Los chips en desarrollo de Tencent están expuestos, ¿quién se beneficiará en la era de los chips personalizados?

A medida que los chips personalizados se vuelven cada vez más populares, ¿quién se beneficiará excepto los propios fabricantes de chips?

El año pasado informamos que Tencent creó una nueva empresa para desarrollar chips de IA. Después de un año, apareció de repente el verdadero rostro de Lushan. Después de observar y verificar en la industria de los semiconductores, supimos que Tencent tiene actualmente un equipo de unas 50 personas trabajando en chips y que sus chips de IA han sido grabados. Hoy en día, el campo de la IA se ha convertido en la cima por la que compiten los gigantes tecnológicos del mundo. Los principales fabricantes de nubes han entregado sucesivamente sus propios chips personalizados, como el chip Kunlun de Baidu, Alibaba Hanguang, Amazon, Google, Microsoft, etc. ¿Qué pueden tener malas intenciones? Lo único que intentan es conseguir chips más baratos o con mejor rendimiento que los de terceros. A medida que los chips personalizados se vuelven cada vez más populares, ¿quién se beneficiará excepto los propios fabricantes de chips?

El negocio ASIC basado en células tal como lo conocemos hoy nació a principios de la década de 1980, impulsado por empresas como LSI Logic y VLSI Technologies. Ahora esta tendencia se está desarrollando aún más rápidamente y el mercado de chips personalizados se ha vuelto popular. De repente, cualquiera con visión de futuro y un presupuesto razonable podía fabricar chips personalizados. El resultado es que la tecnología de semiconductores se vuelve omnipresente en una variedad de aplicaciones personalizadas y los productos se vuelven más pequeños, más inteligentes y más complejos. Los fabricantes de computación en la nube son particularmente representativos. Ahora, casi todos los fabricantes de nubes del mundo han ingresado a las filas de la fabricación central y todos están dando prioridad a los diseños personalizados. Este es un festín de lujo en la industria de los chips, un festín exclusivo para los proveedores de la nube.

De hecho, Tencent es un actor relativamente atrasado en la industria manufacturera principal de BAT nacional. Empresas nacionales como Baidu lanzaron el proyecto de acelerador de IA FPFA ya en 2010 y lanzaron el chip Kunlun en 2018. Ahora su Kunlun 1 ha enviado 20.000 piezas y Kunlun 2 también se lanzará este año. El rendimiento de los chips Honghu también es impresionante. En los últimos dos años, Xiaodu equipado con chips Honghu ha ocupado el primer lugar en envíos de altavoces inteligentes.

Aunque Alibaba recién comenzó a cooperar con Zhongtian Micro para desarrollar chips en la nube en 2015, las ruedas de fabricación de núcleos de Alibaba se están moviendo muy rápido. Adquirió Zhongtian Micro y lo fusionó con Damo Academy para formar Pingtouge Semiconductor. Sucesivamente entregó dos respuestas, los chips Xuantie 910 y Hanguang 800, para crear una serie de productos completos que integran el extremo y la nube. Además, las empresas de chips en las que invierte también tienen una amplia gama de intereses, incluidas casi todas las empresas emergentes de chips de IA.

En cuanto a Tencent, todos sabemos que ha invertido en la empresa de chips de IA Suiyuan Technology y ha invertido en 4 rondas consecutivas, lo que demuestra que concede gran importancia a Suiyuan Technology. El rendimiento de Suiyuan Technology también es realmente bueno. Solo tomó 18 meses completar la investigación y el desarrollo, y la grabación fue exitosa al mismo tiempo, logrando un avance de 0 a 1, y tiene una arquitectura de chip original y un conjunto de instrucciones originales. . De hecho, Alibaba primero invirtió en Zhongtian Micro y luego lo adquirió. Si analizamos este punto en el caso de Tencent, la adquisición de Suiyuan Technology por parte de Tencent puede considerarse como un atajo para la autoinvestigación de chips.

Sin embargo, las estrategias de fabricación de chips de los fabricantes nacionales de nubes todavía están imitando hasta cierto punto los métodos de fabricantes extranjeros como Amazon. Echemos un vistazo a las ideas de investigación y desarrollo de chips de estos fabricantes extranjeros de nubes.

