算力模式創(chuàng)新：亞馬遜AWS比作Intel，算力界呼喚臺(tái)積電和NVIDIA

編者按

半個(gè)世紀(jì)以前，芯片行業(yè)只有IDM模式，芯片公司自己設(shè)計(jì)、制造并封裝芯片，典型的公司如Intel、未拆分前的AMD、TI等公司。

1987年，臺(tái)積電TSMC成立。臺(tái)積電定位芯片制造，并不涉及芯片設(shè)計(jì)。從此，芯片行業(yè)產(chǎn)生了分工，IDM分為了兩類企業(yè)：芯片設(shè)計(jì)企業(yè)（Fabless，如NVIDIA、拆分后的AMD、高通、博通、Marvell、華為海思等）專注于芯片設(shè)計(jì)，不涉及芯片制造；而芯片制造廠（Foundry，如臺(tái)積電、中芯國(guó)際、AMD拆分出來的Global-Foundry等）不設(shè)計(jì)自己的芯片，僅做芯片制造代工。

隨著半導(dǎo)體工藝進(jìn)入20nm以下，越來越高的研發(fā)成本，讓IDM公司難以招架（IDM僅面向一家企業(yè)，無法攤薄高昂的成本）。Intel自己工廠的制造工藝嚴(yán)重落后臺(tái)積電，拖累了Intel CPU的研發(fā)節(jié)奏，從而導(dǎo)致了AMD的重新崛起。而AMD從低谷到重新崛起，做的最正確的事情，則是拆分了芯片制造部分，成為一家Fabless公司，輕裝上陣；同時(shí)趕上了臺(tái)積電先進(jìn)工藝的爆發(fā)，使得AMD CPU性能全面超越Intel。

類似的事情，在云計(jì)算行業(yè)也逐漸發(fā)生。

云計(jì)算行業(yè)巨擘亞馬遜AWS，不僅僅有自己的IaaS、PaaS甚至SaaS服務(wù)，還自建IDC、自研芯片、自研硬件，幾乎無所不包。但隨著云計(jì)算行業(yè)快速發(fā)展20年，云計(jì)算的許多技術(shù)逐漸走向了成熟穩(wěn)定，云計(jì)算的模式也越來越重。最近幾年，國(guó)內(nèi)外逐漸興起算力網(wǎng)（不一定叫這個(gè)名稱，但業(yè)務(wù)模式和業(yè)務(wù)分工類似）新模式。類似于IDM到Foundry和Fabless的拆分，算力產(chǎn)業(yè)從云計(jì)算的綜合模式，走向了分工的算力中心（負(fù)責(zé)算力提供）+算力網(wǎng)（聚焦業(yè)務(wù)落地）模式。

今天這篇文章，我們探討一下，從云計(jì)算到算力中心+算力網(wǎng)的模式創(chuàng)新。

1 分工是行業(yè)發(fā)展的必然之路

1.1 從系統(tǒng)的視角

一個(gè)系統(tǒng)，由多個(gè)組成部分（或稱為模塊）組成。當(dāng)系統(tǒng)越來越龐大，各個(gè)組成部分也越來越大，組成部分之間的交互（接口）也越來越復(fù)雜。于是，我們需要把系統(tǒng)進(jìn)行一定程度的重構(gòu)：規(guī)范且準(zhǔn)確的定義每個(gè)組成部分的功能，規(guī)范組成部分對(duì)外的交互和接口。于是，系統(tǒng)變成了一個(gè)宏系統(tǒng)，而原來的單個(gè)組成部分，已經(jīng)成為了一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)（具有了作為獨(dú)立系統(tǒng)的各種特征）。我們回到張忠謀當(dāng)年創(chuàng)辦臺(tái)積電的時(shí)候，當(dāng)時(shí)一個(gè)很重要的背景是：想創(chuàng)辦一家IDM芯片公司，已經(jīng)成為一個(gè)高門檻的事情。所以，才有了臺(tái)積電，使得有創(chuàng)新想法的團(tuán)隊(duì)可以低門檻的開始芯片創(chuàng)業(yè)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)自己創(chuàng)新的芯片產(chǎn)品（Fabless），NVIDIA、高通、Marvell等公司都是在這之后興起的知名Fabless公司。

這一時(shí)期，可以看做Foundry+Fabless模式的起始期，而此時(shí)IDM模式仍然有其優(yōu)勢(shì)的地方：以Intel為例，它可以做到從芯片設(shè)計(jì)、定制電路設(shè)計(jì)、晶體管級(jí)等全技術(shù)棧優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的芯片產(chǎn)品，從而達(dá)成絕對(duì)的市場(chǎng)地位。絕對(duì)的市場(chǎng)地位，反過來，又促進(jìn)其在設(shè)計(jì)和制造方面的創(chuàng)新投入。

