這款晶片的搭載可以加快HDR+拍照的處理速度，這也是為什麼Pixel 2系列拍照如此出色的原因。
Google的 Pixel Visual Core系統晶片，和高通Snapdragon、三星的Exynos、Apple的A系列處理晶片一樣，透過客制化晶片組來打造旗下手機與他牌不同的強項功能。穀歌則希望藉由Pixel Visual Core能夠快速、順暢，同時省電地處理HDR影像，讓Pixel 2的手機照相勝過其他市面上競爭對手。
「比起透過應用處理器（AP），Pixel Visual Core能夠以5倍快的速度、10分之1的耗能來處理HDR+影像。」Google官方這樣說道。
買下HTC的手機部分，推出Pixel Visual Core ，早前將蘋果和高通的晶片工程師納入麾下，都體現出了穀歌的硬體方面的野心。據報導，離開蘋果磚頭穀歌的晶片工程師包括馬努·古拉蒂（Manu Gulati）、崔旺澤（Wonjae Choi）和塔育·法德羅（Tayo Fadelu），離開高通轉投谷歌的工程師則包括伊邁拉克·比斯瓦斯（Mainak Biswas）、維諾德·可瑪蒂（Vinod Chamarty）和紹米克·甘古利（Shamik Ganguly）。
新消息也顯示，穀歌的移動SoC也將亮相了。
這次MIPS創始人擔任谷歌的董事長，從我們看來，一方面相中其豐富的從業經驗和深厚的人脈資源外，另外，John Hennessy在晶片方面的積累，也勢必會説明穀歌晶片事業登上一個新階段。
做晶片要做好持久戰準備其實系統廠商做晶片，歸根到底，都是為了錢的問題，但是做晶片這個產業，並不能隨隨便便成功。
據彭博社報導，惠普、摩托羅拉、IBM和皇家飛利浦公司都曾有過晶片部門。那些公司最終沒能在這方面取得成功，因為晶片製造行業門檻極高：資本投入極大，需要有巨大的規模。而蘋果明智地選擇專注於其矽晶片的設計（對於其“片上系統”，蘋果採用來自ARM的參考設計）。至於晶片製造工作，則交由包括台積電在內的其它廠商處理。
對於蘋果這樣的公司來說，只有每年能夠賣出3億台設備，發力複雜且成本高昂的晶片業務就是有意義的。但是，該行業的傳統大公司不會坐以待斃。例如，高通正在投資下一代5G網路，幾家公司正在製造AI晶片，英特爾也在著力發展移動處理器。與此同時，蘋果的主要競爭對手三星本身也是一家大型的晶片製造商。彭博社強調。
對於穀歌也是一樣。
在移動晶片方面，面臨著蘋果一樣的局面。在TPU方面，谷歌方便開發這個晶片一方面是考慮成本，一方面是考慮性能。但傳統的打工，同樣也會反擊。
例如在穀歌關於TPU的論文面世之後，英偉達CEO黃仁勳就強力回擊，他表示，TPU有很多好處，例如，其推斷性能達到K80的13倍。但卻並沒有將TPU與基於Pascal的P40進行對比。為了更新穀歌的對比資料，他們還製作了如下表格，對K80到P40的性能發展進行了量化，同時對比了TPU與英偉達當前的技術。老黃認為P40是吊打TPU的。
再者，現在英偉達基本壟斷了伺服器GPU市場，且底氣十足。對谷歌來說，未來的挑戰仍然很大。
但是，一旦手機市場、資料市場和人工智慧市場能夠按照一定的成長率發展，很多系統廠的決定就變得明智起來。對管理層來說，就需要仔細甄別，但我們要看到，晶片設計必然是一個持久戰。
據媒體報導，小米雷軍在投入資金做晶片的時候表達過，做這件事，一要不怕死，二要投入大量資金，還要做好持久戰的準備。他已規劃了十億美金在澎湃晶片上。
作為讀者的你們，是怎麼看現在眾多系統廠商切入晶片市場？
文/半導體行業觀察 李壽鵬
今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1488期內容，歡迎關注。
傳言的基帶晶片、電源管理晶片，蘋果也在構建其晶片帝國。另外，微軟、Facebook、大疆、海康威視和大華，還有本文的主角谷歌也都在往上走，尋求更多的晶片突破。
穀歌將更重視晶片戰略？其實在新任CEO上臺之前，穀歌已經在按部就班地開展其晶片業務，最先在全球引起轟動的則是其TPU。
早在2016年5月，穀歌就在其I/O開發者大會上首次公佈一這款名為Tensor Processing Units（簡稱TPU）的晶片。據當時的介紹，這是一顆專門為其TensorFlow機器學習框架度身定做的晶片，但更多的晶片細節並沒有曝光。但足以震撼了整個晶片屆。
到了2017年4月，關於該晶片的詳情終於面世。
Google表示，此款TPU採用28奈米制程，工作頻率為700MHz。原先設計目的在於加速自家的TensorFlow演算法，主要的邏輯單元內含65,536組八位的乘積累加(Multiply-accumulate)單元以及一組24MByte的快取，每秒可進行92兆次運算(Tera-operations/second)。
從架構上看，TPU 外掛的DDR3記憶體，左側是主機介面。指令序列從主機發送到佇列中（沒有迴圈）。這些啟動控制邏輯可以基於指令多次反復運行相同的指令。