Entre los proveedores extranjeros de nube, Amazon está a la vanguardia. Amazon adquirió Annapurna Labs, un pequeño diseñador de chips en Israel, en 2015. Desde entonces, se ha embarcado en un largo viaje hacia el desarrollo de chips. Los ingenieros de Amazon y Annapurna Labs construyen los procesadores Arm Graviton y los chips Amazon Inferentia. Sus chips Graviton, inicialmente pensados ​​sólo para su uso en casos especiales, ahora son comparables a los chips Intel utilizados tradicionalmente en los centros de datos, lo que marca un posible punto de inflexión para la industria.

Ahora, en un paso importante hacia el control de componentes clave de su tecnología, Amazon está desarrollando chips de red que alimentan los conmutadores de hardware que transportan datos a través de la red. Se dice que estos chips personalizados ayudan a Amazon a mejorar su infraestructura interna, así como a AWS, y también le ayudan a resolver cuellos de botella y problemas en su propia infraestructura, especialmente si también crean a medida el software que se ejecuta en ellos.

Microsoft ha creado diseños de chips para los centros de datos de Azure y sus auriculares HoloLens. Recientemente, abrió discretamente un centro de desarrollo de chips en Israel e invirtió en investigación y desarrollo de chips de red y otros productos. Uno de los productos interesantes desarrollados por Microsoft en Israel es SmartNIC, una tarjeta de red inteligente que acelera las transferencias de datos en los servidores de los centros de datos de la empresa. La propia tarjeta puede asumir algunas de las tareas necesarias, descargando la unidad central de procesamiento del servidor. Microsoft utiliza actualmente el producto SmartNIC de Mellanox. Pero su objetivo a largo plazo es sustituir esos productos por los suyos propios.

Google anunció su primer chip de aprendizaje automático personalizado, Tensor Processing Units (TPU), en 2016. Actualmente, Google ofrece TPU de tercera generación como servicio en la nube. Google ha prestado cada vez más atención a los chips en los últimos años y contrató al ex ejecutivo de Intel, Uri Frank, para dirigir su departamento de chips personalizados. Los chips personalizados han sido una parte integral de la estrategia de Google para construir sistemas informáticos eficientes. Además, el diseño de chips de servidor personalizados ayudará a Google Cloud a competir con Microsoft Azure y AWS.

Esta tendencia de estos gigantes tecnológicos a desarrollar sus propios chips refleja en cierta medida lo diferentes que son los gigantes tecnológicos actuales de los operadores de centros de datos del pasado. Los operadores de centros de datos del pasado no tenían los recursos para invertir cientos de millones de dólares en diseñar sus propios chips. Ahora, la proliferación de chips personalizados puede reducir aún más el costo de los productos informáticos avanzados y generar innovación, lo que beneficia a todos, no sólo a ellos mismos sino también a los proveedores que brindan servicios.

Los fabricantes de la nube se están sumando poco a poco a las nuevas filas del desarrollo de chips personalizados, lo que generará más necesidades empresariales. Entonces, ¿a dónde irá todo el dinero de ASIC? Los beneficiarios obvios incluyen servicios de diseño de chips, necesidades de EDA/IP, necesidades de fundición, etc., especialmente aquellos grandes fabricantes conocidos. Sin embargo, también hay algunos beneficiarios ocultos de la industria de servicios de diseño que no son bien conocidos por todos. En general, es probable que los fabricantes en estas áreas de demanda se beneficien de proyectos de chips personalizados.

En primer lugar, estos nuevos fabricantes de núcleos carecen de experiencia en el diseño de semiconductores y seguramente nacerán en el camino. Debido a que existen muchos procesos de desarrollo de chips, incluida la definición del producto, el diseño del circuito front-end, la implementación física back-end, el proceso de fabricación, el empaque, etc., y a menudo es necesario combinar múltiples IP con diferentes funciones, lo que hace que el diseño sea más difícil, no Todas las empresas de diseño de circuitos integrados tienen un conocimiento profundo de estas tecnologías. Por eso se necesita la ayuda de los proveedores de servicios de diseño.

Entre ellas, empresas que prestan servicios de diseño como Broadcom, Marvell, MediaTek, Socionext (la cartera de negocios LSI de Fujitsu y Panasonic) serán las claras beneficiadas. Especialmente Broadcom. Se entiende que los fabricantes más conocidos nacionales y extranjeros están utilizando los servicios de diseño de Broadcom. Broadcom ocupa una alta proporción de los servicios globales de diseño de chips.

