掘金東數(shù)西算，“大芯片”之外也有“大機(jī)會(huì)”

掘金東數(shù)西算，“大芯片”之外也有“大機(jī)會(huì)”

芯觀點(diǎn)──聚焦國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)大事件，匯聚中外名人專家觀點(diǎn)，剖析行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，帶你讀懂未來趨勢(shì)！

集微網(wǎng)消息，近日，隨著“東數(shù)西算”工程正式全面啟動(dòng)，貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè)不斷傳出新進(jìn)展。

不過外界圍繞“東數(shù)西算”的諸多解讀，往往還停留在比較空泛的愿景勾勒中，其中又夾雜著云計(jì)算“大廠”的品宣軟文，在渲染樂觀情緒的“熱鬧”過后，對(duì)個(gè)中的“門道”卻少有觸及，甚至頗多謬誤。

事實(shí)上，東數(shù)西算浪潮下，外界最為津津樂道的CPU、存儲(chǔ)等大品類，對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)而言，反而不如MCU、光模塊、乃至電源管理等較小品類更有切入機(jī)會(huì)。

看到吃不到的“大芯片”市場(chǎng)

數(shù)據(jù)中心資本開支，大體可用兩個(gè)“75%”加以概括。

服務(wù)器成本，約占數(shù)據(jù)中心總投資成本的75%；CPU、GPU等大芯片和存儲(chǔ)器成本，約占服務(wù)器成本的75%。

面對(duì)“東數(shù)西算”帶來的數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)增長(zhǎng)空間，外界的第一反應(yīng)自然是上述大品類的國(guó)產(chǎn)廠商將最為受益。

事實(shí)上，從中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信等數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)“大玩家”近期服務(wù)器采購(gòu)招標(biāo)情況看，上述判斷也得到了一定程度的佐證，海光、鯤鵬芯服務(wù)器已經(jīng)獲得了具有實(shí)質(zhì)性意義的份額。另據(jù)集微網(wǎng)了解，龍芯、飛騰等國(guó)產(chǎn)CPU，也同樣有服務(wù)器廠商正在積極對(duì)接適配。此外，國(guó)內(nèi)已有廠商發(fā)布基于長(zhǎng)鑫DRAM的純國(guó)產(chǎn)化DDR4服務(wù)器ECC內(nèi)存模組，長(zhǎng)江存儲(chǔ)近期也正式發(fā)布了采用其NAND顆粒打造的PCIe4.0規(guī)格高端SSD產(chǎn)品，未來切入數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)前景可期。

不過需要強(qiáng)調(diào)的是，上述廠商及其產(chǎn)品，在經(jīng)營(yíng)穩(wěn)定性、技術(shù)積累、客戶資源、產(chǎn)品性能與成本等主要維度上，較海外巨頭仍有較大差距，下游客戶的規(guī)?；瘜?dǎo)入，往往具有超越經(jīng)濟(jì)邏輯之外的考慮，因此也不能對(duì)其比重有過高期待。

目前看，國(guó)產(chǎn)“大芯片”及存儲(chǔ)產(chǎn)品，主要依托于兩大“生態(tài)圈”的滋養(yǎng)。

其一，是行政機(jī)構(gòu)及央企為主導(dǎo)的“信創(chuàng)”生態(tài)。

以信息產(chǎn)業(yè)安全可控為宗旨的“信創(chuàng)”規(guī)劃，從基礎(chǔ)硬件-基礎(chǔ)軟件-行業(yè)應(yīng)用軟件不同層面已形成國(guó)產(chǎn)替代的穩(wěn)定生態(tài)圈，根據(jù)國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)估計(jì)，其中底層硬件（服務(wù)器、整機(jī)、芯片）市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到約600億元人民幣，這意味著CPU\\GPU\\存儲(chǔ)產(chǎn)品等大品類的國(guó)產(chǎn)廠商，有希望分到百億量級(jí)的市場(chǎng)，足以支撐該類企業(yè)研發(fā)-產(chǎn)業(yè)化的正向循環(huán)。

其二，則是國(guó)內(nèi)幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭主導(dǎo)的公有云生態(tài)。

據(jù)估計(jì)，中國(guó)最大的公有云廠商BATH（百度、阿里、騰訊、華為），每年在機(jī)房及服務(wù)器上的資本開支同樣在數(shù)百億元規(guī)模，對(duì)于這些運(yùn)營(yíng)著上百萬臺(tái)服務(wù)器的巨頭而言，軟硬件自主研發(fā)可以獲得明顯的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，以及量身定做的業(yè)務(wù)匹配和敏捷迭代優(yōu)勢(shì)，因而這“四朵云”，乃至新近入局的字節(jié)跳動(dòng)等企業(yè)，也無不積極推動(dòng)著數(shù)據(jù)中心相關(guān)關(guān)鍵零部件的自研。以阿里云為例，這家早在十多年前就推動(dòng)去"IOE"（IBM\\甲骨文\\EMC）的企業(yè)，在大芯片研發(fā)上也極具代表性。

