“摩爾定律”的創造者戈登·摩爾,正式告別人世。
北京時間3月24日,英特爾公司和戈登與貝蒂·摩爾基金會對外宣布,英特爾聯合創始人戈登·摩爾在美國夏威夷家中平靜去世,享年94歲。
正是借助摩爾在1965年提出的“當價格不變時,集成電路上可容納的晶體管數目約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍”摩爾定律,半導體產業在其指引下開啟了長達半個多世紀的創新進程,帶動了英特爾、AMD、英偉達等一大批芯片相關公司的崛起。
隨著芯片制程工藝逐漸逼近極限,圍繞摩爾定律是否已死的討論日益增多。其中最具代表性的人物當屬英偉達創始人黃仁勛。“摩爾定律已經結束了”,在黃仁勛看來,隨著加速計算和人工智能時代的到來,摩爾定律的基本發展動能已經走到盡頭,以類似成本實現兩倍業績預期對于芯片行業來說已成為過去式。
但重返英特爾出任CEO的帕特·基辛格顯然并不認同黃仁勛觀點。在悼念摩爾文章中,基辛格再次重申:“英特爾仍然受到摩爾定律的啟發,并打算追求它,直到元素周期表用盡。”
不過,一個不爭的事實是,借助比摩爾定律性能更新頻率快上3倍的“黃氏定律”,眼下的半導體行業正在從曾經的摩爾時代,邁入屬于黃仁勛的新時代。
隨著ChatGPT產品爆火,英偉達AI芯片變得供不應求。臺灣電子時報近期報道稱,微軟等客戶對英偉達A100/***芯片需求強勁,后者訂單已經排期至2024年,目前正在向代工廠臺積電緊急追單。
為了給新版必應與結合ChatGPT能力的新款Office365留下足夠資源,微軟內部已陷入AI服務器短缺狀態,開始對來自英偉達的GPU采取配額供給機制。
美銀證券半導體分析師維韋克 · 阿里亞對此點評道:“使用英偉達的產品并增加計算能力非常容易。目前,計算能力基本上就等同于硅谷的硬通貨。”
面對外界龐大的AI芯片需求,黃仁勛將英偉達自比為全球AI發動機,并稱“正在努力為所有客戶提供服務”。
為了進一步解決越來越多創業公司在大模型方面的算力需求,黃仁勛將英偉達類比為臺積電,希望通過最近發布的“NVIDIA AI Foundations(英偉達AI基礎大模型)”,面向需要構建、改進和操作大型語言模型和生成AI的客戶,幫助他們構建自定義大模型。
這些客戶甚至不用自己配置超級計算機服務,直接借助英偉達DGX Cloud的AI超級計算云服務,通過一個Web瀏覽器就能訓練、訪問大模型產品。
黃仁勛希望將英偉達塑造為人工智能時代基礎設施的雄心,被進一步加強。過去近30年,黃仁勛帶領英偉達從一家以設計和銷售GPU(圖形處理器)的半導體公司,逐漸成長為AI加速算力軟硬件一體方案的芯片巨頭。
如同上一代霸主英特爾一樣,掌控高端GPU近九成份額后,黃仁勛和他所領導的英偉達,也開始招致外界的抵抗。
時下最新的代表人物來自英特爾前首席架構師拉加·柯杜力,其計劃創辦一家新的生成式人工智能軟件公司,柯杜力希望通過軟件和工具渠道,來打破英偉達GPU的主導地位。
目前,市面上類似的生成式AI軟件,大多只能在英偉達的GPU上使用。黃仁勛在GTC2023上也對外明確,當前云上唯一處理ChatGPT的GPU就是英偉達的HGX A100。
華爾街開始流傳一種觀點,英偉達有點類似光刻機巨頭ASML:部分壟斷,在高端市場沒有競爭。
柯杜力則希望未來的生成式AI工具可以兼容配合英特爾、蘋果、AMD公司的處理器一起使用。
現年60歲的黃仁勛在最近談及退休計劃時表示,自己希望能夠再領導英偉達30到40年,直到90歲左右,屆時會以機器人的形式繼續工作。
只是,在實現上述宏遠目標之前,黃仁勛需要先確保的一點是:外界對英偉達的恨意,不會超過喜愛。
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2012年由斯坦福大學李飛飛教授主辦的ImageNet競賽中,Alex koshevsky、Elias suskaver和Jeff Hinton三人小組,借助2塊英偉達GTX580 GPU訓練出來的AlexNet計算機視覺模型,以壓倒性優勢擊敗谷歌、微軟等一眾科技巨頭,拿下挑戰賽冠軍,由此開啟了深度學習的大爆發時代。