El analista de JP Morgan, Harlan Sur, señaló que Broadcom no sólo ayuda en el diseño de chips, sino que también proporciona derechos de propiedad intelectual clave para la producción, prueba y embalaje de chips. Broadcom ya tiene un gran negocio en equipos de redes y chips inalámbricos, y podría obtener hasta mil millones de dólares al año en ingresos de Google y otros por fabricar chips personalizados que ejecutan servidores. Broadcom ha estado ayudando silenciosamente a Google en I+D y producción de TPU. Según informes de medios extranjeros, el chip TPU de cuarta generación de Google también recibió un diseño de servicio de Broadcom y ha comenzado a trabajar con Google de Alphabet para diseñar un procesador de quinta generación, que utilizará un Diseño de transistor más pequeño de 5 nm.

A partir de Google, Broadcom ahora también ayuda a Facebook, Microsoft, Ericsson, Nokia, Alibaba, SambaNova (una startup formada por académicos de la Universidad de Stanford) y otras grandes empresas a proporcionar chips personalizados que se pueden utilizar en una variedad de usar.

El negocio de personalización de ASIC de Marvell también está creciendo. En mayo de 2019, Marvell también anunció que había llegado a un acuerdo con GF para adquirir Avera Semiconductor, el negocio de circuitos integrados de aplicaciones específicas (ASIC) de GF. Se informa que esta unidad de negocios ayuda a los diseñadores de chips a desarrollar chips semipersonalizados entre chips totalmente personalizados.

Marvell espera revolucionar el mercado de chips ASIC personalizados con nuevos productos de 5 nm dirigidos a operadores 5G, centros de datos en la nube y aplicaciones empresariales y automotrices.

Marvel, por su parte, lleva varios años vendiendo una familia de chips llamada ThunderX basados ​​en tecnología ARM. Después de años de vender el chip a Microsoft y otras compañías, ahora se le ha pedido a Marvell que personalice una versión para Microsoft, que Sur cree que es un chip de computación en la nube. Y Microsoft está trabajando con Marvell en su proyecto ThunderTh3 (TSMC 7nm) de próxima generación.

MediaTek comenzó a brindar servicios de diseño ASIC ya en 2011 y también ha fortalecido su negocio de servicios de diseño ASIC en los últimos años. A principios de 2018, MediaTek anunció oficialmente que expandirá vigorosamente su negocio de servicios de diseño de ASIC, y que sus servicios se dirigirán principalmente a fabricantes de sistemas y empresas de diseño de circuitos integrados. El departamento de servicios de diseño ASIC de MediaTek es un departamento independiente. Se informa que sus servicios de diseño ASIC son primero optimistas sobre los gigantes de Internet que han penetrado en el sector ascendente de diseño de chips de la cadena industrial. Estos gigantes de Internet o terminales guían la dirección ascendente. industria de chips y también ocupa una posición de liderazgo. Representa la mayor parte de los beneficios totales de la cadena industrial. Estos son muy atractivos para el futuro negocio de servicios de diseño de circuitos integrados.

Creative Electronics (GUC) es un fabricante de servicios de circuitos integrados personalizados, respaldado por TSMC, el mayor accionista, y su tecnología de embalaje es relativamente avanzada. Creative Electronics combina de manera única tecnología avanzada, bajo consumo de energía y capacidades de diseño de CPU integradas con tecnologías de producción clave que trabajan en estrecha colaboración con Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) y las principales empresas de embalaje y pruebas, lo que la hace adecuada para comunicaciones avanzadas, informática y aplicaciones de consumo. Diseño para electrónica sexual.

Alchip también se dedica a los servicios ASIC. Según su sitio web oficial, Shixin Electronics puede especializarse y ofrecer rápidamente las soluciones ASIC más avanzadas a los clientes. Es el operador más rápido y exitoso en tecnologías de proceso de nodos como 16 nanómetros, 12 nanómetros y 7 nanómetros, y cuenta con evidencia confiable. . registro.

VeriSilicon Microelectronics (Shanghai) Co., Ltd. (VeriSilicon), una empresa que cotiza en la Junta de Innovación Científica y Tecnológica, confía en IP de semiconductores independientes para ofrecer a los clientes una solución completa y basada en plataformas. -detener los servicios de personalización de chips y una empresa que proporciona servicios de licencias de propiedad intelectual de semiconductores. Según su sitio web oficial, VeriSilicon tiene una rica cartera de IP en procesadores gráficos, procesadores de redes neuronales, procesadores de video, etc.