量變逐漸走向質(zhì)變，真正使得IDM模式變得難以為繼是從工藝進(jìn)入20nm之后。隨著半導(dǎo)體工藝逐漸接近物理極限，升級(jí)工藝需要持續(xù)不斷的天量研發(fā)投入。臺(tái)積電可以通過服務(wù)諸多芯片公司攤銷研發(fā)成本，而Intel只能服務(wù)自己，天量研發(fā)投入難以攤銷。半導(dǎo)體工藝的天量研發(fā)投入，使得臺(tái)積電Foundry模式，相比Intel IDM模式，的優(yōu)勢(shì)完整顯現(xiàn)出來。

1.2 從開放和封閉的視角

開放和封閉，沒有對(duì)錯(cuò)，只是商業(yè)和業(yè)務(wù)模式的選擇而已?；蛘哒f，有人走封閉之路，必然有人走開放之路；反過來，有人走開放之路，就必然有人走封閉之路。喬布斯發(fā)明了智能手機(jī)，iPhone的火爆，也使得iOS成為唯一的智能手機(jī)操作系統(tǒng)。谷歌要想與之一戰(zhàn)，安卓只有一條路可以走——開源。安卓開源的方式，匯集了全球眾多手機(jī)廠商，大家形成了一個(gè)開放的安卓智能手機(jī)生態(tài)產(chǎn)業(yè)。之后，安卓占據(jù)了智能手機(jī)操作系統(tǒng)的絕大部分市場(chǎng)份額，但蘋果收獲了絕大部分行業(yè)利潤(rùn)。

在CPU領(lǐng)域，x86架構(gòu)長(zhǎng)期一家獨(dú)大。Intel是相對(duì)封閉的模式，于是，通過開放的CPU架構(gòu)和IP授權(quán)模式，成就了ARM的成功。但2016年軟銀收購ARM，ARM逐漸走向了相對(duì)封閉的模式。于是，RISCv迎來了大發(fā)展。預(yù)計(jì)，未來在CPU處理器架構(gòu)方面，會(huì)形成三足鼎立之勢(shì)：封閉的x86模式、半開放的ARM模式和完全開放的RISCv模式，三個(gè)架構(gòu)、三種模式長(zhǎng)期共存。

1.3 從技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的視角

大家經(jīng)常聊起的一個(gè)話題：云計(jì)算公司自研芯片。我們可以從產(chǎn)業(yè)鏈上下游的角度來分析這個(gè)現(xiàn)象。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為，云計(jì)算公司需要向上下游拓展，希望能夠做更多的技術(shù)創(chuàng)新，能夠給客戶更多的價(jià)值。但這個(gè)看法還不夠深入。更深層的分析，云計(jì)算行業(yè)發(fā)展很快（有許多創(chuàng)新的想法需要合適的芯片來支撐，有很多強(qiáng)大的產(chǎn)品服務(wù)需要客戶能廣泛使用），快到供應(yīng)商沒有合適的產(chǎn)品供應(yīng)，快到客戶無法把先進(jìn)的云服務(wù)發(fā)揮價(jià)值（一個(gè)典型案例是5G發(fā)展這么多年，一直沒有出現(xiàn)合適的應(yīng)用能充分利用5G的價(jià)值）。于是，云計(jì)算公司沒有辦法，只能自己（主動(dòng)或被動(dòng)的）向上下游擴(kuò)展，來盡可能的發(fā)揮自身產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)值。

當(dāng)然，如果有創(chuàng)新的芯片供應(yīng)商能夠開發(fā)出更好的芯片產(chǎn)品，讓云計(jì)算公司自研的產(chǎn)品毫無競(jìng)爭(zhēng)力可言；如果有創(chuàng)新的業(yè)務(wù)應(yīng)用客戶，能夠充分發(fā)揮云計(jì)算創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)的價(jià)值；那么，也就不存在云計(jì)算向上下游拓展的機(jī)會(huì)。

一個(gè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的早期，必然是相對(duì)封閉的模式。技術(shù)公司面對(duì)的“一窮二白”的現(xiàn)狀，必須“自力更生”，向上游拓展，向下游拓展，從而走向相對(duì)封閉的模式。

