壟斷、算計、分合:半導(dǎo)體三個時代,三張面孔
1
壟斷
1985年的一天,英特爾老板格魯夫迷茫地望著窗外公園里的摩天輪,向身后的CEO摩爾問:“如果我們被踢出董事會,他們找個新CEO,你覺得他會怎么做?”
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202104/424842.htm摩爾答到:“放棄存儲器的生意?!?/p>
格羅夫眼前一亮:“那為什么我們不自己做?”
從這一刻開始,英特爾徹底告別了曾經(jīng)讓自己光芒萬丈的存儲器市場。
在此之前,英特爾幾乎就是存儲器的代名詞,但在日本公司低價策略的強力圍攻下,這家半導(dǎo)體巨頭業(yè)績?nèi)€下滑,最慘時居然一張訂單都沒拿到,走到瀕死邊緣。然而,公司的管理層不愿接受輸給日本的結(jié)果,惰性、迷茫、失落,籠罩著整間公司。
改革勢在必行。
格羅夫大手一揮,關(guān)閉7家工廠,解雇8000名員工,造成超過1.8億美元的虧損。但同時,英特爾開始了另一場豪賭,花了3億多美元,研發(fā)微處理器。
“慫恿”英特爾大舉進軍微處理領(lǐng)域的,是IBM。自蘋果開啟個人電腦(PC)時代后,IBM也進入到這個領(lǐng)域,并與1981年推出自己的處女作IBM5150。
為提升計算能力,同時也出于商業(yè)競爭的需要,IBM一直在尋找更好的PC微處理器(后稱為CPU),作為當(dāng)時美國最大的半導(dǎo)體公司,英特爾管理層經(jīng)常被IBM“教育”,PC未來是如何星辰大海,微處理器生意是如何賺錢,英特爾應(yīng)該專攻微處理器。
起初,英特爾存儲器生意做得風(fēng)生水起,微處理器雖有生產(chǎn),并應(yīng)用在IBM PC上,但算不上特別重視。直到1985年,存儲器生意被日本人打斷腿,英特爾才下定決心All in微處理器。
也在這一年,英特爾成功推出32位微處理器80386。
這一回,英特爾賭對了,80386制造工藝有了很大的進步,內(nèi)含27.5萬個晶體管,時鐘頻率為12.5MHz,可尋址高達4GB內(nèi)存,較上一代286翻了一翻,除具有實模式和保護模式外,還增加了一種叫虛擬86的工作方式,可以通過同時模擬多個8086處理器來提供多任務(wù)能力。
雖然當(dāng)時英特爾面臨很多競爭對手,最強勁的有摩托羅拉,AMD也初涉微處理器,就連IBM自己,也在偷偷研發(fā)微處理器,但80386作為首顆32位處理器,性能毋庸置疑,更牛的是軟硬件兼容性,成為當(dāng)時最強大的微處理器之一。
經(jīng)此一役,英特爾起死回生,并逐步重建信心。而令英特爾走向輝煌的,還是IBM。
當(dāng)時的IBM采用微軟的DOS操作系統(tǒng),在不斷的碰撞中,微軟操作系統(tǒng)和英特爾的微處理器逐漸產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng),兩者加強了聯(lián)系,并實現(xiàn)協(xié)同開發(fā),目的就是讓PC的計算能力和運行速度更牛。到1980年代末,搭載微軟軟件和英特爾芯片的IBM已經(jīng)傲視整個PC界,象征微軟和英特爾深度合作的Wintel聯(lián)盟也成型。
比爾·蓋茨曾這樣回憶:“微軟和英特爾一起努力,開發(fā)更為快速的處理器。上世紀(jì)80年代以前,蘋果公司是個人電腦產(chǎn)業(yè)的霸主。IBM 上世紀(jì)80 年代開始采用英特爾的處理器和微軟的操作系統(tǒng),因而取代蘋果成為個人電腦產(chǎn)業(yè)的老大,英特爾與微軟此時也成為電腦產(chǎn)業(yè)的巨人?!?/p>
但到1990年代初,眼看Wintel越發(fā)強大,競爭對手坐不住了,蘋果、摩托羅拉慫恿IBM倒戈,組建Power PC聯(lián)盟,蘋果做操作系統(tǒng),摩托羅拉和IBM合作開發(fā)處理器,向電腦廠商提供軟硬件產(chǎn)品,意圖挑戰(zhàn)Wintel。
Wintel隨即展開強烈反攻,英特爾推出奔騰芯片系列,微軟則“珠聯(lián)璧合”地推出了Windows 95操作系統(tǒng),兩者堪稱PC界劃時代產(chǎn)品,是那個時代最轟動的IT大事件。
最后,PowerPC聯(lián)盟無疾而終,而Wintel聯(lián)盟則更加牢不可破。實際上,Wintel已經(jīng)步入壟斷狀態(tài),只要選擇了微軟,就會選擇Intel,反之也一樣。絕大部分PC行業(yè)的利潤,都被他倆瓜分。
曾有電腦廠商無奈地說:“賣一臺電腦能賺100元,其中英特爾拿去了70元,微軟拿去了40元?!绷鴤髦疽舱f過:“我們生產(chǎn)一臺電腦也就是一把大蔥的利潤?!?/p>