去年的云棲大會(huì)上，阿里發(fā)布了其Arm架構(gòu)通用處理器倚天710，根據(jù)新聞發(fā)布會(huì)上的介紹，搭載該款芯片的服務(wù)器能夠降低10%的能耗，另據(jù)集微網(wǎng)了解，在交換機(jī)、光模塊乃至直流交流電源轉(zhuǎn)換單元上，阿里均有相應(yīng)布局，其數(shù)據(jù)中心的PUE指標(biāo)號(hào)稱可以達(dá)到1.09，遠(yuǎn)低于目前國(guó)內(nèi)1.3的平均水平。

（搭載倚天710的阿里磐久服務(wù)器，集微網(wǎng)攝于云棲大會(huì)期間）

這兩大生態(tài)圈，無疑是拉動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“國(guó)內(nèi)大循環(huán)”的兩匹“頭馬”，但對(duì)于大多數(shù)國(guó)內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)，特別是扎堆在AI加速芯片、DPU芯片等“大芯片”賽道的初創(chuàng)企業(yè)而言，想要“上車”卻并不容易。

正如上文所述，信創(chuàng)生態(tài)的主導(dǎo)者是國(guó)資力量，對(duì)于初創(chuàng)企業(yè)而言，進(jìn)入這一生態(tài)面臨政府關(guān)系乃至股權(quán)架構(gòu)等一系列較高壁壘，此外，信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)當(dāng)前仍然以成熟技術(shù)架構(gòu)下，不同技術(shù)組件的國(guó)產(chǎn)替代，即“填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白”為主要原則，對(duì)于AI芯片、DPU芯片等創(chuàng)新品類的接受度有限。

而在幾大科技公司主導(dǎo)的公有云生態(tài)中，盡管巨頭們對(duì)Arm架構(gòu)CPU，乃至AI芯片、DPU芯片等品類接受度很高，樂于嘗試新技術(shù)、新架構(gòu)，甚至已成為引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心工作負(fù)載形態(tài)演變、計(jì)算體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的主要推動(dòng)者，但從亞馬遜、谷歌、阿里等國(guó)內(nèi)外公有云巨頭的實(shí)踐看，由于其極為雄厚的技術(shù)和財(cái)務(wù)資源，往往傾向于依靠?jī)?nèi)部研發(fā)和外延并購(gòu)實(shí)現(xiàn)自身平臺(tái)生態(tài)內(nèi)的“自給自足”，導(dǎo)致相關(guān)創(chuàng)新產(chǎn)品的初創(chuàng)企業(yè)同樣面臨生態(tài)壁壘。國(guó)內(nèi)不少AI初創(chuàng)企業(yè)從做算法到做芯片，再到做終端設(shè)備，內(nèi)在原因往往并非光鮮亮麗的商業(yè)愿景，而是軟硬件生態(tài)缺乏支撐的“不得已”。

“小芯片”也有大機(jī)會(huì)

在公眾認(rèn)知度、關(guān)注度最高的“大芯片”之外，或許蘊(yùn)藏著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體廠商更容易觸達(dá)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)測(cè)算，數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜的投資成本，大體在服務(wù)器、機(jī)房、交換機(jī)、光模塊之間按75：15：5：5分配，除了服務(wù)器中的高端大芯片和存儲(chǔ)產(chǎn)品，其他幾個(gè)分系統(tǒng)中，同樣有不小的半導(dǎo)體“含量”，而這些關(guān)注度更低的細(xì)分市場(chǎng)，往往也意味著更低的商務(wù)壁壘，更分散的市場(chǎng)格局，為國(guó)內(nèi)企業(yè)提供了更好的生存環(huán)境。

例如在機(jī)房投資中，供配電系統(tǒng)是相當(dāng)關(guān)鍵的部分，傳統(tǒng)IDC供電架構(gòu)從中壓引入到直流輸出，需要眾多中間設(shè)備進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換等工作，功率模塊效率低，全鏈路穩(wěn)定性也存在風(fēng)險(xiǎn)，無論從支撐更大規(guī)模的服務(wù)器集群運(yùn)行和散熱需求，還是從提高能效降低運(yùn)營(yíng)成本的角度出發(fā)，都存在對(duì)先進(jìn)功率半導(dǎo)體的巨大需求。

而公眾感知最不明顯的交換機(jī)與光模塊，對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言，地位卻與服務(wù)器難分軒輊。

