又一家国内公司进军服务器芯片领域

我们日常的芯片，其实有几个大市场，集成电路（IC）其实只是半导体的一部分，其他还有分立器件（二极管，三极管之类），光电子，传感器。

而集成电路就是四大类：一个是存储芯片市场 ，包括DRAM，NAND FLASH,韩国的三星和海力士之所以能成为营收全球前四位的半导体厂家，就是因为其主要收入是来自DRAM和NAND FLASH这样的存储器产品。我国在这方面从2016年开始也开工建设了长江存储和合肥长鑫公司，目前已经在市场销售国产存储器颗粒了。

一个是逻辑芯片 ，简单的说就是CPU，GPU,FPGA，ASIC，DSP芯片等，例如我们熟知的英特尔，AMD开发的笔记本和台式机电脑芯片就是CPU；像寒武纪，燧原，地平线，奕斯伟，华为等公司开发的人工智能芯片就属于ASIC专用芯片。

可以说存储芯片和逻辑芯片都是我国芯片实现国产化的主战场，这两者在金额上来讲占据一大半的金额。

还有一个是MCU微处理器 ，这个其实和逻辑芯片的区别在业界是比较模糊的，不过从应用来说，一般是用于家电，工业控制系统、汽车电子、医疗产品等场景，可以总结下这些场景对计算能力的要求不是很高，同时更多要求高稳定性和可靠性，目前国内兆易创新，中颖电子都在搞MCU。

另外就是模拟芯片 了，前面三类都是数字芯片，处理的是数字信号，也就是1-0信号，而模拟芯片则是处理连续的物理信号，包括声光力热电磁波等。模拟芯片主要是电源管理芯片和信号链芯片两大类。

目前总体来说，我国有个很大的不足就是在逻辑芯片的CPU这一块 ，CPU是逻辑芯片里面最大的种类。CPU的应用有三个最大的领域：电脑（笔记本/台式机）、智能手机、数据中心服务器。

目前我国只是在智能手机这部分有一定的份额，其实主要就是来自华为海思的麒麟芯片，不过现在由于美国制裁因素，麒麟芯片无法继续生产了，现在还有紫光展锐在这个领域发展。而在电脑CPU，以及数据中心服务器CPU芯片这两大领域目前基本还是空白。究其原因，还是技术门槛高，研发难度大，全球能够进入这个领域的玩家寥寥。在电脑CPU领域，目前全球就是英特尔和AMD，下图是AMD的CPU在全球台式机和笔记本电脑市场的份额，数据来自Mercury Research。

2021年Q1分别为19.3%和18%，而其余的份额基本都来自英特尔，换句话说英特尔占据了全球电脑CPU市场的80%。

而在数据中心服务器芯片领域也是同样的，英特尔和AMD是两个最主要的玩家，而英特尔的市场份额更大，下图中AMD的X86服务器芯片在2021年Q1的全球X86服务器芯片中的份额不过只有8.9%，而其余超过90%都是来自英特尔。

注意不管是电脑CPU，还是数据中心CPU，英特尔的X86架构都占据了绝对的优势，在电脑CPU领域，几乎100%使用X86架构，而在数据中心服务器CPU领域，根据Trendforce在2021年8月的文章估计，使用ARM架构的服务器芯片只占到了整个市场的3%，其余97%仍然是X86芯片，并且认为至少在2023年之前，ARM芯片还无法和X86芯片抗衡。

X86架构占据优势其实就是两大原因，一是性能，二是软件生态，其中后者是更为重要的原因，不过全球公司在进入云时代之后，事情开始有了变化。目前全球云计算公司，全球最大的云计算公司亚马逊，以及也在做云的华为公司，都推出了自研的基于ARM架构的服务器芯片，如AWS的Graviton2、华为鲲鹏920等，试图通过低功耗优势的ARM架构在服务器芯片市场获得份额。

华为的鲲鹏920在获得了ARM V8的永久授权之后，目前在独立发展。在华为发布的《鲲鹏计算产业白皮书》里面，写明了鲲鹏处理器核、微架构和芯片均由华为自主研发设计，鲲鹏计算产业兼容全球Arm生态，二者共享生态资源，互相促进、共同发展，称之为鲲鹏生态。