MooreElite ofrece a los clientes servicios de diseño de procesos completos, desde la definición del chip hasta la implementación del producto, y trabaja en estrecha colaboración con múltiples proveedores de IP y más de una docena de fundiciones de obleas para crear una plataforma integral en la nube de diseño que se basa en una larga experiencia. Procesos y metodologías de diseño pulidos y verificados a largo plazo. Tiene muchos años de acumulación de tecnología y soluciones productivas en diferentes campos de aplicación, como IA de borde, capacitación en big data en la nube, electrónica de consumo, sistemas industriales y SoC de computación en red.

La mayoría de las más de 2.000 empresas de chips de China están tratando de cruzar el río tanteando las piedras. Se puede decir que este es un mercado con mucho potencial, según referencias de Gartner, el mercado de ASIC en 2020. aproximadamente $27 mil millones. Los proveedores dedicados de ASIC de alta gama brindarán enormes oportunidades comerciales.

Además de los servicios de diseño de chips, la mayoría de estos fabricantes de chips utilizan la propiedad intelectual de Arm. ARM puede recaudar ingresos por licencias y regalías utilizando su propiedad intelectual para desarrollar procesadores personalizados. Según un informe de Axios, Google está trabajando en un procesador que alimentará sus teléfonos Pixel 2021 y futuros Chromebooks. Se dice que el procesador, cuyo nombre en código es Whitechapel, tiene ocho núcleos de CPU ARM, utiliza el proceso de fabricación de 5 nm de próxima generación de Samsung e incluye circuitos dedicados para mejorar el rendimiento del Asistente de Google.

Los chips personalizados también requieren que algunos fabricantes de EDA/IP proporcionen servicios auxiliares de diseño de chips, y Cadence y Synopsys sin duda pueden beneficiarse de esto. Ya en 2018, Cadence colaboró ​​con Google, Microsoft y Amazon para desarrollar herramientas EDA basadas en la nube que pueden ejecutarse en la nube y proporcionar altos niveles de rendimiento máximo. Synopsys también está trabajando con Google Cloud para ampliar ampliamente la verificación funcional basada en la nube.

El diseño y desarrollo de todos estos chips también es una buena noticia para las fundiciones. Las fundiciones de chips como TSMC y Samsung han brindado a las empresas de tecnología que trabajan en proyectos de chips personalizados un fácil acceso a procesos de fabricación de vanguardia. TSMC ya está produciendo chips como el TPU de Google y el HPU de Microsoft. En noviembre del año pasado, Nikkei Asia informó que TSMC estaba trabajando con Google y AMD para desarrollar una nueva tecnología de empaquetado de chips, 3DFabric, que incluye una serie de tecnologías de empaquetado y apilamiento de silicio 3D. Se espera que los primeros chips SoIC entren en producción en masa en 2022. TSMC espera poner sus servicios back-end avanzados a disposición de sus principales clientes.

La medida de TSMC no es ciertamente un intento de reemplazar a los fabricantes tradicionales de empaques de chips, sino que tiene como objetivo brindar servicios a clientes de alto nivel en la cima de la pirámide para ganarse a los desarrolladores de chips con fuertes recursos financieros. En aquel entonces, TSMC obtuvo un gran pedido de Apple con sus servicios de embalaje. Hasta ahora, la mayor parte de los ingresos por embalaje de chips de TSMC todavía provienen de Apple. En una era en la que las tareas de computación en la nube son más diversas y exigentes que nunca, los chips personalizados tienen requisitos más altos para el empaquetado de alta gama. Si puede proporcionar servicios de alta gama a Google, Amazon y otros fabricantes, puede ser otro gran ingreso.

No sólo los fabricantes de la nube, sino también el chip M1 de Apple y el chip FSD de Tesla, etc. Los chips ASIC son la tendencia general. El diseño de chips ASIC requiere una importante inversión de capital y actualizaciones frecuentes para garantizar la adopción de nuevas tecnologías y procesos de fabricación. Los gigantes tecnológicos lucharán por esta tecnología y los proveedores de servicios ASIC tampoco lo tendrán fácil.