Intel Not Inside: как мобильные чипы обогнали гиганта полупроводников

Intel Corp.

INTC -1,05%

, некогда доминирующий разработчик и производитель микрочипов, лежащих в основе почти всех персональных и облачных вычислений, в течение многих лет уступает позиции конкурентам. Едва ли разношерстная кучка, в оппозицию теперь входят компании с доходом в триллионы долларов наряду с бесчисленным количеством стартапов, и она уверенно идет к разрушению гегемонии Intel.

Apple Inc. недавно объявила о прекращении использования чипов Intel в компьютерах Mac, которые она приняла в 2006 году, и о переходе на процессоры собственной разработки. С меньшей помпой, давний партнер Intel Microsoft Corp.

поставить специальный чип в планшетный компьютер Surface Pro X в качестве альтернативы моделям, работающим на чипах Intel. Google уже использует чипы от Qualcomm Inc.

QCOM -7,36%

в своем телефоне Pixel и других от Intel в своих Chromebook, и, похоже, работает над собственными процессорами для обоих типов устройств. Samsung Electronics Co.

Между тем, уже 20 лет разрабатывает собственные чипы, хотя продолжает работать как с Intel, так и с Qualcomm.

Новый компьютерный чип Apple M1 для компьютеров Mac был разработан собственными силами.


Фото:

Дэниел Акер / Bloomberg News

Эти усилия имеют общую потребность в еще большей эффективности. В этом году Apple сделала большой упор на «производительность на ватт». Это измерение имеет очевидное значение для устройств с батарейным питанием, но также важно для облачных вычислений, на которые сейчас приходится 1% мирового потребления электроэнергии. Чтобы удовлетворить эти потребности, производители электроники выбирают более настраиваемые микрочипы в основе своих устройств, такие как двигатели, разработанные специально для транспортных средств, которые они будут приводить в действие.

Лидер в области производства нестандартных микросхем – это не производитель, а дизайнер, обладающий технологиями почти в каждом мобильном устройстве, а также все больше и больше ноутбуков, настольных компьютеров и облачных серверов: Arm Holdings. Эта компания из Кембриджа, Великобритания, лицензирует свои чертежи микрочипов как технологическим гигантам, так и стартапам в области аппаратного обеспечения, всего их более 500. У Arm уже есть 90% рынка процессоров для смартфонов, планшетов и ноутбуков.

За исключением давних отношений с Advanced Micro Devices Inc.

и тайваньская компания Via Technologies,

Intel не лицензирует свои разработки микрочипов другим компаниям, чтобы они могли создавать свои собственные версии, не говоря уже о настройке этих вариантов. Компания действительно настраивает свои высокопроизводительные процессоры Xeon для крупных клиентов, таких как Amazon.

Лицензиаты Arm могут смешивать и сопоставлять различное количество «ядер» компании в соответствии с конкретными потребностями. Заказчик, желающий создать датчик окружающей среды с низким энергопотреблением – например, для измерения температуры – может создать чип только с одним ядром, в то время как 8-ядерный чип смартфона может сбалансировать мощность и портативность, а сверхбыстрый процессор облачного сервера может иметь до 96 ядер, говорит Рене Хаас, президент группы продуктов интеллектуальной собственности Arm.

Небольшая группа компаний, у которых есть собственные большие и опытные команды разработчиков микросхем – Apple, Samsung, Qualcomm и Nvidia. Corp.

Включено – заплатите за менее распространенный тип лицензии на производство микросхем, внутренняя часть которых разработана заказчиком, но совместима с экосистемой Arm, потому что они используют тот же «набор инструкций». Этот вычислительный лингва-франка составляет самый базовый уровень, на котором программное обеспечение устройства взаимодействует с его оборудованием. В результате появилась обширная экосистема компаний, говорящих на языке обработки данных Arm.

Панос Панай, директор по продуктам Microsoft, демонстрирует гибридный планшет Surface Pro X.


Фото:

Марк Каузларич / Bloomberg News

Набор команд Intel, известный как x86, изначально был разработан для достижения максимально возможных скоростей, и потребление электроэнергии было более низким приоритетом, чем исходная мощность. Первоначально компания Arm проектировала мобильные чипы и считала крайне важным низкое энергопотребление. На данный момент различие стерлось: набор команд Arm стал почти таким же большим и сложным, как и у Intel, в то время как Intel усердно работала над созданием высокопроизводительных чипов с большей эффективностью, – говорит Энди Хуанг, ветеран-инженер и советник компаний по разработке микросхем. .

В то время как соревнование между двумя компаниями сейчас сводится не столько к настройке, сколько к скорости, тесты новых чипов Apple M1 для MacBook показывают, что чипы, построенные с использованием набора инструкций Arm, действительно могут быть очень быстрыми. Фактически, самый быстрый суперкомпьютер в мире теперь работает на чипах производства Fujitsu Ltd., основанных на технологии Arm.

Вряд ли можно обвинить Intel в том, что она не желает лицензировать свои драгоценности в короне, как это делает Arm, поскольку она давно считала, что ее конкурентное преимущество обеспечивается контролем над производством с помощью заводов по производству микросхем стоимостью в несколько миллиардов долларов. Но, как недавно подробно исследовал мой коллега Аса Fitch, у него были проблемы с достижением собственных производственных целей, даже когда его конкуренты вырвались вперед. Производители аппаратного обеспечения теперь могут покупать лучшие нестандартные фабрики микросхем, и самые передовые технологии больше не принадлежат Intel, а конкурентам, которые фактически производят микросхемы (в основном на базе Arm) – Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.

