掘金萬億美元AI芯片市場

時間:2023-06-08

來源:來咖智庫

導(dǎo)語:在圣何塞郊外的一棟灰色長方形建筑中,有一排又一排閃爍著指示燈的機器。彩色的線纜纏繞在一起,連接著高端服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。大型空調(diào)設(shè)備在頭頂發(fā)出嗡嗡的噪音,參觀者們被迫提高嗓門。

  該建筑屬于從事出租數(shù)據(jù)中心空間業(yè)務(wù)的Equinix公司,里面的設(shè)備正被越來越多的公司客戶用于AI系統(tǒng)。受到“生成式”模型(如爆款虛擬對話者ChatGPT等)以驚人速度成熟的激勵,那些能夠駕馭該科技潛能的公司有望攫取高額利潤。然而,就像在掘金熱潮初期發(fā)生的一樣,銷售所需鑿子和鏟子的公司已經(jīng)賺得盤滿缽滿了。

  5月24日,為許多AI服務(wù)器設(shè)計所需半導(dǎo)體的英偉達公司突破了分析師對其2-4月收入和利潤的預(yù)期,宣布該季度預(yù)期銷售額為110億美元,比華爾街原來的預(yù)測值高50%。5月29日,英偉達老板黃仁勛宣布,世界正處于“新的計算時代的驚爆點”。第二天,該公司在此次盈利發(fā)布后的市值累計上漲了30%,觸及了1萬億美元。

  AI熱潮席卷了芯片設(shè)計商AMD和生產(chǎn)商臺積電等其他公司。此外,還有許多不同類別的計算基礎(chǔ)設(shè)施提供商,包括那些彩色線纜、發(fā)出噪音的空調(diào)設(shè)備和數(shù)據(jù)中心租賃空間,還有運行AI模型和數(shù)據(jù)處理的軟件。自從去年11月ChatGPT發(fā)布起,30家前述類別公司的平均權(quán)重指數(shù)漲幅已高達40%,而高科技板塊NASDAQ指數(shù)漲幅僅為13%。說客集團AI Infrastructure Alliance的Daniel Jeffries總結(jié)道:“新的科技板塊正在崛起”。

  表面上看,這些AI設(shè)施看起來并不像ChatGPT和其他迅速追趕的競爭對手背后聰明的“大語言模型”那樣令人興奮。但隨著模型建造者及附身其上的應(yīng)用開發(fā)者爭搶未來的AI蛋糕,它們需要很多很多算力,而且越快越好。

  即便不考慮非AI應(yīng)用,最新的(生成式)AI系統(tǒng)也要比舊版本對算力的要求高得多。據(jù)Google云平臺的AI基礎(chǔ)設(shè)施負責(zé)人Amin Vahdat觀察,過去6年來,模型規(guī)模每年都增長了十倍。驅(qū)動ChatGPT的最新版本GPT-4用于分析數(shù)據(jù)的參數(shù)有1萬億個,是上一個版本的五倍。隨著模型越來越復(fù)雜,訓(xùn)練它們所需要的算力也會隨之增長。

  在訓(xùn)練結(jié)束后,AI所需的數(shù)據(jù)計算量有所減少。但隨著提供的應(yīng)用的范圍拓展,這種“推理”累積起來也會占用很多處理能力。微軟的一項使用OpenAI公司(ChatGPT的創(chuàng)造者,微軟持有其約半數(shù)股份)技術(shù)的服務(wù)覆蓋了超過2500個客戶,比前一個季度增長了10倍。Google母公司Alphabet在全球有6個產(chǎn)品用戶數(shù)超過20億,該公司計劃用生成式AI給這些產(chǎn)品實現(xiàn)渦輪增壓。

