當(dāng) 2020 年疫情開始并且芯片短缺變得嚴(yán)重時(shí)，世界開始意識(shí)到半導(dǎo)體的重要性。然后，經(jīng)濟(jì)萎縮并反彈，并在隨后的幾年中再次開始減少，導(dǎo)致今天的處境。研究公司 Gartner去年 11 月總結(jié)了這一命運(yùn)變化，預(yù)計(jì) 2023 年全球半導(dǎo)體收入將下降 3.6%。

“半導(dǎo)體收入的短期前景已經(jīng)惡化，”Gartner 實(shí)踐副總裁理查德戈登表示。“全球經(jīng)濟(jì)的迅速惡化和消費(fèi)者需求的減弱將對 2023 年的半導(dǎo)體市場產(chǎn)生負(fù)面影響。”這使半導(dǎo)體行業(yè)處于不穩(wěn)定的境地，對下一代芯片設(shè)計(jì)和制造的投資仍然至關(guān)重要，而對許多芯片的需求已暴跌至遠(yuǎn)低于幾年前的高點(diǎn)。

因此，半導(dǎo)體公司必須在面向未來的建設(shè)和對動(dòng)蕩的市場做出反應(yīng)之間找到微妙的平衡。仍然有很多愿意購買的買家，他們只是更少了。但這并不能阻止 PC、服務(wù)器、智能手機(jī)和其他設(shè)備上的應(yīng)用程序?qū)π酒岢龈咝阅芎托实囊蟆?/p>美國、中國、印度、德國和其他國家重視建立國內(nèi)芯片設(shè)計(jì)和制造能力的新地緣政治現(xiàn)實(shí)。例如，美國計(jì)劃花費(fèi) 520 億美元補(bǔ)貼新的芯片制造廠?！鞍雽?dǎo)體可能只占全球 GDP 的一小部分，但它們?yōu)閿?shù)萬億美元的商品和流程提供動(dòng)力，”咨詢機(jī)構(gòu)德勤表示。

CRN 對 10 家半導(dǎo)體公司進(jìn)行了分類，這些公司正在通過新的創(chuàng)新推動(dòng)市場，同時(shí)應(yīng)對艱難的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。

AMD

自從 AMD 重振其客戶端 CPU 產(chǎn)品組合并憑借該公司改變游戲規(guī)則的 Zen 架構(gòu)重新進(jìn)入服務(wù)器芯片市場以來，已經(jīng)將近六年了。當(dāng)時(shí)，這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的芯片設(shè)計(jì)公司已經(jīng)證明，它可以堅(jiān)定地挑戰(zhàn)英特爾在 PC 和服務(wù)器領(lǐng)域的 CPU 主導(dǎo)地位，同時(shí)進(jìn)軍 GPU 并擴(kuò)展到自適應(yīng)片上系統(tǒng) (SoC) 和數(shù)據(jù)等其他產(chǎn)品領(lǐng)域處理單元 (DPU) 及其對 Xilinx 和 Pensando 的收購。

這讓 AMD 成為了 CEO Lisa Su 所稱的“高性能計(jì)算領(lǐng)導(dǎo)者”。在英特爾和英偉達(dá)的追擊下，AMD需要堅(jiān)守陣地。今年的一大焦點(diǎn)是用于客戶端 PC的 AMD Ryzen 7000 處理器和第四代 EPYC 服務(wù)器芯片。與此同時(shí)，該公司正在尋求通過其即將推出的Instinct MI300對 Nvidia 提出更大的挑戰(zhàn)，AMD 聲稱這將是第一款將 CPU 和 GPU 集成在同一封裝中的數(shù)據(jù)中心處理器。2023 年也是 AMD 展示其自適應(yīng) SoC 和 DPU 等新產(chǎn)品線將如何幫助其在未來成為一家規(guī)模更大、多元化的公司的機(jī)會(huì)。

Ampere Computing

雖然 Amazon Web Services 是第一家證明基于 Arm 的處理器可以在云中采用英特爾和 AMD 的 x86 芯片的供應(yīng)商，但 Ampere Computing 已使 Microsoft Azure 和谷歌云等主要 AWS 競爭對手能夠提供他們自己的具有競爭力的 Arm動(dòng)力實(shí)例。這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的芯片設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司由前英特爾高管蕾妮詹姆斯創(chuàng)立并領(lǐng)導(dǎo)，由于與惠普企業(yè)等服務(wù)器供應(yīng)商的交易，它也正在進(jìn)入芯片內(nèi)部世界。