Wintel之所以能夠形成這樣的局面,當(dāng)中的脈絡(luò)也清晰可循。
一臺電腦,最重要的兩個部件,一個是操作系統(tǒng),負(fù)責(zé)各種計算指令,另一個是CPU,完成各種計算指令,猶如一支的司令、士兵(包含裝備),善于指揮的司令和驍勇善戰(zhàn)的士兵(加上精良的裝備),就能夠所向披靡。
Wintel就同時卡住了兩個最重要的部件,也就卡住了整個電腦,而隨著協(xié)同開發(fā)的不斷深入,不管是微軟的操作系統(tǒng)產(chǎn)品,還是英特爾的芯片,都越發(fā)強勁,即便有對手,也會被他們聯(lián)合絞殺。最終,Windows壟斷了PC操作系統(tǒng),英特爾則收割了85%的CPU市場,也成壟斷之勢。
到2000年代初,兩家公司的市值都超過5000億美元,而當(dāng)時的中國GDP也才12000億美元,微軟、英特爾分別登頂全球最大軟件公司、全球最大半導(dǎo)體公司。
這是屬于Wintel的高光時刻。
2
算計
斗轉(zhuǎn)星移,時間來到2007年,蘋果發(fā)布了劃時代的產(chǎn)品--iphone,宣告智能手機時代的到來,英特爾霸占了20年的芯片領(lǐng)域,也隱隱出現(xiàn)裂縫。
在PC時代大殺四方,但到了智能手機時代,英特爾好像跛腳了,總是跟不上,雖然他一直在努力,也拿下過蘋果這樣的大客戶,但無奈各種嘗試,最終都沉沙折戟,只能宣布徹底退出智能手機市場。
其實在架構(gòu)上,早已埋下伏筆。英特爾基于電腦的X86架構(gòu),算力強大的同時,功耗也非常大,這在電腦上可能不算個事,因為電腦一般都連接電源,而且體型龐大,可以安裝強力的散熱設(shè)備。
但到了手機,體型很小,只靠一塊電池供電,功耗大意味著耗電高、散熱差,用戶體驗很不好,還可能引起爆炸。從這個角度上講,英特爾必須轉(zhuǎn)而尋求低功耗的架構(gòu)。
然而,對于芯片公司,大規(guī)模的更換基礎(chǔ)架構(gòu)這種事,意味著從制度、人事、組織結(jié)構(gòu)、研發(fā)體系、資金、客戶等全方面的變革,不要說英特爾,換誰都會掉層皮,而且從高功耗轉(zhuǎn)向低功耗,燒錢無可避免,即使成功推出,也很可能使現(xiàn)有客戶放棄購買X86產(chǎn)品,這無異于壯士斷腕,自己革自己的命。
所以利害權(quán)衡之下,英特爾選擇了棄車保帥。其實,即使英特爾不退出,他也不可能成為智能手機芯片霸主,因為有一個更會“算計”的公司--高通。
英特爾的高功耗問題,高通搞定了。
這中間,有一個“高手”助了高通一臂之力,他就是英國劍橋的芯片架構(gòu)開發(fā)商-ARM,這家原本是Acorn計算機公司的芯片業(yè)務(wù)部門,后因為業(yè)務(wù)不佳被剝離,ARM領(lǐng)導(dǎo)人調(diào)整了商業(yè)模式,研發(fā)芯片基礎(chǔ)架構(gòu),并通過授權(quán)的方式賣給其他公司,由其他公司在基礎(chǔ)架構(gòu)上做二次開發(fā),最終生產(chǎn)和銷售芯片。
最重要的是,ARM將低功耗芯片基礎(chǔ)架構(gòu)作為自己的研發(fā)方向,高通采用了ARM的基礎(chǔ)架構(gòu),并以此開發(fā)手機芯片,最終大獲成功,以至于后來的手機芯片開發(fā)商,蘋果、三星、聯(lián)發(fā)科、海思,均采用ARM架構(gòu),甚至連微軟,也禁不住誘惑,選擇適配ARM架構(gòu)的芯片。到現(xiàn)在,全球95%的智能手機芯片,都是基于ARM架構(gòu)開發(fā)的。
不過,僅僅依靠ARM架構(gòu),高通不至于到達今天的位置,因為ARM是開放授權(quán),高通能用,競爭對手也能用,而高通真正的絕招,是通信制式專利。
2007年,手機基帶芯片還是德州儀器的天下,從Nokia到Moto,使用的基本都是德州儀器的OMAP移動處理器。高通也推出的競品—Snapdragon S1,意圖和德州儀器競爭,結(jié)果卻不盡人意。
但是,高通的優(yōu)勢已經(jīng)開始顯現(xiàn),即Adreno GPU以及其通信制式的專利(CDMA)。
德州儀器在性能方面尤其是GPU是相對保守的,當(dāng)OMAP3640的Power VR SGX530的FP32只有1.6GFlops時,高通Adreno205的FP32已經(jīng)達到了8.5GFlops,在理論性能相同時,GPU的面積比其他SoC要小很多(比如835-10mm2,970-18mm2)。
這里需要提一提英偉達,在性能方面,當(dāng)時最強的并非Adreno,而是圖像處理先驅(qū)--英偉達的Tegra,最先推出雙核/四核處理器,最先采用40nm制程,最先采用1MB的L2 Cache,再有強大的GeForce GPU加持,但是為何還是被高通打敗呢?