通過這次全球性賽事,相比CPU,GPU在并行計算上的碾壓優勢真正引發外界重視。黃仁勛更是將2012年視為英偉達的重要轉折點,稱這一年是“人工智能發展標志性的一年”,并表示:“利用GPU的大規模處理能力來學習人工智能算法是一種全新的計算模式。”
在之前的云計算環境下,計算主力是英特爾的CPU,轉到AI計算場景,計算主力替換成了GPU和其他專用加速器,后者的并行計算能力與深度學習算法的邏輯一拍即合。
黃仁勛在2016年的投資人會議上強調,深度學習是英偉達十分重要的增長動力,也是公司一直持續大力投資的領域,“過去5年來,我們一直默默投資深度學習,因為我們相信深度學習未來對整個軟件產業、整個計算機產業都有著深遠的影響,我們把一切都賭在了深度學習上。”
事實證明黃仁勛賭對了。英偉達在深度學習發展最快的兩個相關領域均取得了成功:數據中心取代游戲成為公司新的營收支柱。2023財年,英偉達數據中心總收入同比增長41%,達到創紀錄的150.1億美元。與之相比,游戲業務總營收同比下降27%,降至90.7億美元。
自動駕駛領域,憑借把在顯卡領域練就的“砌算力”大法發揮到極致,黃仁勛用一套“CPU+GPU”模式更好地匹配了車企的開發需求。眼下,配備英偉達芯片與否,已經成為衡量一家車企自動駕駛能力的重要因素之一。
“加速計算并非易事。2012年,計算機視覺模型AlexNet動用了英偉達GeForce GTX 580,每秒可處理262 PetaFLOPS。該模型引發了AI技術的爆炸,”黃仁勛說道,“十年之后,Transformer出現了,GPT-3動用了323 ZettaFLOPS算力,是AlexNet的100萬倍,創造了ChatGPT這個震驚全世界的AI。”
ChatGPT得以誕生的背后,同樣離不開黃仁勛的算力支持,“英偉達的AI超級計算機DGX是語言大模型背后的引擎,我曾親手將全球首款DGX交給OpenAI,自此之后全球百強企業中有一半安裝了這款計算產品。”
從游戲顯卡發家的英偉達,在黃仁勛帶領下,成為近年來罕有的“穿越周期”的芯片廠商:先是乘上AI的東風,然后又搭上了比特幣為代表的加密貨幣熱潮,智能新能源汽車的崛起,和ChatGPT的意外爆發,共同推動英偉達市值一路高漲,先后超越英特爾、臺積電,成為全球半導體領域市值第一企業,黃仁勛身家也隨之水漲船高。
截至3月24日,英偉達股價今年上漲超過70%,市值飆漲至6700億美元,已經是曾經芯片霸主英特爾的5倍多,黃仁勛身家也逼近250億美元大關。
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當黃仁勛將2012年視為英偉達重要轉折點的時候,英特爾則在一邊忙著跟高通爭奪移動芯片市場,一邊抽空與AMD打官司。日趨壯大的英偉達,并未能引發英特爾的特殊關注。
畢竟,直到2017年前后,英特爾市值還超過英偉達、AMD和臺積電三者總和。在費城半導體指數中,數十年來,英特爾穩居市值第一,其領先地位看似牢不可破。
1993年,30歲的黃仁勛創立英偉達時,市場上林立著眾多強大競爭對手,如英特爾、IBM、惠普、思科等等,行業主要遵循的都是摩爾定律,黃仁勛想到的破局點之一是,“解決那些摩爾定律無法解決的,或者說在摩爾定律時代是不可能被解決的問題。”這便是借助GPU所帶來的加速計算。
自此,黃仁勛開始瞄向圖形處理器領域創業。
“What Andy gives, Bill takes aways”。Andy指英特爾CEO安迪·格魯夫,Bill指的是微軟創始人比爾·蓋茨。這句流傳甚廣的諺語大意是說,硬件性能的大幅度提升所帶來的廣闊空間,很快就會被軟件的發展消耗殆盡。
相比起硬件,如芯片的進步,軟件,如游戲的進步則要容易得多,也快得多。因此,在黃仁勛看來,GPU的發展速度應該比一般的芯片更快。
1999年,黃仁勛提出了與摩爾定律并稱的顯卡芯片領域“黃氏定律”,即顯示芯片每6個月性能提升一倍,相比摩爾定律的每18個月性能提升一倍,快了3倍。
