這幾天，蘋果和Google公司接連在發佈會上推出各自的新品MacBook Pro和Pixel 6。 蘋果帶著 M1 Pro 和M1 MAX 來炸場，Google也通過 Tensor 晶片提高了手機的 AI 性能。 異曲同工的是，這兩款新產品的性能升級基本都可以歸功於搭載了自家研發的晶元。

在Google Pixel 6手機的柔和色調外殼內，裝有Google新研發的 SoC（System-on-a-chip，片上系統）Tensor 晶片，它的對標是蘋果的 A 系列晶片。 與 Apple Silicon（蘋果自研晶片）一樣，Tensor 使用與硬體設備相匹配的定製設計晶片。

在 Pixel 6 的 Soc 中，Tensor 包括一個新的安全晶片 Titan M2 和一個移動 TPU（Tensor 處理單元），從使用上來看它是為運行夜視和錄音機語音轉錄等 AI 進程而構建的。

Google的產品經理Monika Gupta表示：「移動晶片根本無法跟上Google在機器學習 AI 方向上的研究步伐，因此我們沒有等他們趕上，而是自己製造了一款。 像蘋果”拋棄”英特爾 x86 一樣，高通似乎也無法滿足Google了。

這次Google自研的 Tensor 晶片在性能上基本可以媲美高通的驍龍 888，儘管比起蘋果自研晶片對英特爾的碾壓其突破性還有些差距，但這也是Google自製晶元還不賴的開端。

自給自足的完美難題

不論是製造商還是消費者，自從供應鏈上的所有人都感受到「芯慌」以來，幾乎隔一個月就有一家大型科技公司對外宣佈一個自研晶元專案。

最有代表性的例子出現在 2020 年 11 月，當時蘋果宣佈將放棄英特爾的 x86 架構，轉而製造自己的 M1 處理器，如今該處理器早已安裝在其新的iMac和MacBook中並且銷量成績也很不錯——

根據蘋果公司 2021 年第一季度的財報，該季度其 Mac 電腦的銷量同比增長了 21%，出貨量增加了約 1 倍。 在蘋果 2021 春季發佈會上，CEO Tim Cook 也曾公開表示，搭載蘋果自研晶片 M1 的 Mac 電腦銷量已經超過了搭載英特爾處理器的 Mac 電腦。

蘋果 M1 Pro/M1 Max CPU 表現，from Apple

幾個月前，特斯拉也對外宣稱正在構建”Dojo”晶片，用於在數據中心訓練 AI 網路。 關於特斯拉開始生產配備定製 AI 晶片的汽車可以追溯到 2019 年，這些晶片可幫助車載軟體根據道路上發生的情況做出決策。

國內來看，百度在 8 月也推出了一款 AI 晶片，旨在幫助設備處理大量數據並提高計算能力。 百度稱，「崑崙 2」晶元可以用在諸如自動駕駛領域，並且它已進入批量生產。

近日，阿裡巴巴集團也發佈了為其雲計算業務推出的晶元倚天 710，同時表示將不對外出售，只在內部數據中心部署自用。

還有一些科技巨頭的相關研發仍在進程中，比如，Google計劃從 2023 年左右開始在運行該公司 Chrome 操作系統的 Chromebook 和平板電腦中使用其自研 CPU 。

另一方面，運營全球最大雲服務的亞馬遜正在開發自己的網路晶元，為在網路中移動數據的硬體交換機提供動力。 如果實現，這將減少亞馬遜對博通的依賴。

但在現階段，還沒有一家科技巨頭能完全獨立地的開發晶元。 現在來看，他們主要是設計而非製造晶元 ，這也是為了確保晶元的性能和性價比，因為在製造和代工廠方面，成本太高了。 舉例來說，在臺灣建立像台積電這樣的先進晶片工廠或代工廠，將耗資約100億美元，並需要數年時間才能完成。

定製晶元時代

蘋果晶元研發主管 Johny Srouji 去年曾在採訪中表示：「我相信蘋果產品是獨一無二的。 我們正在根據 M1 晶片開發完全互相適應的硬體產品和軟體生態。

當我們在三四年前決定設計 M1 晶片時，我和 Federighi （蘋果公司軟體工程高級副總裁） 坐在同一個房間里，確定我們要交付的產品，然後我們攜手並進。 而 Intel、AMD或任何其他公司都很難做到這一點（指軟體和硬體協同開發） 。 ”

