“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(chǎng)，開啟了他長達(dá)90分鐘的“CES個(gè)人秀”。

這位英偉達(dá)創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官在現(xiàn)場(chǎng)手持Grace Blackwell NVlink72的Wafer晶圓“盾牌”，在臺(tái)上擺出“美國隊(duì)長”的造型來，他揚(yáng)言要做出一個(gè)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(biāo)是Physical AI。”“芯片隊(duì)長”黃仁勛表示，英偉達(dá)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(shí)間晚上6點(diǎn)半開始的演講，下午4點(diǎn)就已經(jīng)有上百人排隊(duì)。

圖源：截圖自黃仁勛演講視頻

在生成式AI潮起后，放眼望去，英偉達(dá)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(dá)的對(duì)手殺入了“萬億市值俱樂部”。

攪弄風(fēng)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(yù)言到2027年，市場(chǎng)對(duì)定制款A(yù)I芯片ASIC的需求規(guī)模將達(dá)到600億至900億美元。

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

賺得盆滿缽滿的英偉達(dá)仍是GPU的忠實(shí)擁躉，但科技巨頭們卻想擺脫對(duì)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(jì)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(dòng)、蘋果和OpenAI等。

據(jù)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(chǎng)規(guī)模巨大，部分公司做針對(duì)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(dá)跌超過6%，1月8日截至發(fā)稿盤前回漲，漲超1.2%。

圖源：截圖自Wind

黃仁勛的野心

英偉達(dá)仍然野心勃勃。

2024年3月，英偉達(dá)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(gè)晶體管，是上一代芯片“Hopper”800億個(gè)晶體管的兩倍多，可以支持多達(dá)10萬億個(gè)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(gè)月，英偉達(dá)Blackwell芯片幾次被曝延遲交付。報(bào)道稱，Blackwell AI芯片在高容量服務(wù)器機(jī)架中存在嚴(yán)重的過熱問題，這些問題導(dǎo)致設(shè)計(jì)調(diào)整與項(xiàng)目延期。

去年11月，在英偉達(dá)2024年第三財(cái)季財(cái)報(bào)會(huì)上，黃仁勛就此回應(yīng)稱，Blackwell芯片已全面投產(chǎn)，預(yù)計(jì)將在未來幾個(gè)財(cái)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(shí)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(jì)算機(jī)制造商已經(jīng)推出了約200種不同型號(hào)和配置。其中包括采用液冷和風(fēng)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(jìn)行制造。

圖源：NVIDIA英偉達(dá)微信公眾號(hào)

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

“我們的目標(biāo)是創(chuàng)建一個(gè)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(gè)Blackwell GPU，有130萬億個(gè)晶體管，重量達(dá)1.5噸，有60萬個(gè)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(gè)芯片還包含5000根銅纜，總長度達(dá)2英里。這個(gè)芯片有14TB內(nèi)存，內(nèi)存帶寬為每秒1.2TB，基本上相當(dāng)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(shí)間博通帶起的資本熱潮對(duì)他并無影響。

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

同年6月，報(bào)道稱英偉達(dá)CEO黃仁勛曾在一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)上被問及進(jìn)軍ASIC市場(chǎng)的傳聞，黃仁勛彼時(shí)首次說了“Yes！”以確定這一決定。

或許在博通爆火前，英偉達(dá)已經(jīng)看到了ASIC芯片的潛力。無論英偉達(dá)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(jì)應(yīng)用于處理各種不同的計(jì)算任務(wù)，優(yōu)勢(shì)在于通用性與技術(shù)生態(tài)，劣勢(shì)在于高功耗，在業(yè)務(wù)范圍較明確的場(chǎng)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(duì)芯片內(nèi)部的邏輯功能進(jìn)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(yù)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?yàn)槭袌?chǎng)需求發(fā)展到一定階段后，某些細(xì)分領(lǐng)域需求突顯，針對(duì)這些細(xì)分領(lǐng)域，芯片設(shè)計(jì)廠家針對(duì)性的設(shè)計(jì)研發(fā)出XPU芯片，在匹配這些細(xì)分市場(chǎng)需求的同時(shí)也降低了產(chǎn)品制造成本。

“一旦此類ASIC芯片實(shí)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(yuǎn)低于CPU或GPU。”上述業(yè)內(nèi)人士表示。

科技巨頭們也瞄準(zhǔn)了這一點(diǎn)。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(xùn)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(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究總監(jiān)何暉看來，英偉達(dá)的GPU作為通用型產(chǎn)品，對(duì)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(yùn)行。此時(shí)，博通這類能夠提供ASIC服務(wù)的公司，就成為了重要補(bǔ)充。

“對(duì)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(shí)具備的特質(zhì)。”何暉表示。

TrendForce集邦咨詢分析師邱珮雯則認(rèn)為，ASIC偏向特定客戶定制化，GPU通常為標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)算效能落差仍大。因此，ASIC和GPU有各自的目標(biāo)市場(chǎng)及應(yīng)用。