  從算力需求增長中獲益最明顯的是芯片廠商。英偉達和AMD等公司設(shè)計芯片并在臺積電等工廠投產(chǎn),它們的產(chǎn)品在驅(qū)動大多數(shù)AI應(yīng)用的云計算大型供應(yīng)商處十分搶手。AI能夠受益于更多、更強大(利潤率一般也更高)的芯片,這對于芯片設(shè)計商們十分有利。據(jù)瑞銀預(yù)計,在接下來的一兩年內(nèi),AI將使對于GPU(圖形處理器)這種專業(yè)芯片的需求增長100-150億美元。英偉達的數(shù)據(jù)中心收入(已占其總銷售額的56%)可能會翻番。AMD今年也將發(fā)布新的GPU。經(jīng)紀商Bernstein的Stacy Rasgon指出,盡管AMD在GPU設(shè)計方面還遠達不到英偉達的量級,但即便是僅是獲取該市場的“邊邊角角”,該公司也將受益匪淺。專注于AI的芯片設(shè)計初創(chuàng)企業(yè)Cerebras和Graphcore等也努力在市場中開拓屬于自己的一片天。據(jù)數(shù)據(jù)商PitchBook統(tǒng)計,類似這樣的初創(chuàng)企業(yè)約有300家。

  當(dāng)然,制造商們也將獲取其中一部分好處。4月,臺積電老板魏哲家在談到“AI相關(guān)的增量需求潛力”時很謹慎。投資者們與之相比則更加興奮。在英偉達最新盈利發(fā)布后,臺積電的股價上漲超過10%,市值增長了約200億美元。還有一些間接受益者,包括那些能夠?qū)⒏嘈酒虬M單一處理器的公司。荷蘭公司Besi制造了把芯片封裝在一起的工具。分析師公司New Street Research的Pierre Ferragu指出,這家荷蘭公司控制了高精度封裝市場四分之三的份額。其股價今年已上漲超過50%。

  瑞銀預(yù)計,GPU約占據(jù)了專用AI服務(wù)器成本的一半,而在一般服務(wù)器成本中僅占十分之一。但它們并非是唯一必要的工具。要想作為單一計算機工作,數(shù)據(jù)中心的GPU還需要能夠彼此交談,這就需要先進的交換機、路由器和專用芯片。據(jù)研究公司650 Group預(yù)測,在接下來的幾年里,該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備市場的年增長率將為40%,2027年市場規(guī)模將達近90億美元。英偉達也銷售這樣的設(shè)備,在全球銷售額中占比為78%。但來自加州的Arista Networks等競爭對手也被投資者看好,其股價在過去一年中已上漲近70%。生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)運營輔助芯片的Broadcom聲稱,2023年該公司相關(guān)設(shè)備的銷售額將翻兩番,達到8億美元。

  研究公司IDC的Peter Rutten認為,AI熱潮對于進入數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器安裝商也是好消息。另一家分析公司Dell’Oro Group預(yù)測,五年內(nèi),全球數(shù)據(jù)中心專用于AI的服務(wù)器份額將從現(xiàn)在不到10%增長到20%,該類設(shè)備在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器資本支出中的份額將從20%提高到45%。

  這將使Wistron和Inventec等服務(wù)器制造商獲益,它們主要為亞馬遜云服務(wù)和微軟Azure等云供應(yīng)商巨頭生產(chǎn)定制的服務(wù)器。小型制造商也能過得不錯。另一家服務(wù)器制造商Wiwynn的老板最近指出,AI相關(guān)項目在其近期訂單中的比例已超過一半。美國的Super Micro公司宣布,在今年2-4月間,AI產(chǎn)品在其銷售額中占比達29%,高于此前12個月里20%的平均水平。

  所有這些AI硬件還需要專用軟件來操作。其中一些程序來自于硬件公司,如英偉達的CUDA軟件平臺能幫助客戶充分發(fā)揮其GPU功能。其他公司的應(yīng)用還能夠幫助AI公司管理數(shù)據(jù)(Datagen,Pinecone,Scale AI)或運行大語言模型(HuggingFace,Replicate)。據(jù)PitchBook統(tǒng)計,這樣的初創(chuàng)企業(yè)約有80家,其中20家已在今年進行了新一輪融資。Pinecone的投資者包括Andreessen Horowitz和Tiger Global等風(fēng)險資本。