而一個(gè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟期，必然是相對(duì)開放的模式。因?yàn)椤靶g(shù)業(yè)有專攻”，每個(gè)企業(yè)有自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力，有企業(yè)能力的邊界，并形成動(dòng)態(tài)的平衡。邊界之內(nèi)，競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)；邊界之外，競(jìng)爭(zhēng)力差。從全行業(yè)的角度，會(huì)形成產(chǎn)業(yè)分工、行業(yè)協(xié)作的開放狀態(tài)。

2 算力中心和算力網(wǎng)

天下大勢(shì)，分分合合。目前，云計(jì)算發(fā)展了接近20年，已經(jīng)從一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)變成了一個(gè)成熟的產(chǎn)業(yè)。行業(yè)逐漸從云計(jì)算的綜合封閉模式，走向算力中心+算力網(wǎng)的分工開放模式。算力中心 + 算力網(wǎng) = 云計(jì)算

2.1 算力網(wǎng)絡(luò)三方

云計(jì)算模式下，算力供應(yīng)和算力運(yùn)營(yíng)是一體的。但在算力中心+算力網(wǎng)模式下，兩者是分開的，算力中心和算力網(wǎng)各自的定位不同，競(jìng)爭(zhēng)力也不同。我們可以按照電商模式來分析算力網(wǎng)絡(luò)三方，像電商的賣家、平臺(tái)、買家三方關(guān)系一樣：

算力中心，算力的供應(yīng)方，賣家。算力中心的核心競(jìng)爭(zhēng)力在于通過軟硬件整合，給用戶提供更低成本的算力。會(huì)涉及到計(jì)算軟硬件的協(xié)同優(yōu)化，以及核心IaaS服務(wù)。同時(shí)，需要考慮市場(chǎng)和銷售，對(duì)接各大算力運(yùn)營(yíng)公司，以及直接對(duì)接業(yè)務(wù)大客戶。

算力網(wǎng)，算力運(yùn)營(yíng)方，或者稱為算力平臺(tái)公司。算力運(yùn)營(yíng)公司需要海量的低成本算力接入；需要充分利用算力資源，壓榨算力的價(jià)值。算力網(wǎng)公司，不涉及IDC，不涉及服務(wù)器和交換機(jī)等計(jì)算的硬件，輕量化運(yùn)營(yíng)，需要涉及IaaS、PaaS和SaaS服務(wù)。需要對(duì)行業(yè)和業(yè)務(wù)有深層次理解，能夠幫助客戶業(yè)務(wù)場(chǎng)景落地。

業(yè)務(wù)客戶，算力的需求方，買家。需要①海量、②優(yōu)質(zhì)、③多樣、④低成本的算力，來支撐自己的業(yè)務(wù)。

如下表所示，我們也可以類似IDM到Foundry和Fabless的模式轉(zhuǎn)變，來分析一下從云計(jì)算模式到算力中心+算力網(wǎng)的模式轉(zhuǎn)變。

表：芯片業(yè)務(wù)模式和云計(jì)算業(yè)務(wù)模式的類比

2.2 “東數(shù)西算”國(guó)家大戰(zhàn)略

東數(shù)西算是國(guó)家大戰(zhàn)略，目標(biāo)是建成全國(guó)一體化算力網(wǎng)。西部建設(shè)超大規(guī)模算力中心，東部建設(shè)更靠近客戶靠近業(yè)務(wù)的算力網(wǎng)。

東數(shù)西算是國(guó)家東西部協(xié)同發(fā)展的偉大創(chuàng)舉：

在西部，把低成本的資源做高附加值的深加工（從能源到電力再到算力），可讓西部獲取更多的收益。

在東部，更靠近業(yè)務(wù)，在當(dāng)?shù)厝狈δ茉春退懔Y源的情況下，導(dǎo)入海量的低成本的西部算力，助力東部當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)更快更好發(fā)展。

行業(yè)從云計(jì)算模式向算力中心+算力網(wǎng)模式的轉(zhuǎn)變，非常好的契合了東數(shù)西算的國(guó)家大戰(zhàn)略：

因?yàn)榭拷鼧I(yè)務(wù)，傳統(tǒng)云計(jì)算模式下，在東部建設(shè)了大量的小規(guī)模數(shù)據(jù)中心，效率相對(duì)較低、而成本較高。未來，配合東數(shù)西算，在西部建設(shè)超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心/算力中心，更高的效率，更低的成本。

東數(shù)+西算。云計(jì)算拆分成算力中心和算力網(wǎng)，算力中心在西部，算力運(yùn)營(yíng)（算力網(wǎng)）在東部。

（正文完）