問題出在通信制式上。
眾所周知,當(dāng)時的移動通信制式,2G有歐洲的GSM和美國的CDMA,3G則是歐洲的WCDMA、美國的CDMA2000、中國的TD-SCDMA(懂通信的小伙伴建議直接忽略這個制式),任何手機只要使用這些網(wǎng)絡(luò),都需要交相應(yīng)的專利費。而不管是WCDMA還是TD-SCDMA,都和美國的CDMA/CDMA2000的密切關(guān)系,一如現(xiàn)在的半導(dǎo)體,不管你是不是美國公司,也不管是設(shè)計、制造、封測、原材料、裝備,都離不開美國技術(shù)。
而高通正是美國通信制式標(biāo)準(zhǔn)的制定者,擁有大量的專利。從2007年起,高通宣布CDMA硬件和專利授權(quán)分開收費,并且禁止二次授權(quán)。這就意味著,每一部手機都得必須向高通繳納高額的專利費用。直到今天,高通的大部分盈利仍然來自于此。
在芯片領(lǐng)域,高通同樣實力強大。2011年,高通驍龍芯片就把基帶集成到Die里,而OMAP使用的還是耗電量相對略大、占用面積更大的外掛基帶;雖然英偉達收購了Icera,使得Tegra也是基帶集成到Die的方式,但是這家公司問題在于沒有CDMA相關(guān)技術(shù),比如小米3TD使用的是Tegra 4,在中國電信的手機上用不了,因為中國電信的制式正是CDMA;雖然OMAP的SoC有CDMA,但是卻沒有HSPA+,網(wǎng)速相對其他的要慢上一截。
所以,其他家的基帶芯片,要么速度差,要么成本高。以至于在2011年,蘋果的基帶從英飛凌(被英特爾收購)轉(zhuǎn)投高通陣營,即使后來因為和高通鬧翻,最后也不得不和解。
甚至有人戲謔高通:交專利費送芯片,其他廠商難有還手之力。
2011年,PC浪潮轉(zhuǎn)換為智能手機浪潮,變換的不僅是設(shè)備,還有各自領(lǐng)域的關(guān)鍵部件,操作系統(tǒng)霸主從微軟變成了IOS和安卓,芯片霸主則從英特爾變成了高通,而商業(yè)模式的進化則更加絕妙。
英特爾的商業(yè)模式是靠賣芯片賺錢,高通也有芯片銷售收入,但他實現(xiàn)了通過專利授權(quán)模式收費。
高通授權(quán)費的來源主要是芯片廠、手機廠,芯片廠按固定授權(quán)費支付,通常為每個廠家50萬美元;手機廠則按每部手機售價5%支付授權(quán)費。
這種商業(yè)模式的精妙之處在于,授權(quán)費可以跟隨手機銷量而浮動,手機賣得越多,授權(quán)費就越多,從而將手機產(chǎn)業(yè)的整體利潤綁定在自己身上,可謂算計到家了。
都說三流企業(yè)做產(chǎn)品,二流企業(yè)做品牌,一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn),這句話用在高通身上,再合適不過,和英特爾收割PC一樣,高通也收割了相當(dāng)大一部分智能手機的利潤,也讓無數(shù)的手機廠商的凈利潤率還比不上交給高通的授權(quán)費比例。
以至于后來華為也想學(xué)這一招,在5G標(biāo)準(zhǔn)制定上成為最大的黑馬,可惜受到美國的強力打壓,那是后話了。
3
分合
時間來到2021年,智能手機已近飽和,雖說不上落寞,但大概率和當(dāng)年的PC一樣,會歸于平淡。
掐指一算,智能手機至今已經(jīng)14個年頭,也到一個新產(chǎn)業(yè)接棒之時,問題來了,誰將接棒智能手機?哪家芯片公司又將崛起為新時代的霸主?