今年對 Ampere 來說可能是重要的一年。首先，該公司去年開始向特定客戶提供下一代 Ampere One CPU 樣品，因此很有可能在 2023 年推出一些下一代云實(shí)例和服務(wù)器，這讓這家初創(chuàng)公司有機(jī)會(huì)進(jìn)一步展示其芯片設(shè)計(jì)從競爭對手中脫穎而出。其次，這家初創(chuàng)公司去年年初秘密申請首次公開募股。Ampere 尚未上市，可能是由于經(jīng)濟(jì)不穩(wěn)。如果情況持續(xù)下去或變得更糟，Ampere 可能不得不進(jìn)一步推遲 IPO 并籌集更多私人融資，其中大部分資金目前來自甲骨文。

ARM

自從近一年前Nvidia 收購 Arm 的交易告吹后，這家英國芯片設(shè)計(jì)公司就被迫尋找一條替代路徑，在被日本投資巨頭軟銀持有數(shù)年之后，它可能會(huì)重返公開市場。近一年來，該公司一直在計(jì)劃首次公開募股，但由于全球經(jīng)濟(jì)的不確定性，迄今一直推遲。這增加了 Arm 可能在 2023 年 IPO 的可能性，盡管如果今年晚些時(shí)候經(jīng)濟(jì)陷入衰退，該公司的計(jì)劃可能會(huì)進(jìn)一步受阻。

在移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位十多年后，Arm 近年來一直大力推動(dòng)其指令集架構(gòu)和處理器設(shè)計(jì)在數(shù)據(jù)中心和 PC 市場上得到采用。得益于 Amazon Web Services 和 Ampere Computing 等開發(fā)具有競爭力的 Arm 兼容處理器的公司，該公司在云計(jì)算領(lǐng)域享有盛譽(yù)。它也在個(gè)人電腦中證明了自己，這要?dú)w功于蘋果公司現(xiàn)在幾乎所有 Mac 設(shè)備都內(nèi)置了新的 M 系列芯片。向前發(fā)展的一個(gè)大問題是 Arm 與其最大的 PC 芯片設(shè)計(jì)合作伙伴之一高通因許可糾紛而被起訴。

Astera Labs

到 2023 年，CXL（Compute Express link 的縮寫）將成為數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的通用術(shù)語，這要?dú)w功于英特爾和 AMD 的新服務(wù)器芯片，這些芯片支持新的改變游戲規(guī)則的技術(shù)。Astera Labs是一家希望從采用 CXL 中獲益匪淺的半導(dǎo)體公司。這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的初創(chuàng)公司已經(jīng)為 CXL、PCIe 5.0 和 100G 以太網(wǎng)構(gòu)建了一系列連接解決方案，旨在打破數(shù)據(jù)中心性能、容量和帶寬方面的瓶頸。

雖然一些半導(dǎo)體初創(chuàng)公司一直在為經(jīng)濟(jì)持續(xù)放緩而苦苦掙扎，但 Astera在推遲首次公開募股計(jì)劃后，去年成功籌集了新一輪 1.5 億美元的資金，使其估值翻了三倍，達(dá)到 32 億美元。Astera 的一款重要產(chǎn)品是 Leo CXL 內(nèi)存連接平臺(tái)，它支持 CXL 1.1 和 2.0 實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存擴(kuò)展、內(nèi)存池和內(nèi)存共享功能。這些特性將使服務(wù)器能夠支持更大、更靈活和更便宜的 DRAM 配置，以及其他類型的功能。

Cerebras Systems

Cerebras Systems 相信它可以用更大的計(jì)算機(jī)芯片在 AI 計(jì)算方面擊敗 Nvidia。Cerebras 的第二代處理器被稱為晶圓級引擎，在 2.6 萬億個(gè)晶體管上封裝了 850,000 個(gè)內(nèi)核，并且越來越多的公司和研究實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開始購買這種巨大的硅片。這些支持者包括制藥巨頭葛蘭素史克和阿斯利康，以及石油巨頭 TotalEnergies 和生成人工智能初創(chuàng)公司 Jasper。

