誰(shuí)在挑戰(zhàn)英偉達(dá)的 AI 芯片霸主地位？

日前，英偉達(dá)的股價(jià)再次迎來(lái)上漲，總市值超過(guò) 2 萬(wàn)億美元，成為繼蘋果（2.83 萬(wàn)億美元）和微軟（3.06 萬(wàn)億美元）之后第三家估值超過(guò) 2 萬(wàn)億美元的美國(guó)公司[1]。

該公司之所以在過(guò)去一年里取得如此迅猛的市值增長(zhǎng)，主要是因?yàn)槠湓?AI 芯片市場(chǎng)發(fā)揮的領(lǐng)先作用。

顯而易見(jiàn)，隨著以 ChatGPT 為代表的大語(yǔ)言模型的陸續(xù)出現(xiàn)，引發(fā)了全世界生成式 AI 市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)公司 Statista 提供的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到 2024 年，生成式 AI 的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 666.2 億美元，到 2030 年市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 2070 億美元[2]。

要想構(gòu)建對(duì)于發(fā)展大語(yǔ)言模型來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，并且用于深度學(xué)習(xí)、大規(guī)模模擬和并行處理的應(yīng)用程序，少不了使用由英偉達(dá)開(kāi)發(fā)的 GPU 芯片。

圖丨英偉達(dá)發(fā)布的 H100 芯片（來(lái)源：英偉達(dá)官網(wǎng)）

不過(guò)，由于種種原因，自 2018 年以來(lái)全球芯片一直存在短缺的現(xiàn)象，這給 AI、電子、汽車、醫(yī)療等行業(yè)的正常生產(chǎn)帶來(lái)沉重打擊。

一面是 GPU 短缺，一面是對(duì)生成式 AI 服務(wù)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，這種供不應(yīng)求的態(tài)勢(shì)也讓英偉達(dá)于 2022 年發(fā)布的 H100 芯片極其昂貴，并且，為打造最好的生成式 AI 產(chǎn)品，包括騰訊、微軟、Meta 等在內(nèi)的中美科技公司都在追捧這款 AI 芯片。

圖丨預(yù)計(jì) H100 已于 2023 年交付給部分買家（來(lái)源：CB Insights）

其中，需要說(shuō)明的是，H100 是英偉達(dá)繼 A100 之后推出的最新旗艦 AI 芯片，它作為 AI 基礎(chǔ)設(shè)施的核心，具有強(qiáng)大的計(jì)算能力，能夠幫助訓(xùn)練和部署可以生成文本、圖像和音頻的大語(yǔ)言模型。

另外，根據(jù) CB Insights 發(fā)布的 2024 年生成式 AI 預(yù)測(cè)報(bào)告，一顆 H100 的制造成本大約為 3320 美元，但平均售價(jià)已經(jīng)達(dá)到 3 萬(wàn)美元，最高售價(jià)甚至一度達(dá)到將近 10 萬(wàn)美元[3]。

圖丨H100 售價(jià)大幅上漲（來(lái)源：CB Insights）

從另一視角來(lái)看，這種囤積芯片的行為，也體現(xiàn)出大型科技公司對(duì)英偉達(dá)的過(guò)度依賴。

在意識(shí)到這一點(diǎn)以后，亞馬遜、谷歌、微軟和 Meta 等科技巨頭紛紛構(gòu)建自己的 AI 芯片，以及通過(guò)投資 AI 初創(chuàng)企業(yè)等舉措，試圖擺脫上述依賴，并開(kāi)始試圖搶占芯片市場(chǎng)份額。

具體來(lái)說(shuō)，谷歌部署 TPU（Tensor Processing Units，張量處理器）已經(jīng)有 8 年時(shí)間。

2017 年，該公司發(fā)布一款新的專用集成電路產(chǎn)品 TPU，能夠支持 AI 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練以及訓(xùn)練后的推理。

基于數(shù)以萬(wàn)計(jì)的 TPU，谷歌成功地構(gòu)建了自己的 AI 產(chǎn)品，其中就有聊天機(jī)器人工具 Bard。

并且，包括 Cohere 在內(nèi)的其他 AI 公司也在通過(guò)谷歌的云服務(wù)使用這些芯片，并構(gòu)建類似的技術(shù)。

緊隨谷歌之后的亞馬遜，分別于 2019 年和 2021 年發(fā)布了 Inferentia 和 Trainium 兩款芯片。

前者可提供低成本、高通量的機(jī)器學(xué)習(xí)推理，后者旨在訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，包括用于生成式 AI 的模型。

另外，該公司還于 2023 年 9 月給 Anthropic 這家 AI 公司注入 40 億美元的資金，后者將使用亞馬遜的定制芯片來(lái)構(gòu)建 AI 模型。

亞馬遜 CEO 安迪·賈西（Andy Jassy）曾在該公司 2023 年第 4 季度財(cái)報(bào)電話會(huì)議中表示：“要獲得每個(gè)人都想要的 GPU 數(shù)量確實(shí)很困難。

因此，這也是亞馬遜的 Inferentia 和 Trainium 芯片對(duì)人們?nèi)绱司哂形Φ囊粋€(gè)重要原因?！?/span>

2023 年 5 月和 11 月，Meta 和微軟兩家公司分別發(fā)布了定制 AI 芯片 MTIA 和 Maia 100。

前者是針對(duì) Meta 內(nèi)部推理工作負(fù)載定制的，在性能、延遲和效率方面都具有良好的表現(xiàn)，后者使用 5 納米工藝制造，能很好地應(yīng)用于大語(yǔ)言模型的訓(xùn)練和推理。

據(jù)了解，在開(kāi)發(fā)和測(cè)試 Maia 100 的過(guò)程中，微軟不僅和 OpenAI 開(kāi)展了廣泛合作，還將基于該產(chǎn)品為后者的 AI 模型提供優(yōu)化和改進(jìn)。

事實(shí)上，上述公司開(kāi)發(fā)與 AI 有關(guān)的定制芯片的行為，有助于它們控制成本、消除芯片短缺，并最終向使用其云服務(wù)的企業(yè)出售芯片。

正如 AI 初創(chuàng)公司 Nervana 的 CEO 兼聯(lián)合創(chuàng)始人納文·拉奧（Naveen Rao）所言：“理論上，如果它們能夠達(dá)到足夠高的產(chǎn)量并降低成本，這些公司應(yīng)該能夠提供比英偉達(dá)更好的產(chǎn)品?！?/span>

不過(guò)，從目前來(lái)看，它們?cè)诙唐谥畠?nèi)很難超越英偉達(dá)，即便后者開(kāi)發(fā)的芯片價(jià)格昂貴，但卻是市場(chǎng)上性能最高、能與更多軟件完美配合的芯片之一。

亞馬遜 AWS 計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)副總裁大衛(wèi)·布朗（David Brown）對(duì)媒體表示：“我們還有許多年的艱苦創(chuàng)新要做。”

我們看到各科技公司競(jìng)相開(kāi)發(fā)定制芯片，但明顯的是，英偉達(dá)也不會(huì)停滯不前。