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科技巨头想摆脱对英伟达的过度依赖 “芯片队长”黄仁勋遭遇“ASIC时刻”?

犇驰网 2025-01-10 2315浏览量

英伟达创始人兼首席执行官在现场手持Grace Blackwell NVLink72的Wafer晶圆“盾牌”,在台上摆出“美国队长”的造型来,他扬言要做出一个巨型芯片。

  “Blackwell系统的奇迹在于其前所未有的规模,Blackwell芯片是人类历史上最大的单芯片。我们的最终目标是Physical AI。”“芯片队长”黄仁勋表示,英伟达能够满足全球几乎所有数据中心的需求。

  上一年的CES,黄仁勋没有亮相主题演讲,但是在今年的CES,美国时间晚上6点半开始的演讲,下午4点就已经有上百人排队。

图源:截图自黄仁勋演讲视频

  在生成式AI潮起后,放眼望去,英伟达似乎还未逢敌手。然而,巨大的蛋糕让众多科技公司虎视眈眈,今年CES前夕,就有英伟达的对手杀入了“万亿市值俱乐部”。

  搅弄风云的是另一位华人——博通CEO陈福阳。近日来,ASIC(专用集成电路)成为芯片界的热词,陈福阳预言到2027年,市场对定制款AI芯片ASIC的需求规模将达到600亿至900亿美元。

  在今年1月,市场传言称,英伟达或已经成立ASIC部门,并计划招募上千名芯片设计、软件开发及AI研发人员。不过,业内知情人士向时代财经记者否认了上述传闻。

  赚得盆满钵满的英伟达仍是GPU的忠实拥趸,但科技巨头们却想摆脱对它的过度依赖。ASIC让它们看到了破局的希望。陈福阳此前就表示,公司正在与美国三家大型云计算厂商开发定制AI芯片。消息称,博通目前的客户包括谷歌、Meta、字节跳动、苹果和OpenAI等。

  据时代财经记者了解,虽然目前ASIC芯片能够满足一部分AI算力需求,但它与GPU还谈不上替代关系。有业内人士透露,AI市场规模巨大,部分公司做针对性的专用型芯片属于正常现象。目前,很多大企业都在做,或着试着做这类产品。

  黄仁勋演讲结束后,截至1月7日美股收盘,英伟达跌超过6%,1月8日截至发稿盘前回涨,涨超1.2%。

  黄仁勋的野心

亚马逊的ASIC产品包括Trainium和Inferentia,分别用于训练和推理环节。微软和Meta也推出了各自的ASIC产品Maia 100和MTIA。

  不过,在Omdia半导体产业研究总监何晖看来,英伟达的GPU作为通用型产品,对于大规模算力中心而言必不可少。然而,不同AI公司拥有各自的核心算法,往往更适合在自定义的硬件架构上运行。此时,博通这类能够提供ASIC服务的公司,就成为了重要补充。

  “对于任何从事AI算力硬件架构的公司来说,通用性和定制化都是必须同时具备的特质。”何晖表示。

  TrendForce集邦咨询分析师邱珮雯则认为,ASIC偏向特定客户定制化,GPU通常为标准品,适用于多数客户。而且,相较于高阶NVIDIA芯片如B200,ASIC目前开发运算效能落差仍大。因此,ASIC和GPU有各自的目标市场及应用。

  从目前的市场反馈来看,ASIC芯片更多被作为GPU之外的一种补充。

  为什么是博通?

  博通成立于1991年,事实上已经在ASIC领域深耕多年,堪称该领域的“老大哥”。

  单从财报数据来看,博通仍处于增收不增利的状态。2024财年博通营收516亿美元,同比增长44%,但净利润58.95亿美元,同比下降58%。不过具体业务看,博通的人工智能业务全财年营收同比增长220%至122亿美元,驱动半导体业务的收入创新高至301亿美元。

  陈福阳在财报会议上预期乐观:“我们目前有三家超大规模客户,他们已经制定了自己的多代AI XPU路线图,计划在未来三年内以不同速度部署。我们相信,到2027年,他们每家都计划在单一架构上部署100万XPU集群。”

  何晖认为,博通的优势在于“连接”。“在AI时代,算力与互联技术均扮演着至关重要的角色。”她表示,博通在接口类的芯片方面能力较强,在计算类芯片领域也积累了多年的丰富经验,因此能够将这两项关键技术有效地结合在一起,为客户提供先进的加速计算解决方案。这也是为何英伟达一直在积极推进NVLink技术的原因。

  芯和半导体创始人、总裁代文亮认为,“博通推出了3.5D F2F(Face-to-Face)技术,能够显著提升芯片的互连密度、功率效率和性能。”

  去年底,博通宣布推出3.5D eXtreme Dimension系统级(XDSiP)封装平台技术。这是业界首个3.5D F2F封装技术,在单一封装中集成超过6000mm²的硅芯片和多达12个HBM内存堆栈,以满足AI芯片的高集成、高功率、高能效的计算需求。

  代文亮告诉时代财经记者,3.5D F2F封装技术是一种架构创新,在此之前,业界比较常见的先进封装技术,要么是2.5D封装,要么是通过桥接芯片放在下面。3.5D F2F封装也许不是最优方案,但给产业提供了另一个解决当前痛点问题的路径。

  代文亮进一步补充,目前行业里对于AI算力的需求暴涨,英伟达的通用GPU一卡难求,这时候能效比就显得越来越重要。通用GPU由于要兼顾多种类型的计算任务,这种灵活性势必会牺牲在特定应用上的性能和效率,譬如视频处理、网络通信、深度学习等,特别是在高负载或持续运行的情况下,这种现象越加明显。ASIC 芯片由于是为了某一特定应用专门定制的,这本身就是一个优势,在同等工况下,博通的ASIC芯片就能做到效能大幅提升,算力其实也非常强劲,更适合要求精确、高效处理的应用。“这种竞争的心态也是值得鼓励的,行业内通过百花齐放的创新把性能提高,而不是无止尽地内卷,把价格卷低。”

  博通之后,还有谁?

  “对我们而言是利好。”在博通一炮而红后,有国内从事ASIC芯片的业内人士告诉时代财经记者,博通将XPU的历史地位抬高了,这让他们感受到了鼓舞。

  1月3日,第三方数据机构IDC发布最新的加速计算服务器市场预测数据显示,2024年中国加速服务器市场规模190亿美元,同比2023年增长87%。其中GPU(图形处理器)服务器依然是主导地位,占据74%的市场份额。然而,到2028年,中国加速计算服务器市场规模将超过550亿美元,其中ASIC加速服务器市场占比将接近40%。

图源:IDC微信公众号

  也许未来,ASIC的市场份额会快速增长,但并无法取代通用处理器。

  邱珮雯表示,云端业者除了采用NVIDIA GPU以外,也将积极研发自身ASIC芯片。这既能针对自身应用定制化以外,还能降低对NVIDIA芯片之依赖,并同时减少支出成本。博通本身为IC设计公司,也提供IC设计代工服务于客户,是否对于其他芯片厂造成冲击主要取决于客户是否要自行开发IC,进而替代原先供应商。

  上述业内人士认为,ASIC芯片能否单独运作,取决于应用场景。例如,某地要建立一个数据中心,如果只是服务于科研领域的AI计算任务,那么定制化的ASIC芯片基于具有更低功耗和专用特性,可以以算力利用率更高效的特点来满足该需求。但如果该数据中心还需处理交通、安防等任务,那么此时则更倾向于使用GPU。服务对象决定了对芯片类型的选择。

  “当一个市场领域展现出巨大的潜力时,必然会涌现出专用芯片。因为该领域的市场规模足够大,值得企业投入资源去开发专用芯片,通过大规模生产来降低成本,充分发挥高效利用率,并抢占市场份额。这就是ASIC芯片背后市场意义。”该业内人士表示。

  目前,国产的AI芯片厂商有很多选择了ASIC方向。例如,独角兽企业中昊芯英专注于国产TPU芯片及其解决方案赛道,这也是ASIC芯片之一,2023年下半年,中昊芯英全自研的GPTPU架构高性能人工智能芯片刹那®实现了量产。据介绍,2024年下半年,该公司一方面落地了更多智算中心项目,另一方面也在加强生态建设,进一步优化软件平台,打造软硬件一体化的结合,使之更适合国内企业快速部署和独立使用。

  另外,AI芯片第一股寒武纪-U(688256.SH)的方向也是ASIC。数据显示,近一年来寒武纪的股价涨了480.34%,截至1月8日收盘,寒武纪涨1.11%,报726元/股,市值已超过3000亿元。

  在代文亮看来,未来,小场景的AI应用、小参数模型会越来越多。“千亿参数、万卡集群大部分时候是少数厂商玩家的游戏,大多数功能和场景的实现并不需要这种量级的硬件支持。”此外,端侧AI,AI PC和手机的概念越来越受关注,其实也侧面印证了这个趋势。所以,ASIC定制化芯片可以说是“性价比”相当高的选择。

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