文｜時代財經(jīng)App

“你們喜歡我的外套嗎？”

1月7日，著一身經(jīng)典黑色皮衣的黃仁勛閃亮登場，開啟了他長達90分鐘的“CES個人秀”。

這位英偉達創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官在現(xiàn)場手持Grace Blackwell NVLink72的Wafer晶圓“盾牌”，在臺上擺出“美國隊長”的造型來，他揚言要做出一個巨型芯片。

“Blackwell系統(tǒng)的奇跡在于其前所未有的規(guī)模，Blackwell芯片是人類歷史上最大的單芯片。我們的最終目標是Physical AI。”“芯片隊長”黃仁勛表示，英偉達能夠滿足全球幾乎所有數(shù)據(jù)中心的需求。

上一年的CES，黃仁勛沒有亮相主題演講，但是在今年的CES，美國時間晚上6點半開始的演講，下午4點就已經(jīng)有上百人排隊。

在生成式AI潮起后，放眼望去，英偉達似乎還未逢敵手。然而，巨大的蛋糕讓眾多科技公司虎視眈眈，今年CES前夕，就有英偉達的對手殺入了“萬億市值俱樂部”。

攪弄風云的是另一位華人——博通CEO陳福陽。近日來，ASIC（專用集成電路）成為芯片界的熱詞，陳福陽預言到2027年，市場對定制款AI芯片ASIC的需求規(guī)模將達到600億至900億美元。

在今年1月，市場傳言稱，英偉達或已經(jīng)成立ASIC部門，并計劃招募上千名芯片設(shè)計、軟件開發(fā)及AI研發(fā)人員。不過，業(yè)內(nèi)知情人士向時代財經(jīng)記者否認了上述傳聞。

賺得盆滿缽滿的英偉達仍是GPU的忠實擁躉，但科技巨頭們卻想擺脫對它的過度依賴。ASIC讓它們看到了破局的希望。陳福陽此前就表示，公司正在與美國三家大型云計算廠商開發(fā)定制AI芯片。消息稱，博通目前的客戶包括谷歌、Meta、字節(jié)跳動、蘋果和OpenAI等。

據(jù)時代財經(jīng)記者了解，雖然目前ASIC芯片能夠滿足一部分AI算力需求，但它與GPU還談不上替代關(guān)系。有業(yè)內(nèi)人士透露，AI市場規(guī)模巨大，部分公司做針對性的專用型芯片屬于正常現(xiàn)象。目前，很多大企業(yè)都在做，或著試著做這類產(chǎn)品。

黃仁勛演講結(jié)束后，截至1月7日美股收盤，英偉達跌超過6%，1月8日截至發(fā)稿盤前回漲，漲超1.2%。

黃仁勛的野心

英偉達仍然野心勃勃。

2024年3月，英偉達宣布重磅推出新一代AI芯片架構(gòu)Blackwell。據(jù)了解，Blackwell擁有2080億個晶體管，是上一代芯片“Hopper”800億個晶體管的兩倍多，可以支持多達10萬億個參數(shù)的AI模型。首款采用Blackwell架構(gòu)的芯片名為GB200。

不過，在之后幾個月，英偉達Blackwell芯片幾次被曝延遲交付。報道稱，Blackwell AI芯片在高容量服務(wù)器機架中存在嚴重的過熱問題，這些問題導致設(shè)計調(diào)整與項目延期。

去年11月，在英偉達2024年第三財季財報會上，黃仁勛就此回應(yīng)稱，Blackwell芯片已全面投產(chǎn)，預計將在未來幾個財季供不應(yīng)求。

在此次CES上，黃仁勛又一次提到了這一情況。他表示，Blackwell相比于前一代在性能上實現(xiàn)了四倍的提升。目前，所有主要云服務(wù)提供商均已建立系統(tǒng)就緒，15家計算機制造商已經(jīng)推出了約200種不同型號和配置。其中包括采用液冷和風冷的x86 Nvidia GPU版本，還有NVLink 36x2和NVLink 72x1等不同類型的系統(tǒng)，能夠滿足全球幾乎所有數(shù)據(jù)中心的需求。這些系統(tǒng)正在大約45家工廠進行制造。

引人注意的是，黃仁勛還準備推出巨型芯片。黃仁勛在臺上舉起一個半人高的芯片模型向觀眾展示。

“我們的目標是創(chuàng)建一個名為Grace Blackwell NVLink72的巨型芯片。”黃仁勛表示。

據(jù)他介紹，該芯片將使用72個Blackwell GPU，有130萬億個晶體管，重量達1.5噸，有60萬個零部件，功耗120千瓦，芯片背后有一根“脊柱”連接所有部件。這個芯片還包含5000根銅纜，總長度達2英里。這個芯片有14TB內(nèi)存，內(nèi)存帶寬為每秒1.2TB，基本上相當于全世界互聯(lián)網(wǎng)上的所有流量都能在此處理。

