万亿美元AI芯片市场:英伟达的对手们正在合围

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亚马逊首席执行官安迪·贾西今年在业绩电话会上多次强调,亚马逊不仅是英伟达的重要客户,也已成为全球规模最大的云数据中心芯片开发商之一。

贾西今年7月对分析师表示,如果亚马逊的半导体业务独立运营,其年收入将超过250亿美元,而且销售额正以三位数百分比增长。他说:“我们对芯片业务的发展非常兴奋。”

这番表态折射出数据中心半导体行业正在快速变化。英伟达仍然主导数据中心处理器市场,尤其是在人工智能模型训练领域,但来自各方的竞争正不断加剧,其中包括亚马逊等最主要的客户。

亚马逊及其他云计算服务商仍是英伟达芯片最大的买家,但它们正加快自研芯片,并开始向第三方销售相关产品。AMD、博通等竞争对手的数据中心业务收入已达到数百亿美元,众多初创企业也在获得投资者的大量资金支持。

近几天,谷歌与Marvell Technology达成协议,进一步推进自研芯片计划;英伟达竞争对手Cerebras Systems发布新型计算机,称其处理人工智能提示词的速度超过其他产品;人工智能公司Anthropic则聘请了一名谷歌芯片业务资深人士,显示其正在筹划进军芯片领域。

英伟达仍然很难被撼动。公司不仅保持较快增长,还已将业务拓展至软件、网络和其他技术领域,以巩固其在人工智能产业中的基础设施地位。但随着人工智能芯片市场规模预计突破1万亿美元,竞争势必进一步升级。

“英伟达拥有强大的生态系统。”投资公司Gabelli的投资组合经理兼分析师Hendi Susanto说。不过,亚马逊和谷歌从芯片买家转为向外部销售自研产品等市场变化,来得“相对迅速且出人意料”。

英伟达即将公布的财报可能再次凸显其领先优势。分析师预计,公司上一季度营收同比增长近一倍,达到920亿美元,超过多数竞争对手一整年的收入。不过,巨额现金流和高利润率也让这一市场更具吸引力。知情人士称,一些英伟达主要客户已被告知,搭载其人工智能芯片的服务器在许多情况下将涨价超过15%。

英伟达面临的威胁大致可分为两类:一类来自AMD、博通以及不断涌现的芯片初创企业;另一类来自人工智能实验室和“超大规模云服务商”,后者正努力设计适合自身需求的芯片。

传统芯片厂商争夺市场份额

开发者发现,英伟达原本为游戏电脑开发的图形处理器(GPU)非常适合训练人工智能模型,此后英伟达由此登上半导体行业顶峰。2022年底ChatGPT推出后,人工智能模型训练需求迅速爆发,也为英伟达的长期竞争对手打开了机会窗口。

全球第二大GPU厂商AMD上一季度数据中心收入同比增长一倍以上,达到67亿美元。AMD首席执行官苏姿丰预计,到2030年人工智能加速器市场规模将达到1.4万亿美元。不过,目前英伟达仍占据约90%的人工智能加速器市场,AMD能够获得多大份额仍不确定。

曾一度领先英伟达的英特尔也试图销售自有人工智能加速器,但目前成效有限。不过,人工智能数据中心投资热潮仍推动英特尔销售额和股价回升。

博通和Marvell则凭借定制化芯片切入人工智能市场,帮助谷歌等超大规模云服务商开发芯片,以满足不断扩张的数据中心需求。彭博行业研究数据显示,博通设计业务中的人工智能相关收入目前已实现翻倍以上增长。博通预计今年将销售价值560亿美元的相关产品,这些产品主要采用专用集成电路(ASIC),承担部分原本由英伟达GPU完成的工作。

谷歌还与Marvell合作开发其称为张量处理器(TPU)的人工智能芯片。今年,谷歌将首次同时发布两个版本的TPU,其中一个版本将针对快速推理市场。谷歌也开始允许客户在其云服务和数据中心之外使用这些芯片,商业模式更接近英伟达。

