瑞穗證券估計(jì)，英偉達(dá)控制著用于訓(xùn)練和部署 OpenAI 的 GPT 等模型的 AI 芯片市場(chǎng)的 70% 至 95%。英偉達(dá)的定價(jià)能力體現(xiàn)在 78% 的毛利率上，對(duì)于一家必須制造和運(yùn)輸實(shí)體產(chǎn)品的硬件公司來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)驚人的高數(shù)字。

競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手芯片制造商英特爾和AMD最新季度的毛利率分別為41%和47%。

一些專家將 Nvidia 在 AI 芯片市場(chǎng)的地位描述為護(hù)城河。其旗艦 AI 圖形處理單元 (GPU)（例如 H100）與該公司的 CUDA 軟件相結(jié)合，使其在競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)了先機(jī)，以至于轉(zhuǎn)向其他替代產(chǎn)品幾乎是不可想象的。

盡管如此，英偉達(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛表示，他“擔(dān)心”這家成立 31 年的公司會(huì)失去優(yōu)勢(shì)。黃仁勛的凈資產(chǎn)在過(guò)去五年中從 30 億美元飆升至約 900 億美元。他在去年年底的一次會(huì)議上承認(rèn)，許多強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手正在崛起。

“我不認(rèn)為有人想讓我破產(chǎn)，”黃仁勛在 11 月表示。“我可能知道他們想這么做，所以這不一樣。”

Nvidia 承諾每年發(fā)布一種新的 AI 芯片架構(gòu)，而不是像歷史上那樣每隔一年發(fā)布一種，并推出可以更深入地將其芯片嵌入 AI 軟件的新軟件。但 Nvidia 的 GPU 并非唯一能夠運(yùn)行生成式 AI 所依賴的復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算的 GPU。如果性能較弱的芯片也能完成同樣的工作，黃仁勛的擔(dān)憂或許是有道理的。

從訓(xùn)練 AI 模型到所謂的推理（或部署模型）的轉(zhuǎn)變也可能為公司提供替代 Nvidia GPU 的機(jī)會(huì)，尤其是當(dāng)它們的購(gòu)買和運(yùn)行成本較低時(shí)。Nvidia 的旗艦芯片售價(jià)約為40,000 美元或更高，這給客戶足夠的動(dòng)力去尋找替代品。

“Nvidia 希望能擁有 100% 的市場(chǎng)份額，但客戶并不想讓 Nvidia 獨(dú)享 100% 的市場(chǎng)份額，”競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 D-Matrix 的聯(lián)合創(chuàng)始人 Sid Sheth 說(shuō)道。“這個(gè)機(jī)會(huì)太大了。如果任何一家公司全部占有，那就太不健康了。”

D-Matrix 成立于 2019 年，計(jì)劃在今年晚些時(shí)候推出一款用于服務(wù)器的半導(dǎo)體卡，旨在降低運(yùn)行 AI 模型的成本和延遲。該公司于 9 月籌集了1.1 億美元。

除了 D-Matrix，從跨國(guó)公司到新興創(chuàng)業(yè)公司，各家公司都在爭(zhēng)奪 AI 芯片市場(chǎng)的份額，據(jù)市場(chǎng)分析師和 AMD 稱，未來(lái)五年，該市場(chǎng)的年銷售額可能達(dá)到 4000 億美元。過(guò)去四個(gè)季度，Nvidia 創(chuàng)造了約 800 億美元的收入，美國(guó)銀行估計(jì)，該公司去年的 AI 芯片銷售額為 345 億美元。

許多采用 Nvidia GPU 的公司認(rèn)為，不同的架構(gòu)或某些權(quán)衡利弊可以產(chǎn)生更適合特定任務(wù)的芯片。設(shè)備制造商也在開發(fā)技術(shù)，最終可能為人工智能完成大量計(jì)算，而這些計(jì)算目前是在云端的大型 GPU 集群中進(jìn)行的。

3Fourteen Research 聯(lián)合創(chuàng)始人 Fernando Vidal向 CNBC 表示：“沒(méi)有人會(huì)否認(rèn)，如今 Nvidia 是人們訓(xùn)練和運(yùn)行 AI 模型時(shí)最想要的硬件。但從開發(fā)自有芯片的超大規(guī)模企業(yè)，到設(shè)計(jì)自有芯片的小型初創(chuàng)公司，我們?cè)诠�平�?jìng)爭(zhēng)方面已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。”

