全球科技巨頭紛紛下場卷向AI芯片賽道。

2023年，“生成式人工智能”無疑是科技行業(yè)最熱門的術(shù)語。

OpenAI推出的生成應(yīng)用ChatGPT引發(fā)了市場狂熱，促使各科技巨頭紛紛加入競爭。

據(jù)TechNews報(bào)道，目前NVIDIA通過提供AI加速器占據(jù)市場主導(dǎo)地位，但這導(dǎo)致了市場上其AI加速器的短缺。甚至OpenAI也打算開發(fā)自己的芯片，以避免受到供應(yīng)鏈緊張的限制。

在當(dāng)前的AI發(fā)展浪潮中，NVIDIA無疑是AI算力的領(lǐng)跑者。其A100/H100系列芯片已獲得全球人工智能市場頂級客戶的訂單。

華爾街投資銀行 Bernstein Research 的分析師 Stacy Rasgon 表示，使用 ChatGPT 進(jìn)行的每次查詢的成本約為 0.04 美元。如果 ChatGPT 查詢規(guī)模擴(kuò)大到 Google 搜索量的十分之一，初始部署將需要價(jià)值約 481 億美元的 GPU 進(jìn)行計(jì)算，每年需要價(jià)值約 160 億美元的芯片來維持運(yùn)營，以及類似的相關(guān)芯片執(zhí)行任務(wù)的數(shù)量。

? 因此，無論是為了降低成本、減少對NVIDIA的過度依賴，甚至是進(jìn)一步增強(qiáng)議價(jià)能力，全球科技巨頭都啟動(dòng)了開發(fā)自己的AI加速器的計(jì)劃。

? 據(jù)科技媒體 The Information援引行業(yè)消息人士報(bào)道，微軟、OpenAI、特斯拉、谷歌、亞馬遜和 Meta 等六大全球科技巨頭都在投資開發(fā)自己的 AI 加速器芯片。這些公司預(yù)計(jì)將與 NVIDIA 的旗艦 H100 AI 加速器芯片展開競爭。

? ?科技巨頭自研芯片進(jìn)展

微軟

? 2023年11月，微軟在年度 IT 專業(yè)人士和開發(fā)者大會(huì) Ignite 上推出兩款自研芯片 —— 云端 AI 芯片微軟 Azure Maia 100、服務(wù)器 CPU 微軟 Azure Cobalt 100。

? Maia 100 是微軟為微軟云中大語言模型訓(xùn)練和推理而設(shè)計(jì)的第一款A(yù)I芯片，采用臺(tái)積電 5nm 工藝，擁有 1050 億顆晶體管，針對 AI 和生成式 AI 進(jìn)行了優(yōu)化，支持微軟首次實(shí)現(xiàn)的低于 8 位數(shù)據(jù)類型（MX 數(shù)據(jù)類型）。微軟已經(jīng)在用搜索引擎 Bing 和 Office AI 產(chǎn)品測試該芯片。

? Cobalt 100 是微軟為微軟云定制開發(fā)的第一款 CPU，也是微軟打造的第一款完整的液冷服務(wù)器 CPU，采用 Arm Neoverse CSS 設(shè)計(jì)、128 核。

? 微軟還定制設(shè)計(jì)了一個(gè) AI 端到端機(jī)架，并搭配了一個(gè)“助手”液冷器，原理類似于汽車散熱器。

? 兩款芯片明年年初開始在微軟數(shù)據(jù)中心推出，最初為微軟的 Copilot 或 Azure OpenAI Service 等服務(wù)提供動(dòng)力。微軟已經(jīng)在設(shè)計(jì)第二代版本的 Azure Maia AI 芯片和 Cobalt CPU 系列。

? 這些芯片代表了微軟交付基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的最后一塊拼圖 —— 從芯片、軟件和服務(wù)器到機(jī)架和冷卻系統(tǒng)的一切，微軟這些系統(tǒng)都是由上到下設(shè)計(jì)的，可以根據(jù)內(nèi)部和客戶的工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化。

? OpenAI

? 據(jù)悉，OpenAI也正在探索自研AI芯片，同時(shí)開始評估潛在收購目標(biāo)。在其招聘網(wǎng)站上，最近也出現(xiàn)了AI硬件共同開發(fā)、評估相關(guān)崗位。OpenAI擬籌建的合資企業(yè)與總部位于阿布扎比的 G42 和軟銀集團(tuán)等潛在投資者進(jìn)行了討論，旨在解決當(dāng)前和預(yù)期的人工智能相關(guān)芯片供應(yīng)短缺問題。

? 毫無疑問，該項(xiàng)目的財(cái)務(wù)和運(yùn)營規(guī)模顯然是巨大的。Altman僅與G42的討論就集中在籌集80億至100億美元之間。該項(xiàng)目的全部范圍和合作伙伴名單仍處于早期階段，這表明建立此類設(shè)施網(wǎng)絡(luò)需要大量投資和時(shí)間。

? 盡管還不清楚Altman是否計(jì)劃購買一家成熟的代工廠來生產(chǎn)AI芯片，或建立一個(gè)全新的晶圓廠網(wǎng)絡(luò)來滿足OpenAI及其潛在合作伙伴的需求，但此前有人分析Altman可能會(huì)考慮把參與投資的芯片公司納入麾下，包括CerebrasRain NeuromorphicsAtomic SemiCerebras、Rain Neuromorphics、tomic Semi。