最近幾個(gè)月，這家總部位于加利福尼亞州桑尼維爾的初創(chuàng)公司通過 Cerebras AI Studio 擴(kuò)展了其產(chǎn)品，Cerebras AI Studio 是一種基于云的服務(wù)，允許用戶在其 Wader-Scale 集群上訓(xùn)練大型生成 AI 模型，例如 GPT-3，包括其新的 Andromeda AI超級計(jì)算機(jī)。雖然這家初創(chuàng)公司聲稱其芯片和系統(tǒng)比 Nvidia 的更快、更強(qiáng)大，但它將不得不應(yīng)對經(jīng)濟(jì)萎縮，并希望投資者和客戶不斷回頭購買更多產(chǎn)品。

英特爾

帕特·基辛格 (Pat Gelsinger) 成為英特爾首席執(zhí)行官并為這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的芯片制造商制定雄心勃勃的復(fù)出計(jì)劃以重新獲得其芯片設(shè)計(jì)和制造魔力已經(jīng)將近兩年了?，F(xiàn)在這家半導(dǎo)體巨頭今年正處于一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因?yàn)樗_始削減數(shù)十億美元以應(yīng)對公司產(chǎn)品需求的顯著放緩。隨著這家芯片制造商裁員、削減產(chǎn)品線并削減其他項(xiàng)目，基辛格轉(zhuǎn)型計(jì)劃的風(fēng)險(xiǎn)比以往任何時(shí)候都高，該計(jì)劃旨在到 2025 年使英特爾在先進(jìn)芯片制造能力方面領(lǐng)先于芯片制造競爭對手。

今年，英特爾希望通過最近推出的第四代 Xeon 可擴(kuò)展處理器來捍衛(wèi)其數(shù)據(jù)中心市場份額以對抗競爭對手，并且它正在通過其用于高性能計(jì)算的新英特爾數(shù)據(jù)中心 GPU Max 系列向 Nvidia 和 AMD 邁出新的一步和 AI 工作負(fù)載。另一個(gè)值得關(guān)注的領(lǐng)域是英特爾在 PC 方面的努力，該公司將繼續(xù)推動(dòng)其新的第 13 代酷睿芯片和Arc 獨(dú)立顯卡產(chǎn)品。然而，最重要的是公司是否可以防止進(jìn)一步的產(chǎn)品延遲并保持其積極的制造計(jì)劃的正軌。

英偉達(dá)

2023 年，Nvidia 不再只是一家 GPU 公司。雖然這家總部位于加利福尼亞州圣克拉拉的芯片設(shè)計(jì)公司繼續(xù)從 GPU 中賺取大部分收入，但它希望通過不斷增長的商業(yè)軟件組合、即將推出的Grace 服務(wù)器 CPU、更廣泛的服務(wù)器設(shè)備及其不斷擴(kuò)展的產(chǎn)品組合來改變這種狀況網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品系列源自該公司 2020 年對 Mellanox Technologies 的收購。

由于去年監(jiān)管機(jī)構(gòu)的強(qiáng)烈反對，Nvidia 可能無法收購 Arm，但這家芯片制造商仍然計(jì)劃使用 Arm 技術(shù)為其新的服務(wù)器 CPU 系列提供動(dòng)力。這些努力將從 2023 年開始，與 Arm 兼容的 Grace CPU 將在 144 核Grace Superchip和 CPU-GPU 混合 Grace Hopper Superchip 中提供。預(yù)計(jì)該公司還將大力推動(dòng)Nvidia Omniverse和Nvidia AI Enterprise等商業(yè)軟件服務(wù)。隨著英特爾、AMD 和規(guī)模較小的競爭對手面臨新的挑戰(zhàn)，這些努力是否足以保護(hù)英偉達(dá)在 AI 等高價(jià)值應(yīng)用領(lǐng)域的主導(dǎo)地位？只有時(shí)間會(huì)給出答案。

高通

高通將其未來的很大一部分押在其 2021 年收購芯片設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司 Nuvia 上。該公司表示，Nuvia 的技術(shù)將成為基于 Arm 的定制應(yīng)用程序處理核心的基礎(chǔ)，這些核心將用于未來的筆記本電腦、智能手機(jī)和其他設(shè)備類型的芯片。問題是，Arm 正在起訴總部位于加利福尼亞州圣地亞哥的芯片設(shè)計(jì)商銷毀其定制內(nèi)核，因?yàn)閾?jù)稱高通未能與 Arm 就繼續(xù)使用 Nuvia 技術(shù)的新許可進(jìn)行談判。