目前阿里旗下的芯片公司平头哥也在2021年云栖大会上推出了自己的ARM架构芯片，在意料之中又在意料之外。

在意料之中，是因为阿里一向是国内自主研发做的比较好的企业之一，最典型的代表是全球第三、亚洲第一的云计算公司阿里云。阿里云可以说是国内最早提出去IOE的企业，从飞天操作系统到数据库都实现了自研，很好的支撑了每年的双十一流量高峰。

从软到硬，阿里的技术栈也开始延伸到最硬核的芯片领域。2018年云栖大会，阿里成立平头哥，正式宣告进入芯片领域。在外界，平头哥蜜獾的“人生信条”也不胫而走，尤其是那句“生死看淡，不服就干！”

2019年7月和9月，平头哥相继发布了玄铁910处理器和含光800芯片，前者是用于AIoT物联网终端场景，后者是用于阿里自家的云端服务器场景的AI芯片，含光800用于图像搜索（输入具有相同元素或主题内容的突破，在图片库查找相似或者相同的图片），场景识别（天空，草地，人物等），视频内容识别，自然语言处理等。

但实话实说，这两款产品并不能支撑起一家顶级芯片公司，可以说相比阿里在国内互联网企业界的地位，平头哥在芯片企业中还属于小辈级别，外界也不清楚阿里对于平头哥的发展究竟有多大的野心。

但2021年10月，阿里云栖大会发布的阿里首款服务器通用芯片，这个多少是让人觉得有点意外的，因为平头哥之前发布的IoT芯片和AI芯片，在整个行业来看很多中小公司都在做，并无特别出彩之处，而服务器芯片的研发难度是要高出一个等级的，整个行业几乎就是被英特尔和AMD统治， 国内目前仅有华为的鲲鹏芯片能够占有一定的份额，平头哥的加入，这无疑对中国芯片产业来说是个好消息，也可以看出平头哥在阿里云体系中承担了逐步实现芯片全栈自研的任务。

服务器芯片的设计为什么难？

服务器芯片之所以难，在于技术和生态都具有重重阻碍， 在技术上，通用CPU由于需要具备全面的性能，理论上专用芯片能做的事它都能做，因此在研发难度上就很大。

更何况英特尔的X86架构经过长期的发展，总体稳定而成熟，性能先进，在服务器芯片领域占据绝对的优势，要想研发X86架构的芯片，都需要获得英特尔的授权，而这是极为困难的事情。

AMD历史上能获得X86的授权，也是因为当年的电脑大客户IBM的多供应商要求，英特尔不能成为独家供应商，所以在1982年授权给AMD，不过后来英特尔又撤回了授权，因此两家还打了多年官司，形成如今的局面，到现在显然英特尔并不希望有更多竞争对手的进入。

而ARM架构的出现，使得在服务器芯片领域有了新玩家进入的希望，但是现今的服务器和电脑市场，由于英特尔的X86架构占据了压倒性的优势，因此下游的服务器和电脑品牌厂家也不得不考虑和忌惮英特尔的强势地位，毕竟英特尔能否供货，供多少货可以决定自己的出货量，这就造成了和智能手机市场不同的局面。

智能手机市场由于ARM架构的授权，苹果，华为，三星都有自研的SoC，而在个人电脑和服务器市场，没有哪个厂家自研通用CPU，一则无法获得英特尔授权，二则上游的英特尔在供货方面占据统治地位，理论上甚至可以说英特尔分配多少芯片给你，你就能制造出多少服务器和电脑。

ARM架构的出现，使得市场出现了希望，苹果推出了基于ARM架构的M1处理器，用于自己的Macbook笔记本上门，而在服务器领域，国内在华为之后，阿里也推出了基于ARM架构的服务器芯片，也是用于自家的服务器上。

可见，进入服务器芯片这个市场，不仅仅是需要技术上具备高水平，还需要有能与X86抗衡的新架构，同时还需要新进入厂家自己就有消耗芯片的能力，因此华为，阿里就成为极少数同时具备以上条件的国内厂家。

阿里这款芯片使用了2021年3月ARM发布的最新V9架构，采用5nm制程工艺，在云栖大会现场，阿里云还发布了基于该芯片的磐久服务器，这是阿里云首款全栈自研服务器，将在阿里云全球数据中心试验部署，通过阿里云向行业输送算力。