GPU之外的更多可能

在90分鐘的演講中，黃仁勛并未提及ASIC芯片相關(guān)的話題，似乎前段時間博通帶起的資本熱潮對他并無影響。

盡管知情人士否認了近日英偉達為ASIC“招兵買馬”的傳聞，但這已不是英偉達第一次傳出布局ASIC的消息。據(jù)路透社去年2月報道，英偉達正在建立一個新的業(yè)務(wù)部門，專注于為云廠商等公司設(shè)計定制芯片，包括先進的AI處理器。

同年6月，報道稱英偉達CEO黃仁勛曾在一場新聞發(fā)布會上被問及進軍ASIC市場的傳聞，黃仁勛彼時首次說了“Yes！”以確定這一決定。

或許在博通爆火前，英偉達已經(jīng)看到了ASIC芯片的潛力。無論英偉達最終打不打算拓展這一塊業(yè)務(wù)，ASIC芯片已經(jīng)在AI芯片界闖出了名頭。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，芯片一般分為三類，一類是以CPU和GPU為代表的非ASIC芯片，即通用芯片。這類芯片被設(shè)計應(yīng)用于處理各種不同的計算任務(wù)，優(yōu)勢在于通用性與技術(shù)生態(tài)，劣勢在于高功耗，在業(yè)務(wù)范圍較明確的場景下，高能耗、低能效比的問題就尤為突出。

第二類是靈活的可編程芯片F(xiàn)PGA，主要廠商包括AMD、Altera等。這類芯片允許用戶通過編碼對芯片內(nèi)部的邏輯功能進行配置和重新配置，因此多用于科研領(lǐng)域、商業(yè)數(shù)字產(chǎn)品預研發(fā)階段。

第三類是ASIC或者說XPU芯片。此類芯片的誕生是因為市場需求發(fā)展到一定階段后，某些細分領(lǐng)域需求突顯，針對這些細分領(lǐng)域，芯片設(shè)計廠家針對性的設(shè)計研發(fā)出XPU芯片，在匹配這些細分市場需求的同時也降低了產(chǎn)品制造成本。

“一旦此類ASIC芯片實現(xiàn)批量生產(chǎn)，即在一定程度上將程序固化于硬件，可以將性能和效率在原有基礎(chǔ)上提升數(shù)倍，且功耗也遠低于CPU或GPU。”上述業(yè)內(nèi)人士表示。

科技巨頭們也瞄準了這一點。例如，谷歌早在十年前就力推自研AI芯片TPU（張量處理器，ASIC芯片的代表），該系列芯片也是與博通合作生產(chǎn)。去年12月12日，谷歌宣布正式向Google Cloud客戶開放第六代TPU Trillium。亞馬遜的ASIC產(chǎn)品包括Trainium和Inferentia，分別用于訓練和推理環(huán)節(jié)。微軟和Meta也推出了各自的ASIC產(chǎn)品Maia 100和MTIA。

不過，在Omdia半導體產(chǎn)業(yè)研究總監(jiān)何暉看來，英偉達的GPU作為通用型產(chǎn)品，對于大規(guī)模算力中心而言必不可少。然而，不同AI公司擁有各自的核心算法，往往更適合在自定義的硬件架構(gòu)上運行。此時，博通這類能夠提供ASIC服務(wù)的公司，就成為了重要補充。

“對于任何從事AI算力硬件架構(gòu)的公司來說，通用性和定制化都是必須同時具備的特質(zhì)。”何暉表示。

TrendForce集邦咨詢分析師邱珮雯則認為，ASIC偏向特定客戶定制化，GPU通常為標準品，適用于多數(shù)客戶。而且，相較于高階NVIDIA芯片如B200，ASIC目前開發(fā)運算效能落差仍大。因此，ASIC和GPU有各自的目標市場及應(yīng)用。

從目前的市場反饋來看，ASIC芯片更多被作為GPU之外的一種補充。

為什么是博通？

博通成立于1991年，事實上已經(jīng)在ASIC領(lǐng)域深耕多年，堪稱該領(lǐng)域的“老大哥”。

單從財報數(shù)據(jù)來看，博通仍處于增收不增利的狀態(tài)。2024財年博通營收516億美元，同比增長44%，但凈利潤58.95億美元，同比下降58%。不過具體業(yè)務(wù)看，博通的人工智能業(yè)務(wù)全財年營收同比增長220%至122億美元，驅(qū)動半導體業(yè)務(wù)的收入創(chuàng)新高至301億美元。

陳福陽在財報會議上預期樂觀：“我們目前有三家超大規(guī)模客戶，他們已經(jīng)制定了自己的多代AI XPU路線圖，計劃在未來三年內(nèi)以不同速度部署。我們相信，到2027年，他們每家都計劃在單一架構(gòu)上部署100萬XPU集群。”

何暉認為，博通的優(yōu)勢在于“連接”。“在AI時代，算力與互聯(lián)技術(shù)均扮演著至關(guān)重要的角色。”她表示，博通在接口類的芯片方面能力較強，在計算類芯片領(lǐng)域也積累了多年的豐富經(jīng)驗，因此能夠?qū)⑦@兩項關(guān)鍵技術(shù)有效地結(jié)合在一起，為客戶提供先進的加速計算解決方案。這也是為何英偉達一直在積極推進NVLink技術(shù)的原因。

