AI 芯片的「護(hù)城河」，難以逾越

在硅谷剛剛上演的關(guān)于 OpenAI 未來的戲劇中，有一個(gè)支線情節(jié)涉及其首席執(zhí)行官 Sam Altman 雄心勃勃的想要成立芯片企業(yè)。

在被趕下臺(tái)并重新掌管公司之前，Altman 曾尋求從中東投資者和軟銀創(chuàng)始人孫正義那里籌集高達(dá) 1000 億美元的資金，以建立一個(gè)與行業(yè)巨頭英偉達(dá)和臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。這將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。對(duì)于 AI 芯片來說，1000 億美元可能也走不了多遠(yuǎn)。

鑒于這家英偉達(dá)和臺(tái)積電對(duì)生成人工智能的所有事物都至關(guān)重要，Altman 不太可能是唯一有希望與他們競(jìng)爭(zhēng)的人。AI 芯片領(lǐng)域的護(hù)城河是難以逾越的。

英偉達(dá)在圖形處理器（GPU）市場(chǎng)的占有率約為 95%。這些計(jì)算機(jī)處理器最初是為圖形設(shè)計(jì)的，但在機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域變得越來越重要。臺(tái)積電擁有全球 90% 的先進(jìn)芯片市場(chǎng)。這些生意利潤(rùn)豐厚，臺(tái)積電的毛利率接近 60%，英偉達(dá)為 74%。臺(tái)積電每年的銷售額為 760 億美元。這些令人印象深刻的數(shù)字讓人覺得似乎有足夠的空間來容納更多的競(jìng)爭(zhēng)者。

英偉達(dá)人工智能芯片的全球短缺使得垂直整合的前景變得更具吸引力。隨著開發(fā)和訓(xùn)練高級(jí) AI 模型所需的 GPU 數(shù)量快速增長(zhǎng)，AI 公司盈利的關(guān)鍵在于穩(wěn)定地獲得 GPU。這解釋了為什么全球科技巨頭一直在爭(zhēng)相開發(fā)針對(duì)其工作流程進(jìn)行優(yōu)化的精簡(jiǎn)芯片，例如用于訓(xùn)練和運(yùn)行人工智能大型語言模型的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的芯片。

公司設(shè)計(jì)定制芯片是一回事。但英偉達(dá)的盈利能力并非來自于使芯片具有成本效益，而是來自于為廣泛的任務(wù)和行業(yè)提供一站式解決方案。例如，Nvidia 的 HGX H100 系統(tǒng)每個(gè)售價(jià)約為 30 萬美元，用于加速?gòu)慕鹑趹?yīng)用程序到分析的所有工作量。

HGX H100 系統(tǒng)由 35,000 個(gè)零件組成，要為該系統(tǒng)找到一個(gè)可行的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，需要的不僅僅是設(shè)計(jì)一個(gè)新芯片。Nvidia 開發(fā) GPU 已經(jīng)有二十多年了。這一領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)包括硬件和相關(guān)軟件庫(kù)，受到數(shù)千項(xiàng)專利的保護(hù)。

即使拋開設(shè)計(jì)新人工智能芯片的挑戰(zhàn)，制造才是真正的挑戰(zhàn)所在。建立晶圓代工廠是第一個(gè)障礙。盡管臺(tái)積電擁有三十多年建設(shè)「晶圓廠」的經(jīng)驗(yàn)，但預(yù)計(jì)還需要三年多的時(shí)間才能讓其在亞利桑那州建設(shè)的美國(guó)工廠開始投產(chǎn)。該工廠的總投資預(yù)計(jì)約為 400 億美元。

運(yùn)營(yíng)這些工廠需要一支擁有電氣工程、物理學(xué)或材料科學(xué)高級(jí)學(xué)位的高技能工人隊(duì)伍。技術(shù)工人短缺已經(jīng)推遲了亞利桑那州工廠的開工日期。

另一個(gè)問題是購(gòu)買進(jìn)入工廠的芯片制造設(shè)備。荷蘭制造商 ASML 壟斷了對(duì)生產(chǎn)先進(jìn)芯片至關(guān)重要的極紫外光刻機(jī)。這些機(jī)器的等待時(shí)間平均約為兩年，每臺(tái)機(jī)器的成本超過 3 億美元。

但到目前為止，專利仍然是最大的障礙。臺(tái)積電是全球最大的專利持有者之一，擁有超過 52,000 項(xiàng)與芯片制造相關(guān)的專利。其中，約 3,000 個(gè)采用先進(jìn)封裝，這是人工智能芯片的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，可提高性能，臺(tái)積電在合同制造方面比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手三星具有優(yōu)勢(shì)。臺(tái)積電在該技術(shù)上八年多的投資進(jìn)一步提高了進(jìn)入壁壘。

