「000725资金流向」垄断、计算、分离与结合:半导体三次革命的三个面孔

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垄断

1985年的一天,英特尔老板格罗夫看着窗外公园里的摩天轮,问身后的CEO摩尔:“如果我们被踢出董事会,他们找了新的CEO,你觉得他会怎么做?”

摩尔回答:“放弃内存业务。”

格罗夫两眼放光:“那我们为什么不自己动手?”

从这一刻起,英特尔彻底告别了曾经让自己光芒四射的内存市场。

在此之前,英特尔几乎是内存的代名词,但在日本公司低价策略的强力围攻下,这家半导体巨头的业绩全线下滑。最糟糕的是,它没有得到订单,濒临死亡。但是公司管理层不愿意接受输给日本的结果。惰性、迷茫、失落笼罩着整个公司。

改革势在必行。

格罗夫挥挥手,关闭了7家工厂,解雇了8000名员工,造成了超过1.8亿美元的损失。但与此同时,英特尔开始了另一场豪赌,斥资3亿多美元开发微处理器。

是IBM“鼓励”英特尔进入微处理领域。自从苹果开启了个人电脑(PC)时代,IBM也进入了这个领域,并于1981年推出了自己的处女作IBM5150。

为了提高计算能力和满足商业竞争的需要,IBM一直在寻找更好的PC微处理器(以下简称CPU)。作为当时美国最大的半导体公司,英特尔的管理层经常被IBM“教育”,英特尔应该是专门做微处理器的。

起初,英特尔的内存业务非常繁荣。虽然微处理器被生产出来并应用到IBM PC上,但并没有得到特别的重视。直到1985年,内存业务被日本人中断,英特尔才下定决心全在微处理器上。

同年,英特尔成功推出32位微处理器80386。

这一次,英特尔是对的。80386的制造工艺进步很大。它包含27.5万个晶体管,时钟频率12.5MHz,可寻址内存高达4GB,是上一代286的两倍。除了真实模式和保护模式之外,它还增加了一种称为虚拟86的工作模式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。

虽然当时Intel面对的竞争对手很多,最强的是摩托罗拉,AMD是微处理器的新手,甚至IBM本身也在偷偷开发微处理器,作为第一款32位处理器,80386的性能毋庸置疑,软硬件兼容性更好,是当时最强大的微处理器之一。

经过这场战斗,英特尔起死回生,逐渐重建了信心。而正是IBM让英特尔走向辉煌。

当时IBM采用了微软的DOS操作系统。在不断的碰撞中,微软的操作系统和英特尔的微处理器逐渐产生了化学反应,加强了它们之间的联系,实现了协同开发,目的是让PC的计算能力和运行速度更好。到80年代末,配备微软软件和英特尔芯片的IBM已经在整个PC行业脱颖而出,象征微软和英特尔深度合作的Wintel联盟也初具规模。

比尔·盖茨曾回忆说:“微软和英特尔合作开发更快的处理器。80年代以前,苹果是个人电脑行业的霸主。IBM在20世纪80年代开始采用英特尔的处理器和微软的操作系统,从而取代苹果成为个人电脑行业的领导者。英特尔和微软此时也成为了计算机行业的巨头。”

但是到了90年代初,Wintel越来越强大,竞争对手坐不住了。苹果和摩托罗拉鼓励IBM翻脸,成立Power PC联盟,让苹果做操作系统,摩托罗拉和IBM合作开发处理器,为电脑厂商提供软硬件产品,意图挑战Wintel。

Wintel立即展开了强有力的反击。英特尔推出奔腾芯片系列,微软推出Windows 95操作系统。两者都堪称PC行业划时代的产品,是那个时代最轰动的IT事件。

最终PowerPC联盟失败,而Wintel联盟更是牢不可破。其实Wintel已经进入垄断状态,只要选择微软,就会选择英特尔,反之亦然。PC行业的大部分利润都被他们瓜分了。

一位电脑厂商曾无奈地说:“卖一台电脑能赚100元,其中英特尔拿了70元,微软拿了40元。”柳传志还说:“我们生产一台电脑,这是一个大葱的利润。”

Wintel之所以能形成这样的局面,原因很明显。

一台电脑,最重要的两个部件,一个是操作系统,负责各种计算指令,另一个是CPU,可以完成各种计算指令,就像一个指挥官,士兵(包括装备),善于指挥的指挥官,勇敢善战的士兵(加上优秀的装备),可以所向披靡。

Wintel同时卡住了最重要的两个部件,卡住了整个电脑。随着协同开发的深入,无论是微软的操作系统产品,还是英特尔的芯片,都越来越强大,即使有竞争对手,也会共同扼死他们。最终Windows垄断了PC操作系统,而英特尔收获了85%的CPU市场,也成为垄断。