AMD 首席執(zhí)行官 Lisa Su 希望投資者相信該領(lǐng)域有足夠的空間容納許多成功的公司。

“關(guān)鍵在于有很多選擇，”蘇姿豐去年 12 月在公司推出最新款 AI 芯片時(shí)告訴記者。“我認(rèn)為我們將看到不僅有一個(gè)解決方案，還會(huì)有多個(gè)解決方案。”

傳統(tǒng)芯片廠商

AMD 制造用于游戲的 GPU，并像 Nvidia 一樣，將其改造用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)的 AI。其旗艦芯片是 Instinct MI300X。微軟已經(jīng)購(gòu)買了 AMD 處理器，并通過(guò)其 Azure 云提供對(duì)它們的訪問(wèn)。

在發(fā)布會(huì)上，蘇姿豐強(qiáng)調(diào)了該芯片在推理方面的卓越表現(xiàn)，而不是與 Nvidia 競(jìng)爭(zhēng)訓(xùn)練。上周，微軟表示正在使用 AMD Instinct GPU 為其 Copilot 模型提供服務(wù)。摩根士丹利分析師認(rèn)為，這一消息表明 AMD 的 AI 芯片銷售額今年可能超過(guò) 40 億美元，這是該公司公開的目標(biāo)。

英特爾去年的收入被英偉達(dá)超越，目前該公司也在努力在人工智能領(lǐng)域占據(jù)一席之地。該公司最近發(fā)布了第三版人工智能加速器 Gaudi 3。這一次，英特爾將其與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手進(jìn)行了直接比較，稱其是一種更具成本效益的替代方案，在運(yùn)行推理方面優(yōu)于英偉達(dá)的 H100，同時(shí)在訓(xùn)練模型方面速度更快。

美國(guó)銀行分析師最近估計(jì)，英特爾今年在人工智能芯片市場(chǎng)的份額將不到 1%。英特爾表示，該芯片的訂單積壓金額達(dá) 20 億美元。

阻礙更廣泛采用的主要障礙可能是軟件。AMD 和英特爾都加入了一個(gè)名為UXL 基金會(huì)的大型行業(yè)組織，其中包括谷歌，致力于創(chuàng)建 Nvidia CUDA 的免費(fèi)替代品，用于控制 AI 應(yīng)用程序的硬件。

除了芯片對(duì)手以外，英偉達(dá)的客戶也在自研芯片。

客戶自研芯片

Nvidia 面臨的一個(gè)潛在挑戰(zhàn)是它正在與一些最大的客戶競(jìng)爭(zhēng)。包括谷歌、微軟和亞馬遜在內(nèi)的云提供商都在開發(fā)用于內(nèi)部使用的處理器。三大科技公司加上甲骨文，占Nvidia收入的40%以上。

亞馬遜于 2018 年推出了自己的人工智能芯片，品牌名稱為 Inferentia。Inferentia 目前已推出第二版。2021 年，亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)推出了針對(duì)訓(xùn)練的 Tranium。客戶無(wú)法購(gòu)買這些芯片，但可以通過(guò) AWS 租用系統(tǒng)，AWS 將這些芯片宣傳為比Nvidia 的更具成本效益。

谷歌可能是最致力于自有芯片的云提供商。自 2015 年以來(lái)，該公司一直在使用所謂的張量處理單元(TPU) 來(lái)訓(xùn)練和部署 AI 模型。今年 5 月，谷歌宣布推出其芯片的第六個(gè)版本 Trillium，該公司表示該芯片用于開發(fā)其模型，包括 Gemini 和 Imagen。

谷歌也使用 Nvidia 芯片并通過(guò)其云端提供這些芯片。

微軟在這方面的進(jìn)展并不快。該公司去年表示，正在開發(fā)自己的 AI 加速器和處理器，分別名為 Maia 和 Cobalt。

Meta不是云提供商，但該公司需要大量計(jì)算能力來(lái)運(yùn)行其軟件和網(wǎng)站并投放廣告。雖然 Facebook 母公司正在購(gòu)買價(jià)值數(shù)十億美元的 Nvidia 處理器，但它在 4 月份表示，其部分自主研發(fā)的芯片已在數(shù)據(jù)中心使用，并且與 GPU 相比具有“更高的效率”。

