今年的人工智能熱潮徹底改變了半導(dǎo)體行業(yè)的格局，將英偉達(dá)公司提升為美國芯片公司的新王者，并給這家新加冕的公司帶來了未來一年更大的壓力。

長期以來，英特爾一直是美國第一大芯片商，幾年前首次將全球最大芯片商的桂冠讓給臺積電?，F(xiàn)在，華爾街分析師估計，英偉達(dá)的年收入將首次超過英特爾，成為美國第一。

更引人注目的是英偉達(dá)對 2024 年的預(yù)測：分析師預(yù)測收入將達(dá)到 892 億美元，比 2023 年激增 59%，比 2022 年高出約 3 倍。相比之下，英特爾 2024 年收入預(yù)計將增長 13.3%，達(dá)到 611 億美元。

Cambrian AI Research 首席分析師 Karl Freund 表示：「它已經(jīng)融入了一個主要由英偉達(dá)控制的市場。因為英偉達(dá)正在占領(lǐng)兩年前還不存在的市場份額，在 ChatGPT 和大型語言模型出現(xiàn)之前……他們在數(shù)據(jù)中心市場的份額翻了一番。」

英偉達(dá)已成為與英特爾主導(dǎo)的核心處理器領(lǐng)域相鄰的領(lǐng)域的王者，英偉達(dá)用于加速人工智能應(yīng)用的 GPU 重新點燃了數(shù)據(jù)中心市場。

英特爾憑借其至強 CPU 系列長期主導(dǎo)著整個服務(wù)器市場，5 年前，英特爾在 PC 芯片領(lǐng)域的競爭對手 AMD 在闊別多年后重新進(jìn)入利潤豐厚的服務(wù)器市場，據(jù) Mercury Research 統(tǒng)計，AMD 已經(jīng)占據(jù)了服務(wù)器市場 23% 的份額，英特爾仍以 76.7% 的份額占據(jù)主導(dǎo)地位。

數(shù)據(jù)中心中的 GPU

如今，數(shù)據(jù)中心的故事全都與 GPU 相關(guān)，英偉達(dá)的 GPU 銷量的增長速度遠(yuǎn)快于核心服務(wù)器 CPU。

根據(jù)自 2019 年以來一直跟蹤 GPU 市場的 Mercury Research 的數(shù)據(jù)，第三季度，英偉達(dá)基本上占據(jù)了整個數(shù)據(jù)中心市場，其芯片、配套卡和其它相關(guān)硬件的銷售額約為 111 億美元。該公司的市占率高達(dá) 99.7%，剩下的 0.3% 由英特爾和 AMD 瓜分。

英特爾正在反擊，尋求重振數(shù)據(jù)中心和個人電腦的增長，在疫情大流行期間信息技術(shù)和個人電腦支出大幅增長后，這兩個領(lǐng)域都在下降。本月，英特爾推出了適用于服務(wù)器和個人電腦的新芯片系列，旨在在設(shè)備本身上本地加速人工智能，這也可以減輕數(shù)據(jù)中心的部分人工智能計算負(fù)載。

英特爾 CEO 帕特·基辛格 (Pat Gelsinger) 表示，雖然人工智能和高性能芯片正在共同創(chuàng)造下一代計算，但考慮這些技術(shù)的功耗也很重要?！府?dāng)我們考慮這個問題時，我們還必須以可持續(xù)的方式做到這一點。我們是否要把地球上三分之一的能源投入到這些計算技術(shù)上？不！」

與此同時，AMD 正在直接瞄準(zhǔn)熱門的 GPU 市場和 PC 市場。該公司本月也推出了大型產(chǎn)品，推出了在華爾街廣受好評的新 GPU 系列，以及用于數(shù)據(jù)中心和 PC 的新處理器。該公司預(yù)測，AI GPU 在上市第一年的銷售額將至少達(dá)到 20 億美元，這對英偉達(dá)來說是一個巨大的挑戰(zhàn)。

Futurum Research 首席分析師兼創(chuàng)始合伙人丹尼爾·紐曼 (Daniel Newman) 表示，AMD CEO 蘇姿豐 (Lisa Su) 對新的 MI300X 芯片系列的預(yù)測可能采取了保守的態(tài)度。「這可能只是她在外面看到的一小部分，」他說：「她開始看到非英偉達(dá)的 GPU 市場強勁……?！顾赋?，現(xiàn)在還處于早期階段，構(gòu)建人工智能生態(tài)系統(tǒng)的新發(fā)展窗口仍然敞開。