事實(shí)上，作為一個(gè)復(fù)雜巨系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心從宏觀層面上表現(xiàn)出的服務(wù)性能，可以被視為是服務(wù)器、交換機(jī)與網(wǎng)絡(luò)傳輸之間的“最大公約數(shù)”，服務(wù)器算力提升與交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟黄ヅ洌窃斐僧?dāng)前所謂數(shù)據(jù)中心“算力稅”問題的主因，DPU這一新品類的崛起，正是基于在板上提高流量處理能力的初衷。

在DPU的改進(jìn)之外，交換機(jī)和光模塊的產(chǎn)品升級(jí)，對(duì)于緩解算力稅問題或許有更高的潛力，更重要的是，隨著數(shù)據(jù)中心通信架構(gòu)的演進(jìn)，交換與光模塊在價(jià)值鏈中占比，也有望出現(xiàn)明顯提升。

在交換機(jī)芯片領(lǐng)域，華為、中興、盛科等國(guó)內(nèi)企業(yè)，已先后推出其高性能交換芯片產(chǎn)品，有望在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)博通構(gòu)成有力競(jìng)爭(zhēng)。

交換機(jī)的性能提升之外，光模塊同樣有巨大的技術(shù)潛力，一方面，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心通信光模塊仍以 100Gbps 為主，正在向價(jià)格更高的200G/400G演進(jìn)，而在國(guó)外，已經(jīng)出現(xiàn)了800G光模塊的更新勢(shì)頭，根據(jù)Yole估計(jì)，依托5G與數(shù)據(jù)中心建設(shè)的雙重驅(qū)動(dòng)，2025年光模塊市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到177億美元。

（800G光模塊或?qū)⑾頂?shù)據(jù)中心市場(chǎng)）

在光模塊產(chǎn)品中，除了數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP之外，其完成光電轉(zhuǎn)換功能的光引擎器件，同樣大量復(fù)用半導(dǎo)體制造技術(shù)，在光模塊技術(shù)需求牽引下，格芯等半導(dǎo)體大廠也紛紛布局硅光子技術(shù)，硅光芯片將多個(gè)光器件集成在同一硅基襯底上，集成度大幅提升，相關(guān)工藝的發(fā)展，甚至為芯片間乃至芯片內(nèi)光互連取代電氣I/O展現(xiàn)了可能性。

目前，國(guó)內(nèi)光迅科技等企業(yè)在這一領(lǐng)域基本已達(dá)到了國(guó)際主流水平，該公司與國(guó)家信息光電子創(chuàng)新中心（NOEIC）、鵬城實(shí)驗(yàn)室、中國(guó)信息通信科技集團(tuán)等機(jī)構(gòu)合作，在國(guó)內(nèi)率先完成了1.6Tb/s硅基光收芯片的聯(lián)合研制和功能驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)硅光芯片技術(shù)向Tb/s級(jí)的首次跨越。

尤其值得注意的是，東數(shù)西算意味著我國(guó)數(shù)據(jù)中心算力布局的重構(gòu)，跨省骨干網(wǎng)及交換樞紐，同樣將形成光模塊的巨大增量市場(chǎng)。

在算力樞紐這一場(chǎng)景之外，從東數(shù)西算，即《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》規(guī)劃看，還明確提出了在城市城區(qū)內(nèi)部，加快對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的改造升級(jí)，提升效能。支持發(fā)展高性能、邊緣數(shù)據(jù)中心。鼓勵(lì)城區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心作為算力“邊緣”端。

上述表態(tài)，已經(jīng)清晰勾勒出接近業(yè)務(wù)場(chǎng)景的邊緣側(cè)服務(wù)器市場(chǎng)，同樣存在巨大的增量空間。

根據(jù)集微網(wǎng)了解，阿里等公有云巨頭目前推出的邊緣側(cè)服務(wù)器產(chǎn)品，普遍選擇與第三方廠商共同開發(fā)，并且基于功耗等因素，對(duì)采用獨(dú)立廠商的MCU和存儲(chǔ)產(chǎn)品有較為開放的態(tài)度，全球最大的云計(jì)算廠商亞馬遜，近年也與兆易創(chuàng)新等國(guó)內(nèi)企業(yè)達(dá)成合作，基于后者M(jìn)CU的邊緣側(cè)設(shè)備可快速接入AWS。

總體而言，在大芯片之外不那么吸引公眾注意力的細(xì)分產(chǎn)品中，東數(shù)西算帶來的增量需求同樣不容小覷，對(duì)于中小半導(dǎo)體企業(yè)而言，這樣的長(zhǎng)尾市場(chǎng)，或許也更值得關(guān)注和耕耘。

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