摩根大通分析師 5 月份估計(jì)，為大型云提供商打造定制芯片的市場(chǎng)價(jià)值可能高達(dá) 300 億美元，并且每年的潛在增長(zhǎng)率為 20%。

初創(chuàng)芯片企業(yè)

風(fēng)險(xiǎn)投資家看到了新興公司加入這一領(lǐng)域的機(jī)會(huì)。根據(jù) PitchBook 的數(shù)據(jù)，他們?cè)?2023 年向 AI 半導(dǎo)體公司投資了 60 億美元，略高于一年前的 57 億美元。

對(duì)于初創(chuàng)公司來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)艱難的領(lǐng)域，因?yàn)榘雽?dǎo)體的設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造成本很高。但也存在差異化的機(jī)會(huì)。

對(duì)于硅谷的 AI 芯片制造商 Cerebras Systems 來(lái)說(shuō)，重點(diǎn)是 AI 的基本操作和瓶頸，而不是 GPU 的通用性。據(jù)彭博社報(bào)道，該公司成立于 2015 年，在最近一次融資中估值為 40 億美元。

該公司首席執(zhí)行官安德魯·費(fèi)爾德曼 (Andrew Feldman) 表示，Cerebras 芯片 WSE-2 將 GPU 功能以及中央處理和額外內(nèi)存整合到單個(gè)設(shè)備中，這更適合訓(xùn)練大型模型。

“我們使用巨型芯片，而他們使用很多小芯片，”費(fèi)爾德曼說(shuō)。“他們面臨著數(shù)據(jù)傳輸方面的挑戰(zhàn)，而我們則沒(méi)有。”

費(fèi)爾德曼表示，他的公司包括梅奧診所、葛蘭素史克以及美國(guó)軍方等客戶，其超級(jí)計(jì)算系統(tǒng)正在與 Nvidia 競(jìng)爭(zhēng)，贏得業(yè)務(wù)。

費(fèi)爾德曼說(shuō)：“競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，我認(rèn)為這對(duì)生態(tài)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是有利的。”

D-Matrix 的 Sheth 表示，他的公司計(jì)劃在今年晚些時(shí)候推出一款帶有芯片的卡，這樣就可以在內(nèi)存中進(jìn)行更多計(jì)算，而不是在 GPU 等芯片上進(jìn)行計(jì)算。D-Matrix 的產(chǎn)品可以與現(xiàn)有的 GPU 一起插入 AI 服務(wù)器，但它可以減輕 Nvidia 芯片的工作量，并有助于降低生成 AI 的成本。

Sheth 說(shuō)，客戶“非常樂(lè)于接受新解決方案，并且非常愿意推動(dòng)其進(jìn)入市場(chǎng)”。

蘋果和高通是X因素

Nvidia 數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)面臨的最大威脅可能是處理位置的改變。

開發(fā)人員越來(lái)越多地押注人工智能工作將從服務(wù)器場(chǎng)轉(zhuǎn)移到我們擁有的筆記本電腦、個(gè)人電腦和手機(jī)。

OpenAI 開發(fā)的大型模型需要大量強(qiáng)大的 GPU 集群進(jìn)行推理，但蘋果和微軟等公司正在開發(fā)“小型模型”，這些模型需要的電量和數(shù)據(jù)更少，可以在電池供電的設(shè)備上運(yùn)行。它們可能不如最新版本的 ChatGPT 那么熟練，但它們還可以執(zhí)行其他應(yīng)用，例如摘要文本或視覺(jué)搜索。

蘋果和高通正在更新他們的芯片以更有效地運(yùn)行人工智能，為人工智能模型添加專門的部分，稱為神經(jīng)處理器，這可以具有隱私和速度優(yōu)勢(shì)。

高通最近發(fā)布了一款 PC 芯片，可讓筆記本電腦在設(shè)備上運(yùn)行微軟的 AI 服務(wù)。該公司還投資了多家芯片制造商，生產(chǎn)低功耗處理器，以便在智能手機(jī)或筆記本電腦之外運(yùn)行 AI 算法。

由于芯片上搭載了神經(jīng)引擎，蘋果一直在宣傳其最新款筆記本電腦和平板電腦已針對(duì)人工智能進(jìn)行了優(yōu)化。在即將召開的開發(fā)者大會(huì)上，蘋果計(jì)劃展示一系列新的人工智能功能，這些功能很可能會(huì)在該公司為 iPhone 提供支持的芯片上運(yùn)行。