“围攻”英伟达AI芯片

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作者：晓敏谈事
AI芯片是人工智能技术的核心驱动力，也是当前科技领域最热门的话题之一。在这个领域，英伟达无疑是最耀眼的明星，凭借其强大的GPU产品和技术优势，成为全球AI淘金浪潮的最大“卖铲人”，也是各大媒体和社交平台上讨论度最高的一家AI芯片公司。



然而，英伟达的成功也引来了众多竞争者的挑战。近期，微软在其Ignite开发者大会上推出了两款定制AI芯片，以应对不断增加的大模型训练成本挑战，并试图降低提供AI服务的成本。这被外界视为微软试图打破英伟达在AI芯片领域的垄断的一大举措。

除了微软，其他科技巨头如亚马逊、谷歌、苹果等也都在自研AI芯片，并部分向客户提供。同时，英特尔、AMD等半导体巨头也在加紧研发新一代的AI芯片，以争夺市场份额。更有一些新兴的AI芯片初创公司，如Sapeon、Graphcore、Cerebras等，也在不断创新和突破，希望能在这个领域崭露头角。

那么，英伟达的AI芯片地位是否会受到这些竞争者的冲击呢？它又是如何应对这些挑战的呢？本文将从以下几个方面进行分析：



微软的定制AI芯片

微软最新推出的两款定制AI芯片分别为用于加速AI计算任务的Maia芯片，以及采用Arm CPU架构的Cobalt芯片。Maia芯片旨在运行大型语言模型，如ChatGPT等。微软云和人工智能部门执行副总裁Scott Guthrie表示，希望通过优化这款AI芯片来提供更快、成本更低、质量更高的解决方案。据悉，这两款芯片都将于2024年上市。

微软没有透露这些芯片相对于传统芯片具体有多少能力提升的技术细节。但微软Azure硬件系统和基础设施副总裁Rani Borkar表示，两款芯片均采用台积电5纳米制造技术制造。此外，Maia芯片的构建方式与英伟达使用的网络连接技术也有所不同，Maia芯片与标准以太网电缆连接在一起。

事实上，微软推定制芯片早有征兆。2010年时，微软便希望能自研AI硬件。据The information报道，微软至少从2019年开始，便在研发代号为“Athena（雅典娜）”的新AI芯片组，目的是为ChatGPT等大语言模型的训练及推理提供英伟达芯片之外的替代方案。另据Tom’s Hardware消息，Athena使用的是台积电5nm工艺，专为大语言模型训练设计。



曾有知情人士透露，在开发Athena期间，微软为了满足OpenAI的需求，已经向英伟达订购了至少数十万块GPU。而进入9月，随着ChatGPT热潮趋于平缓，不断有市场消息传出微软开始下调英伟达H100显卡的订单量。在微软10月的财报电话会上，“削减成本”一事也被反复强调。

不过，微软推出自研AI芯片并不是希望取代英伟达等厂商。微软表示，明年将为Azure客户提供云服务，这些服务就是运行在英伟达和AMD的最新旗舰芯片上。微软正在AMD的最新旗舰芯片上测试OpenAI最先进的模型GPT-4。

其他科技巨头的自研AI芯片

在芯片供不应求和AI应用需求激增的背景下，微软对定制芯片计划的迅速推进，被外界普遍解读为拥有资源的云计算巨头的不二选择。彭博报告显示，随着OpenAI的ChatGPT等服务的涌入，在未来十年内，生成式人工智能市场有望从2022年的400亿美元激增至1.3万亿美元。



在此之前，亚马逊和谷歌等科技巨头也已经使用了自研芯片，并部分向客户提供。亚马逊旗下的AWS云服务使用了自研的Inferentia和Trainium芯片，以加速AI推理和训练任务。谷歌则使用了自研的TPU芯片，以支持其云服务和AI产品，如谷歌翻译、谷歌照片等。苹果也在其iPhone、iPad、Mac等设备中使用了自研的神经引擎芯片，以提升AI性能和效率。

这些科技巨头自研AI芯片的主要目的，是为了满足自身的AI需求，降低对外部供应商的依赖，提高自主控制能力，以及优化成本和性能。这些芯片通常是定制化的，针对特定的AI场景和应用进行优化，而不是通用的AI芯片。因此，这些芯片并不直接面向市场销售，而是作为云服务的一部分提供给客户，或者内置在自家的设备中。