芯和半導體創(chuàng)始人、總裁代文亮認為，“博通推出了3.5D F2F（Face-to-Face）技術(shù)，能夠顯著提升芯片的互連密度、功率效率和性能。”

去年底，博通宣布推出3.5D eXtreme Dimension系統(tǒng)級（XDSiP）封裝平臺技術(shù)。這是業(yè)界首個3.5D F2F封裝技術(shù)，在單一封裝中集成超過6000mm2的硅芯片和多達12個HBM內(nèi)存堆棧，以滿足AI芯片的高集成、高功率、高能效的計算需求。

代文亮告訴時代財經(jīng)記者，3.5D F2F封裝技術(shù)是一種架構(gòu)創(chuàng)新，在此之前，業(yè)界比較常見的先進封裝技術(shù)，要么是2.5D封裝，要么是通過橋接芯片放在下面。3.5D F2F封裝也許不是最優(yōu)方案，但給產(chǎn)業(yè)提供了另一個解決當前痛點問題的路徑。

代文亮進一步補充，目前行業(yè)里對于AI算力的需求暴漲，英偉達的通用GPU一卡難求，這時候能效比就顯得越來越重要。通用GPU由于要兼顧多種類型的計算任務(wù)，這種靈活性勢必會犧牲在特定應(yīng)用上的性能和效率，譬如視頻處理、網(wǎng)絡(luò)通信、深度學習等，特別是在高負載或持續(xù)運行的情況下，這種現(xiàn)象越加明顯。ASIC 芯片由于是為了某一特定應(yīng)用專門定制的，這本身就是一個優(yōu)勢，在同等工況下，博通的ASIC芯片就能做到效能大幅提升，算力其實也非常強勁，更適合要求精確、高效處理的應(yīng)用。“這種競爭的心態(tài)也是值得鼓勵的，行業(yè)內(nèi)通過百花齊放的創(chuàng)新把性能提高，而不是無止盡地內(nèi)卷，把價格卷低。”

博通之后，還有誰？

“對我們而言是利好。”在博通一炮而紅后，有國內(nèi)從事ASIC芯片的業(yè)內(nèi)人士告訴時代財經(jīng)記者，博通將XPU的歷史地位抬高了，這讓他們感受到了鼓舞。

1月3日，第三方數(shù)據(jù)機構(gòu)IDC發(fā)布最新的加速計算服務(wù)器市場預測數(shù)據(jù)顯示，2024年中國加速服務(wù)器市場規(guī)模190億美元，同比2023年增長87%。其中GPU（圖形處理器）服務(wù)器依然是主導地位，占據(jù)74%的市場份額。然而，到2028年，中國加速計算服務(wù)器市場規(guī)模將超過550億美元，其中ASIC加速服務(wù)器市場占比將接近40%。

也許未來，ASIC的市場份額會快速增長，但并無法取代通用處理器。

邱珮雯表示，云端業(yè)者除了采用NVIDIA GPU以外，也將積極研發(fā)自身ASIC芯片。這既能針對自身應(yīng)用定制化以外，還能降低對NVIDIA芯片之依賴，并同時減少支出成本。博通本身為IC設(shè)計公司，也提供IC設(shè)計代工服務(wù)于客戶，是否對于其他芯片廠造成沖擊主要取決于客戶是否要自行開發(fā)IC，進而替代原先供應(yīng)商。

上述業(yè)內(nèi)人士認為，ASIC芯片能否單獨運作，取決于應(yīng)用場景。例如，某地要建立一個數(shù)據(jù)中心，如果只是服務(wù)于科研領(lǐng)域的AI計算任務(wù)，那么定制化的ASIC芯片基于具有更低功耗和專用特性，可以以算力利用率更高效的特點來滿足該需求。但如果該數(shù)據(jù)中心還需處理交通、安防等任務(wù)，那么此時則更傾向于使用GPU。服務(wù)對象決定了對芯片類型的選擇。

“當一個市場領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力時，必然會涌現(xiàn)出專用芯片。因為該領(lǐng)域的市場規(guī)模足夠大，值得企業(yè)投入資源去開發(fā)專用芯片，通過大規(guī)模生產(chǎn)來降低成本，充分發(fā)揮高效利用率，并搶占市場份額。這就是ASIC芯片背后市場意義。”該業(yè)內(nèi)人士表示。

在代文亮看來，未來，小場景的AI應(yīng)用、小參數(shù)模型會越來越多。“千億參數(shù)、萬卡集群大部分時候是少數(shù)廠商玩家的游戲，大多數(shù)功能和場景的實現(xiàn)并不需要這種量級的硬件支持。”此外，端側(cè)AI，AI PC和手機的概念越來越受關(guān)注，其實也側(cè)面印證了這個趨勢。所以，ASIC定制化芯片可以說是“性價比”相當高的選擇。