隨著高通計(jì)劃在 2023 年末或 2024 年初使用 Nuvia 團(tuán)隊(duì)為 Windows 筆記本電腦設(shè)計(jì)的內(nèi)核來交付其首款 Snapdragon 芯片，這種沖突正在上演。雙方都開始為訴訟提交證據(jù)，而高通則推進(jìn)其有爭議技術(shù)的發(fā)布計(jì)劃。高通公司首席執(zhí)行官克里斯蒂亞諾阿蒙曾表示，2024 年將是 Windows PC 中 Snapdragon 芯片的重要一年，這意味著 2023 年對于該公司設(shè)定對 Nuvia 內(nèi)核的預(yù)期并向擔(dān)心 Arm 訴訟的 OEM 廠商做出保證至關(guān)重要。

Tenstorrent

在眾多試圖挑戰(zhàn)英偉達(dá)霸主地位的AI芯片初創(chuàng)公司中，Tenstorrent憑借其團(tuán)隊(duì)的誠意、新穎的AI加速方法、路線圖進(jìn)展和不斷擴(kuò)大的野心脫穎而出。Tenstorrent 可能進(jìn)入許多半導(dǎo)體愛好者關(guān)注的最大原因是吉姆凱勒，這位芯片設(shè)計(jì)傳奇人物在 2021 年加入這家初創(chuàng)公司并于今年成為其首席執(zhí)行官之前，曾在 AMD、蘋果和英特爾開創(chuàng)了新架構(gòu)。

在 2021 年發(fā)布其第二代 Grayskull 機(jī)器學(xué)習(xí)處理器之后，這家總部位于多倫多的初創(chuàng)公司正致力于在未來幾年內(nèi)進(jìn)行多次迭代。這些項(xiàng)目包括 Black Hole，Tenstorrent 將其稱為“獨(dú)立 ML 計(jì)算機(jī)”，因?yàn)槌顺鮿?chuàng)公司專注于 AI 的 Tensix 內(nèi)核外，它還包含 24 個(gè)基于 RISC-V 指令集架構(gòu)的 CPU 內(nèi)核。這家初創(chuàng)公司還致力于一種名為 Grendel 的小芯片設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)將 Black Hole 與 CPU 結(jié)合在一起，該 CPU 具有 128 個(gè) RISC-V 內(nèi)核，由 Tenstorrent 在內(nèi)部設(shè)計(jì)。該公司認(rèn)為，其條件執(zhí)行架構(gòu)將使它從競爭對手中脫穎而出，因?yàn)樘幚砥骺梢詣?dòng)態(tài)消除不必要的計(jì)算，這有助于適應(yīng)越來越大的人工智能模型。

Ventana Micro Systems

隨著 Arm 獲得主要云服務(wù)提供商的更多支持，Ventana Micro Systems 希望通過基于 RISC-V 的數(shù)據(jù)中心芯片顛覆 Arm 和 x86 世界英特爾、谷歌和高通。

這家總部位于加利福尼亞州庫比蒂諾的芯片設(shè)計(jì)初創(chuàng)公司計(jì)劃在 2023 年下半年發(fā)布其首款 RISC-V 數(shù)據(jù)中心處理器 Veyron V1。它已經(jīng)對該處理器提出了重大要求，稱 Veyron V1 可以提供具有競爭力的單線程性能與數(shù)據(jù)中心、客戶端、汽車、5G 和 AI 應(yīng)用領(lǐng)域的成熟競爭對手競爭，同時(shí)在單路系統(tǒng)中提供最大的馬力。預(yù)計(jì) RISC-V 需要一些時(shí)間才能達(dá)到與 Arm 和 x86 相同的軟件兼容性水平，而且它可能需要更長時(shí)間才能獲得大多數(shù)數(shù)據(jù)中心用戶的認(rèn)可。對于 Ventana 而言，該公司表示計(jì)劃提供數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商期望的一些標(biāo)準(zhǔn)功能，例如 RAS 和虛擬化。