到21世纪初,两家公司的市值都超过了5000亿美元,而中国当时的GDP只有1.2万亿美元。微软和英特尔分别位居全球最大软件公司和全球最大半导体公司榜首。

这是Wintel的亮点时刻。

计算

时光流逝,2007年,苹果发布了划时代的产品——iphone,宣告了智能手机时代的到来。Intel占领芯片领域20年,裂痕隐约出现。

在PC时代,英特尔杀光了各方,而在智能手机时代,英特尔似乎跛脚了,跟不上了。虽然他一直很努力,赢得了苹果这样的大客户,但各种尝试都以失败告终,只能宣布彻底退出智能手机市场。

其实在结构上,伏笔已经打好了。英特尔基于计算机的X86架构不仅计算能力强大,而且功耗也很大,这在计算机上可能不是问题,因为计算机通常都是连接电源的,体积庞大,可以配备强大的冷却设备。

但是说到手机,手机很小,只靠一块电池供电。功耗大意味着功耗高,散热差,用户体验差,可能爆炸。从这个角度来看,英特尔必须转向低功耗架构。

然而,对于芯片公司来说,基础设施的大规模更换意味着系统、人员、组织结构、R&D系统、资本、客户等各方面的变化。英特尔就更不用说了,大家都会掉一层皮,从高功耗到低功耗烧钱是必然的。即使成功上线,也有可能让现有客户放弃购买X86产品,无异于壮士断腕,毁了自己的人生。

所以在利益平衡下,Intel选择弃车留帅。事实上,即使英特尔不退出,也不可能成为主导的智能手机芯片,因为有一个更好的“计算”公司——高通。

高通解决了英特尔的高功耗问题。

其中,有一位“大师”帮助了高通。他是ARM,英国剑桥的芯片架构开发者,最初是Acorn Computer Company的芯片业务单元。后来因为生意不好,ARM领导调整了商业模式,开发了芯片基础设施,通过授权卖给了其他公司。其他公司对基础设施进行二次开发,最终生产和销售芯片。

最重要的是,ARM以低功耗芯片架构为研发方向,高通采用ARM架构开发手机芯片,最终取得了巨大的成功,以至于后来的手机芯片开发商,如苹果、三星、联发科、海思等都采用了ARM架构,甚至微软也忍不住诱惑选择了适应ARM架构的芯片。到目前为止,世界上95%的智能手机芯片都是基于ARM架构开发的。

但是仅仅依靠ARM架构,高通是达不到今天的地位的,因为ARM是oauth2.0,高通和竞争对手都可以使用,高通真正的绝招是通信标准的专利。

2007年,手机基带芯片还是德州仪器的天下。从诺基亚到Moto,基本都用的是德州仪器的OMAP移动处理器。高通公司的竞争产品——骁龙·S1,本打算与德克萨斯仪器公司竞争,但结果并不令人满意。

但高通的优势已经开始显现,即肾上腺素GPU及其通信标准专利(CDMA)。

德州仪器在性能上相对保守,尤其是GPU。当OMAP3640的Power VR SGX530的FP32只有1.6GFlops的时候,高通肾上腺素205的FP32已经达到了8.5GFlops,在理论性能相同的情况下,GPU的面积要比其他socs(比如835-10mm2,970-18mm2)小很多。

这里,有必要提一下NVIDIA。性能方面,当时最强的不是肾上腺素,而是图像处理先驱英伟达的泰格拉。率先推出双核/四核处理器,率先采用40nm工艺,率先采用1MB L2 Cache和功能强大的GeForce GPU,但为什么被高通打败了?

问题出在通讯系统。

众所周知,当时欧洲的2G是GSM,美国的CDMA,欧洲的3G是WCDMA,美国的CDMA2000,中国的TD-SCDMA(懂通信的伙伴建议直接忽略这个系统),任何使用这些网络的手机都要支付相应的专利费用。WCDMA和TD-SCDMA都与美国的CDMA/CDMA2000有着密切的关系。就像今天的半导体,无论你是不是美国公司,无论你是设计、制造、包装和测试,还是原材料和设备,都离不开美国的技术。

高通是美国通信系统的标准制造商,拥有大量专利。从2007年开始,高通宣布CDMA硬件和专利授权将分开收费,禁止二次授权。这意味着每一部手机都要向高通支付高额的专利费用。直到今天,高通的大部分利润还是来自于此。

在芯片领域,高通同样强大。2011年,高通骁龙芯片将基带集成到Die中,而OMAP使用的是功耗相对较大、占地面积较大的外置基带;虽然NVIDIA收购了Icera,Tegra也是基带集成到Die的一种方式,但是这家公司的问题是没有CDMA相关技术。比如小米3TD使用Tegra 4,不能在中国电信手机上使用,因为中国电信的标准是CDMAOMAP的SoC虽然有CDMA,但是没有HSPA+,网速比其他的慢。

所以其他国家的基带芯片要么速度低,要么成本高。结果,2011年,苹果的基带从英飞凌(被英特尔收购)转到高通阵营,甚至在和高通闹翻之后,最终也不得不和解。

甚至有人拿高通开玩笑:其他厂商发芯片要交专利费,很难反击。

2011年,PC浪潮转型为智能手机浪潮,不仅改变了设备,也改变了各自领域的关键组件。主导的操作系统从微软变成了IOS和Android,主导的芯片从Intel变成了高通,而商业模式的演变更精彩。