從晶片佈局上看，藍色的資料緩存占37%；黃色的計算占30%；綠色的I/O 占10%；紅色的控制只有 2%。在傳統的CPU 或 GPU 中的控制部分則要大很多且不易設計。
平均而言，相較於使用IntelHaswellCPU與NVIDIAK80GPU的系統，Google的TPU大約快上15～30倍，每瓦效能比(Performance/watt)更可達到30～80倍以上。此外，如果在TPU中使用GPU的GDDR5記憶體，處理速度還能再翻三倍，速度/功率比(TOPS/Watt)能達到GPU的70倍以及CPU的200倍。
“為了減少延緩部署的概率，TPU晶片並沒有與CPU進行整合，而是被設計成PCIe I/O匯流排上的輔助處理器。這使得它能夠直接插入現有的伺服器中，就像GPU晶片一樣。而且，為了讓硬體設計和故障排除過程變得更為簡單，託管伺服器會發送指令給TPU晶片執行，而不是讓TPU晶片自己獲取指令。因此，從設計理念上來說，TPU晶片更接近於FPU輔助處理器，而不是GPU。”穀歌表示。
在移動晶片領域，穀歌也不遺餘力。
去年十月，在穀歌發佈的Pixel 2中，採用了谷歌自主設計的首款移動晶片Pixel Visual Core，這款晶片的搭載可以加快HDR+拍照的處理速度，這也是為什麼Pixel 2系列拍照如此出色的原因。
Google的 Pixel Visual Core系統晶片，和高通Snapdragon、三星的Exynos、Apple的A系列處理晶片一樣，透過客制化晶片組來打造旗下手機與他牌不同的強項功能。穀歌則希望藉由Pixel Visual Core能夠快速、順暢，同時省電地處理HDR影像，讓Pixel 2的手機照相勝過其他市面上競爭對手。
「比起透過應用處理器（AP），Pixel Visual Core能夠以5倍快的速度、10分之1的耗能來處理HDR+影像。」Google官方這樣說道。
買下HTC的手機部分，推出Pixel Visual Core ，早前將蘋果和高通的晶片工程師納入麾下，都體現出了穀歌的硬體方面的野心。據報導，離開蘋果磚頭穀歌的晶片工程師包括馬努·古拉蒂（Manu Gulati）、崔旺澤（Wonjae Choi）和塔育·法德羅（Tayo Fadelu），離開高通轉投谷歌的工程師則包括伊邁拉克·比斯瓦斯（Mainak Biswas）、維諾德·可瑪蒂（Vinod Chamarty）和紹米克·甘古利（Shamik Ganguly）。
新消息也顯示，穀歌的移動SoC也將亮相了。
這次MIPS創始人擔任谷歌的董事長，從我們看來，一方面相中其豐富的從業經驗和深厚的人脈資源外，另外，John Hennessy在晶片方面的積累，也勢必會説明穀歌晶片事業登上一個新階段。
做晶片要做好持久戰準備其實系統廠商做晶片，歸根到底，都是為了錢的問題，但是做晶片這個產業，並不能隨隨便便成功。
據彭博社報導，惠普、摩托羅拉、IBM和皇家飛利浦公司都曾有過晶片部門。那些公司最終沒能在這方面取得成功，因為晶片製造行業門檻極高：資本投入極大，需要有巨大的規模。而蘋果明智地選擇專注於其矽晶片的設計（對於其“片上系統”，蘋果採用來自ARM的參考設計）。至於晶片製造工作，則交由包括台積電在內的其它廠商處理。
對於蘋果這樣的公司來說，只有每年能夠賣出3億台設備，發力複雜且成本高昂的晶片業務就是有意義的。但是，該行業的傳統大公司不會坐以待斃。例如，高通正在投資下一代5G網路，幾家公司正在製造AI晶片，英特爾也在著力發展移動處理器。與此同時，蘋果的主要競爭對手三星本身也是一家大型的晶片製造商。彭博社強調。
對於穀歌也是一樣。
在移動晶片方面，面臨著蘋果一樣的局面。在TPU方面，谷歌方便開發這個晶片一方面是考慮成本，一方面是考慮性能。但傳統的打工，同樣也會反擊。
例如在穀歌關於TPU的論文面世之後，英偉達CEO黃仁勳就強力回擊，他表示，TPU有很多好處，例如，其推斷性能達到K80的13倍。但卻並沒有將TPU與基於Pascal的P40進行對比。為了更新穀歌的對比資料，他們還製作了如下表格，對K80到P40的性能發展進行了量化，同時對比了TPU與英偉達當前的技術。老黃認為P40是吊打TPU的。
再者，現在英偉達基本壟斷了伺服器GPU市場，且底氣十足。對谷歌來說，未來的挑戰仍然很大。
但是，一旦手機市場、資料市場和人工智慧市場能夠按照一定的成長率發展，很多系統廠的決定就變得明智起來。對管理層來說，就需要仔細甄別，但我們要看到，晶片設計必然是一個持久戰。
據媒體報導，小米雷軍在投入資金做晶片的時候表達過，做這件事，一要不怕死，二要投入大量資金，還要做好持久戰的準備。他已規劃了十億美金在澎湃晶片上。
作為讀者的你們，是怎麼看現在眾多系統廠商切入晶片市場？
文/半導體行業觀察 李壽鵬
今天是《半導體行業觀察》為您分享的第1488期內容，歡迎關注。