в Тайване и Samsung в Южной Корее.

Другие конкуренты также вторглись на территорию Intel. Nvidia, которая доминирует на рынках передовой обработки графики и искусственного интеллекта и в настоящее время является крупнейшей американской компанией по производству микросхем по рыночной капитализации, согласилась купить Arm Holdings у SoftBank Group. Corp.

за 40 миллиардов долларов наличными и акциями – крупнейшая сделка в отрасли на сегодняшний день, если она пройдет нормативную проверку.

Еще в 2006 году Стив Джобс объявил, что Apple перейдет на Intel, потому что IBM,

производитель чипов Apple в то время не успевал. Более десяти лет Intel была в состоянии опередить остальную часть отрасли по мощности и эффективности чипов для ПК и серверов.

Генеральный директор Apple Стив Джобс и генеральный директор Intel Пол Отеллини в лабораторном костюме объявили об историческом переходе Apple на чипы Intel в 2006 году. Более десяти лет Intel смогла опередить остальную отрасль по мощности и эффективности чипов в ПК и серверы.


Фото:

Пол Сакума / ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ПРЕССА

Однако примерно в то же время Intel совершила роковую ошибку: генеральный директор Пол Отеллини отказался от просьбы Apple, чтобы Intel выпустила чип для питания iPhone. Apple начала работу над собственным чипом, основанным на архитектуре Arm, которая впервые появилась в 2010 году на базе iPhone 4. Поскольку остальная часть зарождающейся мобильной индустрии уже была на пути к Arm, все было готово для прихода Arm к господству.

Если бы не революция в области смартфонов, Intel по-прежнему контролировала бы рынок центральных процессоров, говорит Патрик Мурхед, президент исследовательской компании Moor Insights & Strategy. Теперь крупнейшие производители электроники, такие как Apple и Samsung, могут устанавливать специальные чипы, которые стоят столько же или меньше, чем у Intel, и делают столько же или больше, добавляет он.

Эта битва – между вертикально интегрированным подходом Intel и более гибкой стратегией Arm – также распространилась на облако, или, скорее, на наземные центры обработки данных, которые обеспечивают его питание. Amazon Web Services, крупнейший поставщик облачных вычислений, теперь предлагает доступ к серверам с собственным чипом Arm, который, по его утверждению, обеспечивает на 40% лучшую производительность для облачных приложений, чем чипы Intel, при более низкой стоимости.

Несмотря на всю эту конкуренцию, спрос на чипы Intel для облачных серверов не снизился. Компания увеличила выручку на 11% по сравнению с годом ранее за 12 месяцев, закончившихся в сентябре 2020 года, до 78,1 млрд долларов. На самом деле Intel в этот период росла быстрее, чем в предыдущие годы, благодаря резкому росту спроса на ПК и серверы во время пандемии. И он стремился использовать импульс, который у него все еще есть, для расширения в новые направления деятельности, включая продвинутую графику, обучение искусственному интеллекту, сети 5G и автономное вождение. Генеральный директор Intel Роберт Свон неоднократно заявлял, что компании больше не следует стремиться к доминированию на рынке ПК и серверов, а вместо этого следует стремиться захватить 30% доли «всего кремния».

Ядро RISC-V.


Фото:

Micro Magic |, Inc.

Тем временем Arm не может успокаиваться, если хочет и дальше расширять сферу своей деятельности. Подобно тому, как он смог увести клиентов от Intel обещанием индивидуальной настройки и более экономичных вариантов производства, так и следующий выскочка может выступить со своим более многообещающим предложением. Одним из претендентов является архитектура чипа RISC-V, созданная в Калифорнийском университете в Беркли. Его упрощенная конструкция недавно показала многообещающие результаты в плане измерения «производительности на ватт», но его самым большим преимуществом может быть то, что это открытый исходный код. Это означает, что любая компания может использовать набор инструкций RISC-V без уплаты лицензионных сборов, подобных тем, которые требует Arm.

Китайский технологический гигант Alibaba выпустил чип RISC-V с открытым исходным кодом, который представляет интерес для других китайских компаний, которые столкнулись с препятствиями на пути приобретения западных технологий и интеллектуальной собственности во время правления Трампа.

Между тем, сможет ли Intel продолжить рост, может зависеть от того, сможет ли она снова догнать производство. Даже если различные ставки Intel не сработают, импульс, который исходит от наличия огромной экосистемы партнеров, несомненно, поможет Intel оставаться актуальной на долгие годы. А с учетом стремительно растущего спроса на процессоры всех мастей даже самым жестким конкурентам может быть трудно ответить, предоставив достаточно ресурсов, чтобы полностью их закрыть.

—Для получения дополнительных аналитических материалов, обзоров, советов и заголовков WSJ Technology подпишитесь на нашу еженедельную рассылку.

Написать Кристофер Мимс на christopher.mims@wsj.com

© 2020 Dow Jones & Company, Inc. Все права защищены. 87990cbe856818d5eddac44c7b1cdeb8

By admin

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *