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大模型爆火,全球芯片算力市场的新格局形成。
ChatGPT意外掀起的一波AI革命,再次带火了AI芯片市场。
“A800 和 H800 这类芯片,从原来的12万人民币左右,变成了现在25万甚至30万,甚至有高达50万一片。”这是发生在国内芯片分销圈的真实一幕,除了价格不断暴涨,国内大厂想大批量拿芯片,还要得和黄仁勋“有直接关系”。
正所谓“无芯片,不AI”,随着大模型的算力需求飙升,身为AI技术地基的芯片迎来了重要商机。OpenAI曾预计,人工智能科学研究要想取得突破,所需要消耗的计算资源每3到4个月就要翻一倍,资金也需要通过指数级增长获得匹配,这也被称为人工智能领域的“摩尔定律”。
英伟达CFO克雷斯表示,目前AI 算力市场的需求已经超出了公司对未来数个季度的预期,订单已经多到做不过来。
生成式AI这波浪潮,让英伟达赚了个盆满钵满。在上市14年之后,英伟达成功跻身万亿美元市值俱乐部,而实现这一目标,硅谷巨头们诸如苹果用了37年、微软用了33年、亚马逊用了21年,特斯拉跑得最快,只用了11年。
这也刺激着中国芯片企业跃跃欲试,诸如海光信息、寒武纪、龙芯中科、壁仞科技、天数智芯等国产芯片企业,都怀揣一颗“中国版”英伟达的雄心,尝试凭自研为国产大模型赋能。一些大厂也开始用自研AI芯片支持模型的部分训练或推理任务,如百度昆仑芯片、阿里含光800......
面对AI算力带来的万亿市场,国内企业能不能吃到这波红利呢?国产芯片厂商该如何越过英伟达“高山”?这是任何一家公司都无法逃避的问题。
AI狂潮,缔造了一个万亿市值的英伟达
爱穿皮衣的男人最先吃到了AI红利。
2022年底,ChatGPT问世后,迅速在全世界引起了 AI 狂潮。在这其中,一直押注AI未来的英伟达,成为了ChatGPT浪潮中受益最多的公司之一。在今年的英伟达GTC大会上,英伟达创始人CEO黄仁勋披露了全新的人工智能及芯片技术,并称人工智能的“iPhone时刻”已经到来。
在发布会上,黄仁勋表示,类似ChatGPT的大型语言模型的部署是一个重要的全新推理工作负载,为了支持大型语言模型推理,英伟达发布了一系列围绕 AI 领域的产品和服务,其中,采用全新架构和更先进制程的 H100 芯片最为引人注目。
这款 GPU是基于 NVIDIA Hopper 架构的 H100 ,配有一个 Transformer 引擎,旨在处理驱动类似ChatGPT的 预训练模型。与用于 GPT-3 处理的 HGX A100 相比,配备四对 H100 与双 GPU NVLink 的标准服务器的训练速度可提10 倍。
“H100可以将大语言模型的处理成本降低一个数量级。”黄仁勋曾表示。基于H100芯片,英伟达还构建了最新的DGX超级计算机,搭载8个H100 GPU,使它们连接成为一个巨大的GPU,为AI基础设施的构建提供“蓝图”,目前全新的DGX超级计算机已经全面投产。
在这之后,英伟达旗下 A100、H100、A800 和 H800 等高性能 GPU 芯片应声涨价,尤其旗舰级芯片H100,4 月中旬在海外电商平台就已炒到超 4 万美元,甚至有卖家标价 6.5 万美元。
同时,英伟达的中国特供版 A800 和 H800芯片也遭到了哄抢。“国内大模型企业基本上很难拿得到这些芯片。整个市场需大于求,缺货非常厉害。”电子元器件采购供应商「广鑫世纪」创始人张觉对芯潮IC坦言:“今年,这类GPU芯片从原来的12万人民币左右,变成了现在是25万甚至30万,甚至有高达50万一片。”。
毫无疑问,英伟达在高性能GPU方面的技术领先地位,旗下A100和H100两款AI芯片是ChatGPT这样的大语言模型的核心动力。
一些云计算专业人士认为,1万颗英伟达A100芯片是一个好的AI模型的算力门槛。而微软为OpenAI构建的用于训练其模型的AI超级计算机就配备了1万颗英伟达的GPU芯片。无独有偶,国内各互联网大公司也纷纷向英伟达下大单,据晚点 LatePost报道,字节今年向英伟达订购了超过 10 亿美元的 GPU,另一家不便透露姓名的大公司,其订单也至少超过 10 亿元人民币。