半导体巨头的AI芯片研发

除了科技巨头，半导体巨头也在加紧研发新一代的AI芯片，以争夺市场份额。其中，英特尔和AMD是最具代表性的两家。



英特尔是全球最大的半导体公司，也是CPU市场的领导者。然而，在AI芯片领域，英特尔却一直落后于英伟达。为了迎头赶上，英特尔在近年来进行了一系列的收购和投资，以强化其AI芯片的研发能力。例如，英特尔收购了AI芯片初创公司Nervana、Movidius、Habana Labs等，以及AI软件平台SigOpt和AI软件平台SigOpt等。英特尔还推出了自己的AI芯片品牌Intel AI，包括Nervana神经网络处理器（NNP）、Movidius视觉处理器（VPU）、Habana训练和推理处理器（Gaudi和Goya）、以及基于Xeon CPU的DL Boost技术等。英特尔的目标是打造一个全面的AI芯片生态系统，覆盖从云端到边缘的各种AI场景和应用。

AMD是英特尔在CPU市场的主要竞争对手，也是英伟达在GPU市场的主要竞争对手。AMD在近年来凭借其领先的7纳米工艺和优秀的性价比，赢得了不少市场和用户的认可。AMD也在不久前推出了最新的AI加速卡Instinct MI300X。在发布会现场，PPT上专门打出一行字——大语言模型专用，这被业界视为直接向英伟达宣战。



据悉，MI300X的高带宽内存（HBM）密度最高可达英伟达H100的2.4倍，高带宽内存带宽最高可达H100的1.6倍，显然MI300X能运行比H100更大的AI模型。AMD还宣布，将与OpenAI合作，使用MI300X来训练和运行GPT-4等大语言模型。AMD的首席执行官Lisa Su表示，AMD的目标是成为AI领域的领导者，为客户提供最佳的AI解决方案。

AI芯片初创公司的创新和突破

除了科技巨头和半导体巨头，还有一些AI芯片初创公司，也在不断创新和突破，希望能在这个领域崭露头角。这些公司通常有着更灵活的研发模式，更敏锐的市场洞察，以及更具创意的技术方案。他们也吸引了不少投资者的关注和支持，获得了大量的融资和合作机会。

例如，Sapeon是一家总部位于美国加州圣克拉拉的AI芯片初创公司，其背后有韩国巨头企业SK电信、SK海力士、SK Square等的股权支持。Sapeon最近推出了其最新的人工智能芯片X330，该芯片的计算性能是上一代X220的4倍，能效是其2倍多。Sapeon计划先为主要客户进行测试，并在2024年上半年开始批量生产该芯片。



Graphcore是一家总部位于英国布里斯托尔的AI芯片初创公司，其推出的智能处理单元（IPU）芯片被誉为是“世界上最复杂的处理器”。IPU芯片采用了独特的架构和设计，能够实现高度并行的AI计算，同时具有低功耗和高效率的特点。Graphcore已经与微软、戴尔、思科等合作，将其IPU芯片集成到云服务和服务器中，为客户提供高性能的AI解决方案。

Cerebras是一家总部位于美国加州洛斯阿尔托斯的AI芯片初创公司，其推出的大规模智能处理芯片（Wafer Scale Engine，WSE）芯片被称为是“世界上最大的芯片”。WSE芯片的面积相当于一张普通的晶圆，拥有超过250亿个晶体管和400万个AI核心，能够实现超高速的AI计算，同时具有低延迟和高带宽的特点。Cerebras已经与高通、阿里巴巴、谷歌等合作，将其WSE芯片应用到各种AI场景和领域中，为客户提供高质量的AI解决方案。

英伟达的AI芯片地位

对于行业来说，越来越多的供应自然是好事，因为AI芯片的缺货已经持续了一段时间。许多行业人士预计，AI芯片短缺至少会持续到明年。“目前英伟达订单能见度已至2024年，高端芯片非常紧缺。以现在的排产进度，就连A800/H800都要到今年底或明年才能交货。短期内，从其受追捧程度来看，唯一影响英伟达高端GPU销量的或许只有台积电的产能。”有芯片从业人士对北京商报记者表示。



更有创始人和投资者表示，即使AI芯片有着落的公司，他们仍然需要等待数周才能使用到。一位AI初创公司的CEO说：“即使你已经预付了费用，也不意味着GPU会在第二天或下周送到你那里，你只能等。”

那么，英伟达的AI芯片地位是否会受到这些竞争者的冲击呢？我们认为，英伟达仍然是AI芯片领域的霸主，其地位不会轻易被动摇。