阿里云智能总裁张建锋表示：“倚天710是为云而生的芯片，也是阿里巴巴第一款通用芯片，它兼顾了性能和功耗的优势，可进一步降低云上企业的成本，目前，阿里云已经全面兼容x86、ARM及RISC-V等架构，我们可为客户提供多种云计算选择。”

阿里云是目前中国云计算市场最大的供应商，截至2021年6月30日的2022财年第一季度财报显示，该季度阿里云营收为160.51亿元，同比增长29%，营收主要由互联网、金融服务及零售行业客户收入的增长所推动。这充分说明了阿里做芯片的逻辑：它从不断变化的、增长的市场需求出发，驱动完成底层核心技术的演进。

新增一家具备通用芯片设计能力的公司，对中国芯片产业意味着什么？

而对于国内的互联网公司来说，加大了对于硬核科技的投入，也有利于增加硬核科技行业的高薪岗位数量，培养和训练更多的芯片类人才，这对整个社会也是有利的。

芯片设计这个行业，国内目前还非常缺乏巨头公司，相比高通、博通、英特尔、联发科、AMD、苹果、Nvidia这些巨头芯片设计公司，国内的芯片设计企业还处于小而散的阶段，都还没有到“大而不强”的阶段。而我们也可以看出，以上这些国际巨头，基本都具备很强的通用CPU的设计能力，以及占有大量的全球份额，具备雄厚的资本和技术实力。

在智能手机的SoC领域，国内主要就是海思麒麟和紫光展锐，而在服务器芯片的通用CPU领域，国内主要就只有海思鲲鹏，而拥有雄厚资金实力，以及自带不断增长的云服务器需求的阿里的入局服务器芯片，这相比之前平头哥发布的AI芯片和RISC-V处理器更向前了一步，无疑是件好事，阿里在这方面走出了第一步，这是一个进步。

希望更多的互联网企业加大对于硬核科技的投入，毕竟在真正的科技领域产生高薪工作岗位，这对整个社会产生的价值我认为是最高的。

存储芯片大厂美光称DRAM短缺今年将持续 密切关注中国NAND同行布局

数字化趋势正在改写多个行业生态，芯片需求急速上升。存储芯片大厂美光（Micron）近日在接受包括南方财经全媒体在内的媒体采访中指出，目前主要告缺的芯片种类为DRAM（动态随机存取存储器），紧俏行情将贯穿2021年全年，同时面临涨价。该公司还表示，密切关注中国NAND（闪存）同行的发展。

芯片告急尤其在汽车业凸显，这也令汽车板块成为美光的重点战略，该公司执行副总裁兼首席商务官Sumit Sadana直言：“在内存和存储技术的市场，汽车领域会成长最快。”

美国当地时间2月1日，汽车芯片大厂恩智浦、安森美公布了2020年四季报，均优于预期。恩智浦期内收入25.07亿美元，按年增9%；安森美收入14.46亿美元，按年增3%。此外关于2021年第一季度的收入预测，恩智浦认为预期按年增长率将达到22%-30%，安森美则预期至少有13.5%。

近期，有报道称，至少有包括本田、马自达、丰田、日产和斯巴鲁在内的5家日本车企因“缺芯”出现停工或减产。另有消息称，美、日、德等造车大国，正向位于台湾的制造商发出“超级急件（super hot run）”订单，进一步挤压其他行业的芯片出货量。上述消息反映，“抢芯”大战已经展开，相关产业也由此迎来高速成长期。

科技趋势改写行业生态

芯片短缺问题牵动市场神经，但芯片种类繁多，Sumit Sadana指出，短缺品种主要为DRAM，相较之下，NAND（闪存）供应相对充足，产量也会在年内稳定下来。他指出，2021年自然年的第一季度，某一些DRAM产品的价格有所上涨，并预料需求不断上升的趋势会持续下去。

Sumit Sadana指出，芯片短缺的原因是多方面的，一方面，在疫情后产业大幅复苏，另一方面，数字化经济发展加速，科技趋势改变了多个行业的生态，例如电动汽车的存储需求大幅提升、电子商务的长足进展、云端的快速增长、工业互联网在连接技术上也采用更多的记忆芯片等。