? 特斯拉

? 電動(dòng)汽車制造商特斯拉也積極參與AI加速器芯片的開發(fā)。特斯拉主要圍繞自動(dòng)駕駛需求，迄今為止推出了兩款A(yù)I芯片：全自動(dòng)駕駛（FSD）芯片和Dojo D1芯片。

? FSD芯片用于特斯拉汽車的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，而Dojo D1芯片則用于特斯拉的超級計(jì)算機(jī)。它充當(dāng)通用 CPU，構(gòu)建 AI 訓(xùn)練芯片來為 Dojo 系統(tǒng)提供動(dòng)力。

? 谷歌

? Google 也早在 2013 年就秘密研發(fā)專注 AI 機(jī)器學(xué)習(xí)算法芯片，并用于云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，取代英偉達(dá) GPU。

? 這款TPU自研芯片2016年公開，為深度學(xué)習(xí)模型執(zhí)行大規(guī)模矩陣運(yùn)算，如自然語言處理、計(jì)算機(jī)視覺和推薦系統(tǒng)模型。Google 其實(shí)在 2020 年的資料中心便建構(gòu) AI 芯片 TPU v4，直到 2023 年 4 月才首次公開細(xì)節(jié)。

? 2023年12月6日，谷歌官宣了全新的多模態(tài)大模型Gemini，包含了三個(gè)版本，根據(jù)谷歌的基準(zhǔn)測試結(jié)果，其中的Gemini Ultra版本在許多測試中都表現(xiàn)出了“最先進(jìn)的性能”，甚至在大部分測試中完全擊敗了OpenAI的GPT-4。

? 而在Gemini出盡了風(fēng)頭的同時(shí)，谷歌還丟出了另一個(gè)重磅炸彈——全新的自研芯片TPU v5p，它也是迄今為止功能最強(qiáng)大的TPU。

? 根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù)，每個(gè)TPU v5p pod在三維環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，通過最高帶寬的芯片間互聯(lián)（ICI），以4800 Gbps/chip的速度將8960個(gè)芯片組合在一起，與TPU v4相比，TPU v5p的FLOPS和高帶寬內(nèi)存（HBM）分別提高了2倍和3倍。

? 除此之外，TPU v5p訓(xùn)練大型 LLM 模型的速度比上一代TPU v4快2.8倍，利用第二代SparseCores，TPU v5p訓(xùn)練嵌入密集模型的速度比TPU v4快1.9倍。TPU v5p在每個(gè)pod的總可用FLOPs方面的可擴(kuò)展性也比TPU v4高出4倍，且每秒浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)（FLOPS）增加了一倍，單個(gè)pod中的芯片數(shù)量也增加了一倍，大大提高了訓(xùn)練速度的相對性能。

? 亞馬遜

? 亞馬遜旗下的云計(jì)算服務(wù)提供商亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS），自2013年推出Nitro1芯片以來，它一直是開發(fā)自有芯片的先驅(qū)。AWS此后開發(fā)了自研芯片的三個(gè)產(chǎn)品線，包括網(wǎng)絡(luò)芯片、服務(wù)器芯片、AI機(jī)器學(xué)習(xí)芯片。

? 其中，AWS自研AI芯片陣容包括推理芯片Inferentia和訓(xùn)練芯片Trainium。

? 此外，AWS于2023年初推出了專為人工智能設(shè)計(jì)的Inferentia 2（Inf2）。它將計(jì)算性能提高了三倍，同時(shí)將加速器總內(nèi)存增加了四分之一。

? 它通過芯片之間直接超高速連接支持分布式推理，可處理多達(dá)1750億個(gè)參數(shù)，使其成為當(dāng)今AI芯片市場上最強(qiáng)大的內(nèi)部制造商。

? Meta

? Meta 在 2022 年之前繼續(xù)使用專為加速 AI 算法而定制的 CPU 和定制芯片組來執(zhí)行其 AI 任務(wù)。然而，由于 CPU 在執(zhí)行 AI 任務(wù)方面與 GPU 相比效率較低，Meta 放棄了 2022 年大規(guī)模推出定制設(shè)計(jì)芯片的計(jì)劃，而是選擇購買價(jià)值數(shù)十億美元的 NVIDIA GPU。

? 盡管如此，在其他主要廠商開發(fā)內(nèi)部人工智能加速器芯片的浪潮中，Meta 也涉足內(nèi)部芯片開發(fā)。

? 2023年5月19日，Meta進(jìn)一步公布了其人工智能訓(xùn)練和推理芯片項(xiàng)目。該芯片功耗僅為25瓦，是NVIDIA同類產(chǎn)品功耗的1/20。它采用RISC-V開源架構(gòu)。據(jù)市場報(bào)道，該芯片也將采用臺(tái)積電的7納米制造工藝生產(chǎn)。

? 美國去年10月擴(kuò)大禁止向中國出售先進(jìn)人工智能芯片，英偉達(dá)雖然迅速為中國市場量身訂造新芯片，以符合美國出口規(guī)定。但近日有消息指出，阿里巴巴、騰訊等中國云計(jì)算大客戶，并不熱衷購買功能降低的減規(guī)版H20芯片，轉(zhuǎn)成國內(nèi)采購。策略轉(zhuǎn)變顯示透過部分先進(jìn)半導(dǎo)體訂單轉(zhuǎn)給中國公司，將更依賴中國本土廠商芯片。

? TrendForce表示，中國云端業(yè)者約八成高階AI芯片購自英偉達(dá)，五年內(nèi)可能降至50%~60%。若美國繼續(xù)加強(qiáng)芯片管制，可能對英偉達(dá)中國地區(qū)銷售造成額外壓力。

? 審核編輯：黃飛