  與硬件類似,很多這類軟件的客戶也是云巨頭。亞馬遜、Alphabet和微軟計劃于今年投入合計約1200億美元的資本,高于2022年的780億美元。其中一大部分將用于拓展其云容量。即便如此,對于AI計算的需求如此之高,以至于云巨頭們想要持續(xù)跟上都很艱難。

  這為挑戰(zhàn)者創(chuàng)造了空間。近年來,英偉達和Equinix已開始提供“接入GPU即服務(wù)”。專注于AI的云創(chuàng)業(yè)公司也如雨后春筍。其中,Lambda于3月完成4400萬美元的籌資,引入的投資者包括Google的風(fēng)險投資板塊Gradient Ventures,以及OpenAI的聯(lián)合創(chuàng)始人Greg Brockman。該筆交易意味著Lambda的估值達到約為2億美元。另一家類似的公司CoreWeave也于4月從英偉達等處籌資2.21億美元,整體估值已達20億美元。CoreWeave聯(lián)合創(chuàng)始人Brannin McBee認為,在圍繞AI的客戶服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施方面的專注,使得該公司能夠與云巨頭們開展競爭。

  最后一類AI基礎(chǔ)設(shè)施贏家是數(shù)據(jù)中心地主,它們最接近于扮演提供鏟子的角色。隨著對于云計算需求的上漲,它們的地產(chǎn)裝得越來越滿。在2022年下半年,數(shù)據(jù)中心的空置率為3%,為歷史低點。Equinix及其對手Digital Realty等專業(yè)機構(gòu)與大型資產(chǎn)管理者競爭,把數(shù)據(jù)中心加入其地產(chǎn)組合中。2021年,私募市場巨頭Blackstone以100億美元收購了美國最大的數(shù)據(jù)中心運營商之一QTS Realty Trust。Brookfield作為Blackstone在加拿大的競爭對手,此前已在數(shù)據(jù)中心上進行了大量投資,今年4月又收購了法國數(shù)據(jù)中心公司Data4。

  AI基礎(chǔ)設(shè)施的持續(xù)增長也許會受到一些限制而終結(jié)。一方面原因是能源。一家大量投資于數(shù)據(jù)中心機構(gòu)認為,對于電力等需求巨大的能源的獲取難度,預(yù)計將制約弗吉尼亞北部或硅谷等數(shù)據(jù)中心聚集地的進一步發(fā)展。從大型AI模型和基于云的推理轉(zhuǎn)向小型系統(tǒng)將會降低需求,因為這些訓(xùn)練所需算力更少,并可以通過智能手機來推理。Google最近就發(fā)布了降級版PaLM模型。

  最大的問號要打在AI繁榮自身的表現(xiàn)上。盡管ChatGPT等很受歡迎,真正能夠使用該科技盈利的應(yīng)用案例仍然很不清晰。在硅谷,熱潮隨時都可能轉(zhuǎn)變?yōu)槭?。隨著人們發(fā)現(xiàn)GPU很適合挖掘比特幣和其他加密貨幣,英偉達的市值曾在2021年暴漲,但又隨著加密貨幣的覆滅而暴跌。如果該科技無法滿足改革法案的要求,監(jiān)管者可能會重拳出擊。全球政策制定者擔(dān)心生成式AI可能會打擊就業(yè)或散布不實信息,已經(jīng)在考慮加裝護欄了。事實上,5月11日,歐盟立法者已經(jīng)提出了一系列限制聊天機器人的規(guī)則建議。

  所有這些限制因素都可能會減緩AI的部署,并由此使AI基礎(chǔ)設(shè)施公司的前景蒙上陰影。但也許無需過分悲觀。即便是生成式AI不像其鼓吹者們宣揚的那樣有革命性,至少也會比加密貨幣有用得多。此外,還有很多其他非生成式AI也需要大量算力。除非是對生成式AI全球性封禁(現(xiàn)在看不到這種可能性),掘金熱潮不太可能停下來。只要大家都處于熱潮之中,鑿子和鏟子的商販們就依然有錢賺。

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