他又指出，汽车将是美光成长最快的驱动因素，“接下来5到10年电动车的成长可能会远远超出目前大家的预期”。事实上，目前电动车正在改写市场用户对汽车的想象，电动车正提供互动软件、友好的用户界面、娱乐系统、辅助或自动驾驶软件等，且这些软件均可持续更新。Sumit Sadana称，上述一切的发展都需要更多的数字化处理，汽车中有越来越多的东西由电脑控制，这需要更多的传感器、更高的处理能力及更多的存储需求，这一切都会需要用到更多的DRAM或者是NAND，需求将大幅提升，他直言：“这里说的提升可能不是20%到40%的数字，而是好几倍的提升。”

在数字化牵引经济发展的背景下，半导体行业预料将会获得比GDP更快的增速，Sumit Sadana认为，其中内存和存储技术这一领域，又将引领半导体行业。他引述行业报告称，2021年，全球GDP增速预计为5%、半导体产业增速约为12%，而内存与存储技术增速则将达到19%，产值也会达到1460亿美元。相较之下，美光在2020年财年（截至2020年8月底）的年收入为214.4亿美元，市场预期其2021年财年的年收入将达到249亿美元。

资本投入加大

2020年，在半导体产业链中，美光资本性支出（CapEx）82亿美元，为行内第五大支出厂商。该公司在2021年再加码，计划将支出提高10%至90亿美元。

Sumit Sadana解释称，增加资本支出主要为了满足市场需求。一部分资本支出用于建设晶圆厂空间，包括更多的无尘室/洁净室（clean room），一部分用来扩充美光内部做封测的一些设施。他进一步解释称，事实上随着技术发展，每一代新的技术会使用到的工具、机器变得越来越多。他还指出，美光仍然有部分封测会依赖外部供应商。

根据查询，2020年，韩国三星电子、台积电、英特尔、韩国SK海力士是资本支出最强劲的前四大半导体制造商，分别达到319.2亿美元、172亿美元、144.5亿美元、119.5亿美元。上述数字反映，进行晶圆代工和存储芯片制造，相对逻辑芯片设计需要更重型的资本开支。行业调研机构IC Insights在去年12月发布调研报告称，2021年半导体行业资本开支整体将上升6%至1081亿美元，其中34%、21%、15%将依次用于晶圆代工、闪存、动态或静态随机存储（DRAM/SRAM）领域。

国产芯片仍需发力

在逻辑芯片领域，耳熟能详的大厂包括英特尔、英伟达、AMD等，而相比之下，存储芯片领域则同样存在巨头，且更具“寡头”性。记者查询数据网站Statista，2011至2020年十年间，DRAM芯片前三大厂为韩国三星、SK海力士、美光，市占率总和从75%左右一路攀升，在2020年三季度已然达到94.5%。在NAND方面，至2020年三季度，则有三星、Kioxia、Western Digital、SK海力士、英特尔合计占据65.4%的市场。

存储芯片应用广泛，在汽车等领域属于“卡脖子”产品，这也引起中国厂家的奋起直追。尤其在NAND领域，国内厂家正在攻关技术、并正在争取市场份额。根据NAND制造商、总部位于武汉的长江存储官网，该公司在2020年4月推出了使用QLC（四层单元，亦即每个单元存储4个bit数据）技术、128层堆叠的NAND产品，在当时拥有业内已知型号中最高单位面积存储密度、最高I/O传输速度和最高单颗NAND闪存芯片容量，反映了中国厂商在技术上与国际巨头展开竞争。

中国NAND产业的兴起，也令业内同行认为，美光将面临更大的竞争。对此Sumit Sadana承认，美光在密切关注中国大陆公司在NAND市场的布局。不过他自信地指出，美光和中国大陆客户合作密切，客户遍布诸多领域，包括智能手机、服务器、PC、消费类设备、工业以及汽车业等。对于正在追赶技术的中国同行，Sumit Sadana抛出疑问，又授出“锦囊”，称：“（关键问题是）是否能够大规模量产、量产的可靠性如何、是否能够符合客户所期待和要求的品质？”

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