對(duì)于新進(jìn)入者來說，應(yīng)對(duì)這一切意味著漫長(zhǎng)的交貨時(shí)間，這在快速發(fā)展的行業(yè)中尤其危險(xiǎn)。與此同時(shí)，英偉達(dá)和臺(tái)積電的豐厚利潤(rùn)意味著更多的現(xiàn)金用于研發(fā)，加快了下一代技術(shù)發(fā)布的步伐，要知道臺(tái)積電每年的資本支出超過 300 億美元。過去一年，由于勢(shì)頭對(duì)英偉達(dá)和臺(tái)積電有利，它們與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的差距一直在擴(kuò)大。目前，即使是他們最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也沒有足夠的能力來縮小這一差距，更不用說新的加入者了。

英偉達(dá)在 AI 芯片領(lǐng)域「霸權(quán)地位」，阻礙了初創(chuàng)公司的融資

據(jù)報(bào)道，投資者表示，英偉達(dá)在人工智能計(jì)算機(jī)芯片制造方面的霸主地位已經(jīng)冷卻了潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的風(fēng)險(xiǎn)投資，三季度季度美國(guó)交易數(shù)量比一年前下降了 80%。

隨著英偉達(dá)在 AI 芯片領(lǐng)域發(fā)展壯大，試圖制造與之競(jìng)爭(zhēng)的芯片的公司也變得越來越難。風(fēng)險(xiǎn)投資家們將這些初創(chuàng)公司視為風(fēng)險(xiǎn)更高的賭注，他們最近開始不愿提供大筆資金注入。將一個(gè)芯片設(shè)計(jì)提升到一個(gè)可工作的原型可能要花費(fèi)超過 5 億美元，所以這種倒退很快就威脅到了創(chuàng)業(yè)公司的前景。

Eclipse Ventures 合伙人格雷格·賴肖 (Greg Reichow) 表示：「英偉達(dá)的持續(xù)主導(dǎo)地位充分說明了打入這個(gè)市場(chǎng)的難度。這導(dǎo)致對(duì)這些公司的投資減少，或者至少對(duì)其中許多公司的投資減少?！?/p>

根據(jù) PitchBook 的數(shù)據(jù)，截 8 月底，美國(guó)芯片初創(chuàng)公司已籌集 8.814 億美元。相比之下，2022 年前三個(gè)季度的交易額為 17.9 億美元。截至 8 月底，交易數(shù)量從 23 筆減少到 4 筆。

據(jù)科技網(wǎng)站 The Register 報(bào)道，AI 芯片初創(chuàng)公司 Mythic 總共籌集了約 1.6 億美元資金，去年現(xiàn)金耗盡，幾乎被迫停止運(yùn)營(yíng)。但幾個(gè)月后的 3 月份，它成功籌集到了相對(duì)溫和的 1300 萬美元投資。Mythic 首席執(zhí)行官戴夫·里克 (Dave Rick) 表示，英偉達(dá)「間接」加劇了整體 AI 芯片融資困境，因?yàn)橥顿Y者希望「投資巨額、回報(bào)豐厚的全壘打型投資」。里克表示，困難的經(jīng)濟(jì)狀況加劇了周期性半導(dǎo)體行業(yè)的低迷。

尋求籌集現(xiàn)金的芯片初創(chuàng)公司面臨著投資者更嚴(yán)格的要求。消息人士稱，他們要求公司擁有一款在幾個(gè)月內(nèi)推出或已經(jīng)產(chǎn)生銷售的產(chǎn)品。大約兩年前，芯片初創(chuàng)公司的新投資通常為 2 億美元或 3 億美元。PitchBook 分析師布倫丹·伯克 (Brendan Burke) 表示，這一數(shù)字已降至約 1 億美元。

為了在 8 月份籌集 1 億美元資金，Tenstorrent 夸耀了首席執(zhí)行官吉姆·凱勒 (Jim Keller)，他是一位近乎傳奇的芯片架構(gòu)師，曾為蘋果、AMD 和特斯拉設(shè)計(jì)過芯片。

D-Matrix 預(yù)計(jì)今年的收入將低于 1000 萬美元，但在微軟的財(cái)務(wù)支持以及 Windows 制造商承諾在明年推出后測(cè)試 d-Matrix 的新型 AI 芯片的支持下，D-Matrix 籌集了 1.1 億美元。

雖然英偉達(dá)影子下的這些芯片制造商處境艱難，但人工智能軟件和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的初創(chuàng)公司卻沒有面臨同樣的限制。根據(jù) PitchBook 的數(shù)據(jù)，截至 8 月份，他們今年籌集了約 240 億美元的資金。