也正是基于更為高頻的更新速度,黃仁勛用更強性能的GPU更好滿足了游戲玩家的操作體驗,為AI芯片時代的來臨提前打好了基礎。當被問及英偉達在生成式AI崛起過程中獲得豐厚回報是運氣還是先見之明時,黃仁勛表示:“我們只是堅信,總有一天會有新的事情發生,剩下的就是需要一些偶然的發現。”
這種賭徒式的冒險心態支撐著英偉達一路走到今天。“每家公司都會犯錯,我也犯了很多錯誤。有些錯誤甚至將公司置于危險之中,特別是在一開始,因為我們規模很小,而需要面對的卻都是龐然大物,我們只能努力開發全新的技術。”黃仁勛說道。
2006 年,黃仁勛再次豪賭未來,發布了CUDA軟件工具包。此后十年內,黃仁勛都在接受來自華爾街的責問,如“你們為什么要進行這項投資?”“沒有人在使用它。在我們的市值中,它的估值為零”。
“直到2016年左右,也就是CUDA問世10年后,人們才突然意識到這是一種截然不同的計算機程序編寫方式。它具有變革性的加速功能,然后在AI領域取得突破性成果。”英偉達應用深度學習研究副總裁布萊恩 · 卡坦扎羅表示。
到2020年7月,英偉達市值逼近2500億美元,首度超越了英特爾的2480億美元,成為美國本土市值最大的芯片制造商。
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取代英特爾成為芯片領域老大后,留給黃仁勛的不只是榮耀,還有撲面而來的抗爭敵意。英特爾前首席架構師拉加·柯杜力只是其中代表之一。
這樣的敵意黃仁勛在兩年多前就曾親身體驗過。2020年9月,黃仁勛開出400億美元天價擬從軟銀手中收購Arm,交易一經宣布便遭到來自華為、高通、微軟、谷歌等公司的反對,認為將會對半導體行業產生不利影響。
面對外界諸多質疑,黃仁勛曾辯解稱,Arm做CPU,英偉達做GPU和DPU,從本質上來看兩者是相輔相成,并將兩者的關系比作西紅柿醬和芥末,認為雙方結合將帶來創新。
但隨著Arm架構對自研芯片企業越來越重要,英偉達想要順利完成收購的阻力有增無減。2022年2月8日,英偉達和軟銀集團雙雙宣布,英偉達對Arm的收購交易終止。至此,這場為時一年多的芯片行業最大規模收購案以失敗告終。
更大的風險在于,黃仁勛極力看好的自動駕駛領域,正面臨流失更多大客戶的危機。
智能新能源汽車時代,為了實現更好的性能優化,從芯片、算法到操作系統,一體化自研已經成為越來越多車企攻克的方向。
特斯拉在棄用英特爾Mobileye、轉投英偉達合作三年之后,就于2019年自研了FSD芯片,在“CPU+GPU”基礎架構上再增添專門的AISC(專用集成電路),來解決潛在的算力瓶頸。
國內造車新新力代表蔚小理,同樣在加緊自研芯片進程。
這樣的風險不只存在于汽車業務,在黃仁勛賴以為重的數據中心方面,美銀證券半導體分析師阿里亞認為:“對英偉達來說,最大的問題是如何保持領先地位?他們的客戶也可能成為他們的競爭對手。微軟可以嘗試在內部設計這些東西,而亞馬遜和谷歌已經在內部設計芯片了。”
隨著特斯拉、谷歌、微軟以及亞馬遜等科技巨頭越來越多設計自己的定制芯片,競爭也在加劇,并有望像GPU打敗CPU一樣,改寫黃仁勛在AI芯片領域的絕對主導地位。
在近期回答36氪有關大模型算力緊張問題中,百度創始人李彥宏就預測稱,將來制約整個大語言模型發展的很可能不是算力。“今天我們看到算力很緊張,將來你可能發現算法突然變了,不是這個算法了,(制約發展的)可能就是另外一套東西。”
在不斷高呼“人工智能的iPhone時刻已經開始”之余,黃仁勛或許也要被迫接受變革所帶來的種種不確定性。
參考資料:
《關于ChatGPT,黃仁勛和OpenAI的科學家進行了一場“爐邊談話”》騰訊科技
《英偉達黃仁勛:將通過中國云服務商提供AI超算能力 中國初創公司也能開發大模型》第一財經
《對話李彥宏:不要重復造輪子,AI的十倍機會在別處》36氪
《英特爾首席架構師離職創業:欲打破英偉達芯片對“AI作畫”壟斷》新浪科技
《缺芯潮2.0來了?GPU短缺下游急尋替代品 價格戰首槍已打響》財聯社
《英偉達想再贏一次》甲子光年
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