更夸张的是,这些公司最终能否抢到卡,更多是看商业关系,尤其以往是不是英伟达大客户的企业。“你是和中国英伟达谈,还是去美国找老黄(黄仁勋)直接谈,都有差别。”
由此,英伟达的财务数据再度攀上新高。5月25日,英伟达发布一季度财报,AI芯片所在数据中心业务的营收创历史新高,保持10%以上同比增速。
黄仁勋透露,现在整个数据中心产品系列都在生产中,都正在大幅增加供应,以满足激增的需求。
一系列好消息,直接带动英伟达股价节节走高。5月30日晚,美股开盘,英伟达市值直接突破1万亿美元。而7月19日,英伟达总市值更是在一夜间飙升了1750亿美元,再次引发投资热潮。
根据companiesmarketcap网站显示,英伟达总市值排名全球第6,也是目前市值最高的芯片公司,接近于两个台积电(5336亿美元),今年以来英伟达股价涨幅约180%。不得不承认,这波AI狂潮让黄仁勋的英伟达盆满钵满。
英伟达不可能独享算力狂潮
“英伟达不会永远在大规模训练和推理芯片市场占据垄断地位。”
这是特斯拉CEO埃隆·马斯克对社交问答网站和在线知识市场Quora的首席执行官Adam D'Angelo一条推文的回应,后者写道:“人工智能热潮被低估的一个原因是GPU/TPU短缺,这种短缺导致了产品推出和模型培训的各种限制,但这些都不明显。相反,我们看到的是英伟达的股价飙升。一旦供给满足需求,事情就会加速发展。”
显然,硅谷钢铁侠对此并不认同,他还评论称:“许多其他的神经网络加速器芯片也在开发中,英伟达不会永远垄断大规模训练和推理。”
一场风暴即将来袭。
以大模型为核心的AI狂潮,能带动多大的算力市场?东吴证券认为,AI模型算力需求持续扩张,打开高性能计算芯片的市场需求,预计2025年我国AI芯片市场规模将达到1780亿元,2019-2025复合年均增长率可达42.9%。从市场规模来看,AI芯片上处于起步阶段,但增长潜力巨大。
而AI芯片是一个广义概念,泛指专门用于处理人工智能应用中的计算任务的模块,是诞生于人工智能应用快速发展时代的处理计算任务硬件,凡是面向人工智能应用的芯片均被称为AI芯片。主要的技术路线有三种:通用型(GPU)、半定制型(FPGA)、定制型(ASIC)。
从大模型的训练、场景化的微调以及推理应用场景来看,以CPU+AI芯片提供的异构算力,并行计算能力优越、具有高互联带宽,可以支持AI计算效力实现最大化,成为智能计算的主流解决方案。
从市场份额来看,据艾瑞咨询测算,到2027年,中国的AI芯片市场规模预计将达到2164亿元。随着AI模型的优化落地,AI推理芯片的占比将日益提升。2022年,中国AI训练芯片以及AI推理芯片的占比分别为47.2%和52.8%。

目前,在AI芯片领域有三类玩家:一种是以英伟达、AMD为代表的老牌芯片巨头,产品性能突出;其二是以Google、百度、华为为代表的云计算巨头,这些企业纷纷布局通用大模型,并自己开发了AI芯片、深度学习平台等支持大模型发展。譬如,华为的鲲鹏昇腾、CANN及Mindspore,百度的昆仑芯等。最后还有一些小而美的AI芯片独角兽,如寒武纪、壁仞科技、天数智芯等。
虽然国产大模型爆发,可能引发算力缺口,但国内芯片厂商吃上国产替代这波红利只是时间问题。作为AI训练芯片研发商,“AI芯片第一股”寒武纪再次得到市场关注,股价不断拉升,最新市值突破900亿。
在云端产品线,寒武纪已经推出了四代芯片产品:2018年的思元100、2019年的思元270、2020年的思元290(车载)、以及2021年发布的思元370系列,用以支撑在云计算和数据中心场景下复杂度和数据量高速增长的人工智能处理任务。此外,寒武纪还有一款在研产品思元590,尚未发布。此外,2022年底,思元370系列与AIGC产品百度飞桨完成II级兼容性测试。
结语
算力的每一次提升,都会掀起技术与产业变革的浪潮:CPU带领人类进入PC时代,移动芯片掀起移动互联网浪潮,而AI芯片打破了AI产业此前长达数十年的算力瓶颈。
如今,“人工智能的iPhone时刻”已经来临,走向下一个时代的路,或许已经摆在我们眼前。
尽管这些数据中心的AI芯片、软件系统等领域仍是国外厂商的天下,但如今,“算力国产化”的市场大门或许正在打开。
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