從目前的市場(chǎng)反饋來看，ASIC芯片更多被作為GPU之外的一種補(bǔ)充。

為什么是博通？

博通成立于1991年，事實(shí)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(cái)報(bào)數(shù)據(jù)來看，博通仍處于增收不增利的狀態(tài)。2024財(cái)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(cái)年?duì)I收同比增長220%至122億美元，驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的收入創(chuàng)新高至301億美元。

陳福陽在財(cái)報(bào)會(huì)議上預(yù)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(jì)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(jì)劃在單一架構(gòu)上部署100萬XPU集群。”

何暉認(rèn)為，博通的優(yōu)勢(shì)在于“連接”。“在AI時(shí)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(qiáng)，在計(jì)算類芯片領(lǐng)域也積累了多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，因此能夠?qū)⑦@兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)有效地結(jié)合在一起，為客戶提供先進(jìn)的加速計(jì)算解決方案。這也是為何英偉達(dá)一直在積極推進(jìn)NVlink技術(shù)的原因。

芯和半導(dǎo)體創(chuàng)始人、總裁代文亮認(rèn)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(jí)（XDSiP）封裝平臺(tái)技術(shù)。這是業(yè)界首個(gè)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(dá)12個(gè)HBM內(nèi)存堆棧，以滿足AI芯片的高集成、高功率、高能效的計(jì)算需求。

代文亮告訴記者，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(jìn)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(gè)解決當(dāng)前痛點(diǎn)問題的路徑。

代文亮進(jìn)一步補(bǔ)充，目前行業(yè)里對(duì)于AI算力的需求暴漲，英偉達(dá)的通用GPU一卡難求，這時(shí)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(jì)算任務(wù)，這種靈活性勢(shì)必會(huì)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(xué)習(xí)等，特別是在高負(fù)載或持續(xù)運(yùn)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(gè)優(yōu)勢(shì)，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(shí)也非常強(qiáng)勁，更適合要求精確、高效處理的應(yīng)用。“這種競(jìng)爭的心態(tài)也是值得鼓勵(lì)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(jià)格卷低。”

博通之后，還有誰？

“對(duì)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(jī)構(gòu)IDC發(fā)布最新的加速計(jì)算服務(wù)器市場(chǎng)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，2024年中國加速服務(wù)器市場(chǎng)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(dǎo)地位，占據(jù)74%的市場(chǎng)份額。然而，到2028年，中國加速計(jì)算服務(wù)器市場(chǎng)規(guī)模將超過550億美元，其中ASIC加速服務(wù)器市場(chǎng)占比將接近40%。

圖源：IDC微信公眾號(hào)

也許未來，ASIC的市場(chǎng)份額會(huì)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(duì)自身應(yīng)用定制化以外，還能降低對(duì)NVIDIA芯片之依賴，并同時(shí)減少支出成本。博通本身為IC設(shè)計(jì)公司，也提供IC設(shè)計(jì)代工服務(wù)于客戶，是否對(duì)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(jìn)而替代原先供應(yīng)商。

上述業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，ASIC芯片能否單獨(dú)運(yùn)作，取決于應(yīng)用場(chǎng)景。例如，某地要建立一個(gè)數(shù)據(jù)中心，如果只是服務(wù)于科研領(lǐng)域的AI計(jì)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(diǎn)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(shí)則更傾向于使用GPU。服務(wù)對(duì)象決定了對(duì)芯片類型的選擇。

“當(dāng)一個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力時(shí)，必然會(huì)涌現(xiàn)出專用芯片。因?yàn)樵擃I(lǐng)域的市場(chǎng)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(chǎng)份額。這就是ASIC芯片背后市場(chǎng)意義。”該業(yè)內(nèi)人士表示。

目前，國產(chǎn)的AI芯片廠商有很多選擇了ASIC方向。例如，獨(dú)角獸企業(yè)中昊芯英專注于國產(chǎn)TPU芯片及其解決方案賽道，這也是ASIC芯片之一，2023年下半年，中昊芯英全自研的GPTPU架構(gòu)高性能人工智能芯片剎那?實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。據(jù)介紹，2024年下半年，該公司一方面落地了更多智算中心項(xiàng)目，另一方面也在加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)，進(jìn)一步優(yōu)化軟件平臺(tái)，打造軟硬件一體化的結(jié)合，使之更適合國內(nèi)企業(yè)快速部署和獨(dú)立使用。

另外，AI芯片第一股寒武紀(jì)-U（688256.SH）的方向也是ASIC。據(jù)Wind數(shù)據(jù)，近一年來寒武紀(jì)的股價(jià)漲了480.34%，截至1月8日收盤，寒武紀(jì)漲1.11%，報(bào)726元/股，市值已超過3000億元。

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