在回答這個問題之前,我們不妨先回到一個本質(zhì)的問題,電腦、智能手機到底是什么?
用戲劇化的語言概括,這些設(shè)備就是幫助人正兒八經(jīng)懶惰的工具,有了電腦,你寫篇文章、畫個圖,就輕松很多,有了手機,你可以不用親自跑到商店買東西,也不用親自跑到銀行取錢、轉(zhuǎn)賬、匯款,貨物可以送到家給你,轉(zhuǎn)賬可以點點手指就完成,也是輕松很多。
所謂的智能,其實就是有個工具,想我之所想,干我之所干,苦活累活臟活都幫人做了,人就可以樂哉悠哉。
所以下一個浪潮是什么?
最大的概率是全面智能化時代,人開的汽車、住的房子、用的家私家電、走過的馬路,都應(yīng)該是智能的,人現(xiàn)在干的很苦很累很臟的活,都應(yīng)該有智能設(shè)備去替代。
這是人類的大時代。
其實,電腦和智能手機也可以歸入這個大時代,作為智能化的先驅(qū)。只是,全面智能化需要比電腦和手機更強大的算力,需要通過兩端去實現(xiàn)。
一端是云計算,數(shù)據(jù)中心的強大算力,通過電信網(wǎng)絡(luò)觸達每一個智能設(shè)備,等于賦予了他們數(shù)據(jù)中心的算力;另一端是智能終端本身的算力也要提升。
所以在芯片領(lǐng)域,能夠同時在這兩端都提供足夠強大的AI芯片的公司,將成為“芯”的霸主。
很多科技巨頭的老板已經(jīng)看到這種趨勢,拼命搶占先機。
傳統(tǒng)的芯片巨頭,英特爾主攻服務(wù)器市場,花數(shù)百億美元收購了一系列AI公司,包括以色列的Altera、Mobileye、Habana,意大利的Yogitech,俄羅斯的Itseez、美國的Movidius,目的很明顯,希望在AI時代重回巔峰。
高通也毫不掩飾進軍AI芯片的野心,驍龍865鞏固5G手機,Cloud AI 100系列則強攻數(shù)據(jù)中心、云計算、自動駕駛。
英偉達的野心更是路人皆知,花400億從孫正義手中收購ARM,期望從基礎(chǔ)架構(gòu)中掐住AI賽道,不僅彌補自己在智能手機時代的遺憾,更贏下未來。不過,這項收購估計很難通過各國尤其是英國和中國的反壟斷審批。
相比傳統(tǒng)巨頭的搶奪,另一種模式或許更值得我們關(guān)注。
那就是新興一體化公司的崛起,最著名的是特斯拉,自動駕駛操作系統(tǒng)、AI芯片、終端,全部一手包辦,沒有什么關(guān)鍵部位受外界控制,加上馬斯克各種超前衛(wèi)的AI項目,如人體植入芯片,如果模式成功,特斯拉有可能成為吞噬整條AI產(chǎn)業(yè)鏈價值的新物種。
電子業(yè)長達數(shù)十年的分工,可能在AI時代合上。
4
尾聲
電視劇《走向共和》里,李鴻章說了一句話:“一代人只能做一代人的事?!?/strong>
放在半導(dǎo)體行業(yè),頗值得玩味。
半導(dǎo)體的前兩個時代,英特爾用“壟斷”展示了PC時代的面孔,他做了PC時代芯片人能做的事;高通用“算計”展示智能手機時代的面孔,他做了智能手機時代芯片人能做的事,兩者堪稱成功典范。
兩者也將所在時代的芯片生意玩到了極致,一個合縱連橫,結(jié)盟最重要的軟件供應(yīng)商,關(guān)起門來瓜分“世界”;另一個則采取開放的模式,但是把“手”伸到無限遠,只有能觸及的地方,就能名正言順地“順手牽羊”。
什么是賺錢的生意模式?
英特爾和高通就是,但這種生意模式對于產(chǎn)業(yè)鏈的其他方,可能意味殘酷,意味著被剝削。
在新的AI時代,是英特爾的東山再起,還是高通的再下一局,又或者英偉達的彎道超車,再或者特斯拉的揭竿而起,都未可知。
每個新時代,都會造就新英雄,會誕生新的物種、新的商業(yè)模式、新的偶像崇拜。
我們期待的是,新時代能夠給我們展現(xiàn)出全新的、激動人心的面孔。
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