12月21日，世界上幾家最大的半導體公司正面臨著越來越大的競爭威脅，即他們最重要的客戶正為云計算和人工智能（AI）等領域量身定做自己的芯片。

長期以來，芯片制造始終由英特爾、AMD以及英偉達等大型制造商和設計公司所主導。但現在，亞馬遜、微軟以及谷歌等科技巨頭都加入了這場游戲，以尋求提高性能和降低成本，從而改變了行業的力量平衡，并推動傳統芯片制造商做出回應，為主要客戶制造更專業的芯片。

亞馬遜本月發布了一款新的芯片，該公司表示，該芯片承諾加快使用AI算法從數據中學習的速度。亞馬遜已經為其云計算部門AWS設計了其他定制處理器，包括被稱為CPU的計算機大腦。

新冠肺炎疫情的爆發加速了云計算的興起，因為公司普遍接受了使用這些遠程服務器的諸多數字工具。亞馬遜、微軟、谷歌（Google）和其他公司在遠程工作期間都享受著云計算強勁增長帶來的好處。商業客戶也表現出越來越大的興趣，用以分析他們收集到的關于產品和客戶的數據，這刺激了對AI工具的需求，以加強理解所有這些信息。

谷歌是這些科技巨頭中的先行者，于2016年發布了一款AI處理器，自那以來其已經多次更新了硬件。軟件巨頭微軟是僅次于亞馬遜的第二大云計算公司，也在芯片設計方面進行了投資，包括一款幫助處理AI任務的可編程芯片和另一款增強安全性的芯片。據熟悉該公司計劃的人士說，微軟目前還在研發一款中央處理器。

推動科技巨頭們采取行動的是半導體領域運作方式的變化，以及越來越多的人感覺到，摩爾定律正在失效。因此，公司正在尋找新的方法來勉強維持更好的性能，不總是以速度衡量，但有時會降低功耗或產生的熱量。谷歌云計算部門副總裁兼工程研究員帕塔·蘭加納坦（Partha Ranganathan）說：“摩爾定律已經存在55年了，這是它第一次大幅放緩。”

云計算巨頭的龐大規模給傳統芯片生產商帶來了嚴峻挑戰。過去，半導體制造商傾向于為通用用例設計高性能半導體，讓客戶來適應并最大限度地利用芯片。現在，最大的客戶有財力推動更優化的設計。

紐約基金管理公司方舟投資管理公司分析師詹姆斯·王（James Wang）表示：“上世紀90年代，英特爾的規模比其所有客戶都大，而現在客戶的規模超過了供應商。因此，這些客戶有更多的資金和更多的專業知識在內部生產零部件。”

英偉達目前是美國市值最高的芯片制造商，市值為3300億美元，英特爾為2070億美元。而云計算巨頭亞馬遜、微軟和谷歌母公司Alphabet的市值均超過1萬億美元。

芯片定制模式在某種程度上源自代工芯片制造商的崛起，這些代工芯片制造商生產由其他公司設計的半導體。這一安排幫助科技巨頭避免了建造自家芯片工廠所需投入的數十億美元成本。尤其是臺積電，已經躍居芯片生產技術的前沿。

這些變化讓芯片設計公司Arm受益匪淺，該公司銷售任何人在支付授權費后都可以使用的電路設計。蘋果是Arm的大客戶，所有制造自己芯片的大型科技公司都是如此。

據估計，亞馬遜、谷歌和微軟各自在遍布全球的數據中心網絡中運營著數百萬臺服務器，供自己使用，并出租給數百萬云計算客戶。在這些龐大的技術帝國中，即使是性能上的微小改進，以及供電和冷卻芯片成本的微小降低，也將產生巨大影響。Facebook也在探索開發自己的芯片。

AWS副總裁大衛·布朗（David Brown）表示，通過放棄與舊軟件和大數據中心運營商不需要的英特爾芯片其他標準功能的兼容性，亞馬遜可以來實現性能提升，為此自主制造處理器顯然是亞馬遜的最佳選擇之一。

布朗表示：“我們能夠開發出針對云計算進行優化的芯片，因此我們能夠去掉很多不需要的東西。”亞馬遜的芯片制造努力在很大程度上是從大約五年前開始的，當時該公司收購了名為Annapurna Labs的以色列公司。

定制芯片在消費產品中也越來越受歡迎。在從英特爾采購了15年后，蘋果今年開始在Mac電腦上使用自主研發的處理器。谷歌已經在其Pixel智能手機上搭載了自己的芯片。

芯片行業分析師林利·格溫納普（Linley Gwennap）說，到目前為止，傳統芯片制造商失去的業務還不算多。他說，所有定制的、基于Arm架構的CPU所占市場份額都不到1%。他說，谷歌的AI芯片是迄今為止由科技公司設計的產量最大的處理器，至少占所有AI芯片的10%。進入數據中心的CPU絕大多數仍由英特爾提供。

在云計算和AI芯片霸主地位的角逐中，老牌公司也沒有坐以待斃。英偉達今年同意收購Arm，這將是芯片行業最大的一筆收購。負責英偉達數據中心業務的伊恩·巴克（Ian Buck）表示，該公司正在與最大的客戶密切合作，以優化其芯片在硬件設置中的使用。

英特爾說，出售給大型數據中心運營商服務器所用的中央處理器中，約有60%是根據客戶的需求定制的，通常是通過關閉他們不需要的芯片功能來實現的。

英特爾還投資了AI處理器和其他自家的專業硬件，包括去年斥資約20億美元收購了以色列的Habana Labs。AWS最近同意將該公司的AI訓練芯片放在其數據中心，因為亞馬遜正在開發其競爭芯片，它認為這些芯片明年出現時會表現得更好。

英特爾數據平臺集團首席戰略官雷米·瓦扎內（Remi El-Ouazzane）表示，Habana Labs在AWS的芯片可能會對英偉達帶來挑戰，后者長期以來始終是AI培訓市場的主導企業。他表示，到2024年，AI培訓業務價值將超過250億美元。這對英特爾來說是個巨大的新機遇，這也是一個非常大的市場。
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