微软推出自研AI芯片:台积电5nm工艺、Open AI开启试用,想摆脱对英伟达依赖?

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作者：越艳谈事
AI时代的到来，让算力成为了科技巨头们争夺的关键资源。为了满足日益增长的AI计算需求，不少公司都开始自己动手，设计和生产专门的AI芯片。微软也不例外，近日，它在Microsoft Ignite全球技术大会上，发布了两款自研的AI芯片，分别是用于云端训练和推理的Maia 100和基于Arm架构的云处理器Cobalt 100。这两款芯片都采用了台积电的5nm制程，性能和效率都有不俗的表现，而且都将作为Azure云计算服务的一部分，为微软的AI应用提供动力。



那么，微软自研AI芯片的背后，有什么样的考量和目标呢？它能否挑战英伟达在AI芯片市场的主导地位呢？今天，我们就来聊聊这个话题。

首先，我们来看看微软发布的两款AI芯片的具体参数和性能。

Maia 100是一款用于云端训练和推理的AI加速器芯片，它拥有1050亿个晶体管，1600-3200TFLOPS的算力，4.8Tbps的网络IO，这些指标都超过了英伟达的H100和AMD的MI300X，但在宽带等方面有所不足。微软表示，Maia将率先支持微软自己的AI应用，如Bing和Office AI产品，然后向合作伙伴和客户开放，但并不打算单独出售芯片。目前，微软已经在用Maia测试其AI大模型服务，如Copilot和Azure OpenAI Service，微软还表示，目前已经在研发第二代的Maia AI芯片。

Cobalt 100是一款基于Arm架构的128核云处理器，它比当前一代基于Arm架构的Azure芯片性能提升了40%，微软CEO Satya Nadella（萨提亚·纳德拉）称其为”云计算供应商中速度最快的芯片”。这款芯片将在明年初开始在微软数据中心推出，为微软的Copilot或Azure OpenAI Service等服务提供动力。微软还透露，他们正在研发第二代的Cobalt CPU。



从这两款芯片的发布，我们可以看出，微软在AI芯片领域的投入和进展是相当迅速和积极的，这也反映了微软对于AI时代的重视和期待。微软的AI芯片有以下几个特点：

一是采用了台积电的5nm制程，这是目前最先进的芯片制造技术，能够提高芯片的性能和效率，降低芯片的功耗和成本。台积电是全球最大的芯片代工厂，也是微软的重要合作伙伴，微软通过与台积电合作，可以保证芯片的供应和质量，避免供应链的风险。

二是作为Azure云计算服务的一部分，而不是单独出售，这意味着微软的AI芯片是为自己的AI应用和服务量身定制的，能够实现软硬件的协同优化，提高兼容性和稳定性，同时也能够控制芯片的使用和分配，避免芯片的浪费和滥用。

三是与OpenAI有密切的合作，OpenAI是一家致力于开发和推广人工智能的非营利组织，它拥有世界上最大的AI模型，如GPT-3和GPT-4，这些模型需要大量的算力来训练和运行，而微软正是OpenAI的最大赞助商和合作伙伴，微软的AI芯片可以为OpenAI的模型提供强大的支持，同时也可以从OpenAI的模型中获得反馈和改进，实现双赢的局面。



那么，微软自研AI芯片的目的是什么呢？我们认为，主要有以下几点：

一是降低成本，AI大模型尤其是参数越大的模型所需要的芯片就越多，而芯片的价格也越高，如果把大模型都部署在Bing、Office 365、GitHub等产品中，微软需要投入高达数百亿美元的硬件基础设施成本，其中AI芯片占大比例。同时，随着微软Copilot等AI服务开启广泛应用后，用户越多、使用越多，也会带来额外的运营成本。OpenAI此前就被爆出光是运行ChatGPT，每日投入成本就可能高达70万美元。微软推出的GitHub Copilot等AI服务也因运营成本过高一直在赔钱，今年头几个月每位用户每月平均损失超过20美元。微软表示，通过提供由自己定制的芯片驱动的服务，可以在性能和效率方面带来巨大的收益，长期来看，自研芯片能够降本增效。

二是提高性能，AI大模型的训练和推理需要高效的算力，而市场上现有的AI芯片可能无法满足微软的需求，或者存在一些瓶颈和不足。微软通过自研芯片，可以根据自己的AI应用和服务的特点和需求，设计和优化芯片的架构和功能，提高芯片的性能和效率，同时也可以根据芯片的反馈和数据，不断改进和升级芯片，实现芯片的持续迭代和创新。



三是增强竞争力，AI芯片是AI时代的核心资源，拥有自己的AI芯片，就相当于拥有了自己的AI武器库，可以在AI计算市场上与亚马逊、谷歌等对手展开竞争，也可以在AI应用和服务上提供更多的价值和选择，吸引更多的客户和合作伙伴，提升自己的品牌和影响力。

当然，微软自研AI芯片也面临着一些挑战和问题，比如：

一是芯片的成熟度和稳定性，微软自研AI芯片虽然在一些指标上超过了英伟达和AMD的芯片，但也在一些方面有所不足，而且还没有经过大规模的测试和验证，其实际的性能和效果还有待观察。而英伟达和AMD的芯片则有着更长的历史和更广的应用，已经形成了稳定的生态系统，微软能否在短时间内追赶或超越，还有很多不确定性。

二是芯片的兼容性和通用性，微软自研AI芯片是为自己的AI应用和服务量身定制的，可能无法适应其他的AI场景和需求，或者需要进行额外的调整和优化，这可能会影响芯片的兼容性和通用性，也会增加芯片的维护和更新的成本和难度。而英伟达和AMD的芯片则有着更广泛的适用范围，可以支持多种AI框架和平台，更容易被其他的AI开发者和用户接受和使用。



三是芯片的供应和产能，微软自研AI芯片虽然采用了台积电的5nm制程，但台积电的产能也是有限的，而且还要为苹果、高通、华为等其他客户提供芯片，微软能否保证自己的芯片的供应和产能，也是一个问题。而英伟达和AMD的芯片则有着更多的代工厂和合作伙伴，可以分散风险，提高产能。

综上所述，微软自研AI芯片是一项重大的战略举措，体现了微软对于AI时代的追求和期待，也显示了微软的技术实力和创新能力。但是，微软自研AI芯片也还有很多的不足和挑战，需要在实践中不断地改进和完善，才能真正打破英伟达在AI芯片市场的垄断，成为AI时代的领导者和赢家。