英特尔的商业模式是靠卖芯片赚钱,高通也有芯片销售收入,但他是通过专利授权模式实现收费的。

高通的授权费主要来自芯片厂和手机厂。芯片工厂支付固定的许可费,通常每个制造商50万美元;手机厂按每部手机售价的5%缴纳许可费。

这种商业模式的精妙之处在于,许可费可以随手机销量波动,手机销量越多,许可费就越多,从而将手机行业的整体利润捆绑到自己身上,可以说是一种计算。

都说三流企业做产品,二流企业做品牌,一流企业做标准。这句话适合高通。和英特尔收割PC一样,高通也收割了智能手机相当一部分的利润,无数手机厂商的净利润率也比不上交给高通的授权费比例。

所以华为后来想学这个招数,成为5G标准制定中最大的黑马。可惜被美国强烈压制,这是后话。

分升(十分之一公升)

到2021年的时候,智能手机已经接近饱和。虽然不能说是孤独,但是很大概率会像当年的PC一样,平淡无奇。

智能手机接手已经14年了。当一个新行业接手后,问题来了。谁来接手智能手机?哪个芯片公司会崛起成为新时代的霸主?

在回答这个问题之前,我们不妨回到一个本质问题。电脑和智能手机是什么?

用戏剧性的语言总结,这些设备是帮助人们变懒的工具。有了电脑,你写文章画图就容易多了。有了手机,不用亲自去商店买东西,也不用亲自去银行取钱、转账、汇款。家里可以送货上门,转账只要一个小指就可以了。

所谓聪明,其实就是有一个工具,想我所想的,做我所做的,帮助人们做好辛苦和肮脏的工作,让人享受。

那么下一波是什么呢?

最大概率是综合智能时代。人开的车,房子,家电,道路都要智能化。现在干着又累又脏的活的人,应该换成智能设备。

这是人类的伟大时代。

事实上,计算机和智能手机也可以被归类为智能的先驱。但是,综合智能需要比计算机和手机更强大的计算能力,需要通过两端来实现。

一端是云计算,数据中心强大的计算能力,通过电信网络到达每一个智能设备,相当于给了他们数据中心的计算能力;另一端,智能终端本身的计算能力也要提高。

因此,在芯片领域,能够在两端提供足够强大的AI芯片的公司将成为“核心”霸主。

很多科技巨头的老板都看到了这种趋势,并尽力抓住机会。

传统芯片巨头英特尔专注于服务器市场,斥资数百亿美元收购了一系列AI公司,包括以色列的Altera、Mobileye、Habana,意大利的Yogitech,俄罗斯的Itseez,美国的Movidius,目的很明显,希望重回AI时代的巅峰。

高通也毫不掩饰进军AI芯片的野心。骁龙865整合5G手机,云AI 100系列冲击数据中心、云计算和自动驾驶。

英伟达的野心众所周知,斥资400亿元从孙正义手中收购ARM,希望从基础设施上抢占AI轨道,不仅弥补了其在智能手机时代的遗憾,也让更赢对未来充满期待。不过估计这次收购很难通过各国的反垄断审批,尤其是英国和中国。

相比于传统巨头的掠夺,另一种模式可能更值得我们关注。

那就是新兴集成公司的崛起,其中最著名的就是特斯拉,自主驾驶操作系统,AI芯片,终端都是一手包办,没有任何关键部件是外界控制的。另外,马斯克的各种超前卫的AI项目,比如人体植入芯片,如果模型成功,特斯拉可能会成为吞噬整个AI产业链价值的新物种。

电子行业长达数十年的分工,在AI时代可能已经封闭。

尾声

在电视剧《走向共和》中,李鸿章说过一句话:“一代人只能为一代人做事。”

在半导体行业,值得深思。

在前两个半导体时代,英特尔以“垄断”展现了PC时代的面貌,他做了PC时代芯片人能做的事;高通用的“算计”展示了智能手机时代的面貌。他做到了芯片人在智能手机时代能做到的,两者都堪称成功典范。

他们两个也把他们那个时代的芯片业务玩到了极致。与连横联盟中最重要的软件供应商之一,已经关上了分割“世界”的大门;另一种采用开放模式,但把“手”延伸到无限,只有能摸到的地方才能名正言顺的“偷羊”。

什么是盈利的商业模式?

英特尔和高通是,但这种商业模式可能意味着对产业链其他方的残酷和剥削。

新AI时代,英特尔会不会卷土重来,高通会不会接下一局,英伟达会不会在拐角处超车,或者特斯拉会不会崛起,都不得而知。

每一个新的时代都会造就新的英雄,新的物种,新的商业模式,新的偶像崇拜。

我们期待的是,新的时代会给我们展现一张全新的、令人激动的面孔。

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(文章来源:格罗辉)


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