定製晶元的優勢顯而易見。 只需將蘋果搭載了 M1 Max / Pro 或者甚至是更早前推出的 M1 晶片的 MacBook 與之前的英特爾版本進行比較。 從外觀上看，Intel 和 M1 MacBooks Air 是一樣的，但搭載蘋果自研晶片的電腦的速度要快得多，電池續航也顯著提升，而且運行非常輕鬆，一般都用不太到風扇。

部分原因在於Apple的M1晶片設計，其本質上是A系列iPhone晶片的延續。 也就是說，這些自研晶元是在極端的效率至上的環境中發展起來的。 另一重要層面是，蘋果的晶元和軟體是共同設計的，可以相互補充，自適應能力更強。

英特爾的 x86 晶片必須是通用的，就像家庭轎車一樣，而蘋果的晶片，以及Google的 Tensor SoC，都與它們運行的軟體相匹配，它們就像經過精細調整的跑車。

The Linley Group 首席分析師 Linley Gwennap 表示：「設計尖端晶片是一項昂貴的遊戲，但Google是世界上最大的半導體客戶之一，所以它有能力玩。 這種方法使這些公司能夠定製具有特殊功能的晶元。 例如，Google構建了自己的 AI 晶片，其中包括一個用於 Pixel 6 手機的小晶片，這些晶片針對 Google 自己開發的 AI 模型進行了優化。 ”

在通用、現成的硬體（英特爾、AMD、高通）上運行現成的操作系統（Android 或Windows）時，這種協同工作是不可能的。 但這也並不意味著這些通用晶元的終結，在靈活性方面，它們仍然大放異彩。 通用晶元將繼續有用，特別是在部分PC、筆記型電腦和伺服器應用程式中。 但在物聯網、行動裝置和其他設備中，自研晶片會更加流行。

展望：Android 和 Tensor

蘋果公司全球營銷高級副總裁 Joswiak 此前接受採訪時提到了已故創始人賈伯斯（Steve Jobs）過去如何推動蘋果介入”所有部件”的想法：

“史蒂夫曾經說過我們應該製造所有部件，我們一直在為自己的所有產品（從 iPhone，iPad，到手錶）製作所有部件。 M1 是在 Mac 上的最後一個關鍵部件。 ”

類似於蘋果所做的一切，賈伯斯顯然想讓蘋果完全實現從軟體到硬體的設計語言統一。 通過此次蘋果炸場級別「芯」品發佈，其軟硬協同的優勢已經愈發明顯。

就像很多媒體把Google對自研晶元的創新歸功於蘋果的啟發一樣，為了和蘋果競爭，也許Google可以像授權 Android 一樣授權 Tensor。 雖然這會讓基於 Tensor 的 Pixel 6 手機所享有的優勢捲入到競爭中，但重要的是可以縮小 iPhone 與所有非Google Android 手機之間的差距。 考慮到蘋果此前因推出的隱私政策，Google的核心廣告業務運轉也受到了影響。 長遠來看，強大 Android 市場是非常有意義的。

這一次是各種公司，包括科技巨頭蘋果、亞馬遜、Facebook、微軟和特斯拉，這些以前不從事晶元開發業務的公司，在擴大和演變半導體行業的構成，以及煽動這種變化。

他們有的還正在招聘經驗豐富的工程師，為從網路和雲到自動駕駛的各種應用設計性能更好、能效更高的計算機晶元。 在這個過程中，他們正在撕毀傳統半導體劇本的頁面，並制定自己的半導體晶元設計指南。

以上對你我來說，應該都算是好消息。 這些自研晶元不僅使我們的電腦或其他硬體設備運行更快、散熱性更好、電池壽命更長，而且還支援以前無法實現的功能，例如Google的 AI 攝影增強和蘋果的即時文本功能等。

總之， 軟硬體協同設計、形成自成一體的研發設計閉環已經成為各大科技巨頭追逐的未來 ，屆時像是英特爾等強大的通用晶片供應商又將是怎樣的一番業務狀況呢？