Cambrian 的 Freund 指出，AMD 花了大約 4~5 年的時間才獲得了數(shù)據(jù)中心 CPU 市場 20% 的份額，這使得英偉達(dá)在數(shù)據(jù)中心 GPU 方面的驚人增長更加引人注目。

Arm 競賽

另一項將進(jìn)一步塑造計算硬件格局的發(fā)展是 x86 競爭架構(gòu)的興起，即精簡指令集計算 (RISC)。過去，RISC 主要通過 Arm 和高通的芯片設(shè)計進(jìn)入手機、平板電腦和專用于單一任務(wù)的嵌入式系統(tǒng)的計算領(lǐng)域。

去年，英偉達(dá)曾試圖以 400 億美元收購 Arm，但該交易并未獲得監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。相反，Arm 在今年早些時候上市，并一直將其架構(gòu)宣傳為人工智能應(yīng)用的低功耗選項。英偉達(dá)與 Arm 合作多年。其基于 Arm 的 CPU 名為 Grace，與「Grace-Hopper」人工智能加速器中的 Hopper GPU 搭配使用，用于高性能服務(wù)器和超級計算機。但 Tirias Research 分析師 Kevin Krewell 指出，這些芯片在系統(tǒng)中仍然經(jīng)常與英特爾或 AMD 的 x86 CPU 搭配使用。

Krewell 在一封電子郵件中表示：「由于更現(xiàn)代的指令集、更簡單的 CPU 核心設(shè)計和更少的遺留開銷，Arm 架構(gòu)比 x86 具有能效優(yōu)勢。x86 處理器可以縮小 Arm 之間在功耗和核心數(shù)量方面的差距。也就是說，除了 x86 傳統(tǒng)軟件之外，在 Arm 架構(gòu)上運行應(yīng)用程序沒有任何限制?！?/p>

直到最近，基于 Arm 的系統(tǒng)僅占據(jù)服務(wù)器市場的一小部分份額。但現(xiàn)在，RISC-V 的開源版本正在吸引大型互聯(lián)網(wǎng)和社交媒體公司以及初創(chuàng)公司的注意力。功耗已成為數(shù)據(jù)中心的一個主要問題，而人工智能加速器使用的能源數(shù)量令人難以置信，因此公司正在尋找替代方案來節(jié)省電力使用。

「Arm CPU 的份額正在迅速增加，但其中大多數(shù)是內(nèi)部 CPU（例如亞馬遜的 Graviton），而不是在公開市場上銷售的產(chǎn)品，」McCarron 說。亞馬遜的 Graviton 處理器系列于 2018 年首次推出，經(jīng)過優(yōu)化，可在亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)業(yè)務(wù)中運行云工作負(fù)載。The Information 今年早些時候的一份報告稱，Alphabet 也在開發(fā)自己的基于 Arm 的定制 CPU，代號為 Maple 和 Cypress，用于其 Google Cloud 業(yè)務(wù)。

此外，一些 AI 芯片和系統(tǒng)初創(chuàng)公司正在圍繞 RISC-V 進(jìn)行設(shè)計，例如 Tenstorrent，這是一家由知名芯片設(shè)計師 Jim Keller 聯(lián)合創(chuàng)立的初創(chuàng)公司。

AI PC 的機遇

與英特爾一樣，高通也圍繞個人電腦推出了產(chǎn)品線，這對于這家以移動處理器聞名的公司來說是一次全新的嘗試。它引用了將人工智能處理引入本地設(shè)備或所謂的邊緣的機會和需求。

10 月份，高通表示正在進(jìn)軍以英特爾 x86 架構(gòu)為主的 PC 業(yè)務(wù)，并擁有自己的 Arm 架構(gòu)版本，稱為 Snapdragon X Elite 平臺。它專門針對個人電腦市場設(shè)計了新處理器，并表示其更低的功耗和更快的處理速度將受到企業(yè)用戶和消費者的巨大歡迎，尤其是那些從事人工智能應(yīng)用的用戶。

高通高級副總裁兼計算和游戲總經(jīng)理 Kedar Kondap 在最近的一次采訪中表示：「我們的傳統(tǒng)是從權(quán)力極其重要的角度出發(fā)。我們覺得我們可以利用這一傳統(tǒng)并將其帶入個人電腦。個人電腦已經(jīng)有一段時間沒有出現(xiàn)創(chuàng)新了?！?/p>