推理需求为初创企业打开新机会

数据中心正在从人工智能模型训练转向推理阶段。训练是利用大量数据构建模型,推理则是模型面对现实输入并生成回答的过程。英伟达GPU在模型训练方面性能强大,但推理需求为更多类型的处理器创造了空间。

研究机构Jon Peddie Research数据显示,目前全球约有150家公司正在开发超过200种人工智能半导体设计。相关企业希望通过定制芯片提升推理速度和效率,并针对不同类型的模型进行优化。

“推理并不是一种适用于所有场景的任务,依靠单一芯片以堆砌算力的方式解决所有推理需求并不可行。”专注于该领域的初创公司d-Matrix首席执行官Sid Sheth说。

降低对英伟达的依赖也是推动行业多元化的重要原因。英伟达高端加速器单颗售价约3万美元,利润率已升至约75%,比最接近的竞争对手高出约20个百分点。芯片初创公司Positron首席执行官Mitesh Agrawal表示,市场更倾向于形成一定程度的寡头竞争,而不是由单一企业垄断。

资本市场正为挑战英伟达的企业提供大量资金。Cerebras今年5月完成半导体行业规模最大的首次公开募股,发行受到超额认购。公司首席执行官Andrew Feldman的核心卖点是,Cerebras芯片在回答人工智能提示词方面的速度远超英伟达。他说:“这是一个极度看重速度的市场。”

OpenAI和亚马逊均已与Cerebras达成协议。Cerebras采用盘子大小的芯片以提升性能。与此同时,Positron、Fractile和Etched等此前知名度不高的初创公司,也在融资过程中获得更高估值。

不过,芯片设计是一项周期长、资金密集且风险较高的业务。一款芯片可能需要数年开发,成本达到数亿美元甚至更高,而且很少有企业能在首次设计时就取得成功。Sid Sheth曾亲自负责约20次芯片流片,即芯片进入量产前的最终设计阶段。他说,第21次流片并不会因此变得更容易。

云服务商转向自研芯片

超大规模云服务商正在高速建设数据中心,芯片供应却难以同步增长,因此寻找英伟达替代方案几乎成为必然选择,越来越多企业开始将芯片开发掌握在自己手中。

博通已成为这类自研芯片项目的重要合作伙伴。该公司过去以Wi-Fi芯片和通信元件闻名,如今正与谷歌、Meta等企业共同开发人工智能芯片,并预计今年相关产品销售额达到560亿美元。

OpenAI和Anthropic等人工智能开发商也在建设自有基础设施。Anthropic已通过签署合同,计划投入数百亿美元使用谷歌、亚马逊和AMD的人工智能加速器,以降低对英伟达的依赖。公司还在筹划自研加速器,并曾接洽SK集团供应配套存储芯片。SK集团董事长崔泰源上月承认双方存在相关讨论。

OpenAI的计划更为明确。该公司与博通共同开发了一款名为Jalapeno的芯片,预计将于今年晚些时候部署到数据中心。初期产品将主要用于推理,模型训练仍依赖英伟达GPU,未来版本可能承担更多任务。博通首席执行官陈福阳表示,该芯片将在2028年更新,此后每年进行升级。

OpenAI半导体业务负责人Richard Ho今年6月表示,公司未来可能允许其他企业使用这款芯片。他说,自研芯片对于在性能、成本和速度之间取得最佳平衡至关重要,也是OpenAI全面掌控基础设施技术栈的一系列行动的开始。

Meta也在规划多种自研半导体设计,为其人工智能业务提供支持。公司已与人工智能零部件领域的主要企业签署协议,包括后来进入这一领域的高通。但目前Meta仍处于早期阶段,近几个月用于采购英伟达产品的支出反而有所增加。

英伟达凭借规模和供应链保持优势

在华尔街,英伟达的光环有所减弱。2026年以来,英伟达股价上涨15%,但费城证券交易所半导体指数同期上涨66%;英特尔和AMD股价均实现翻倍以上增长,存储芯片制造商美光科技股价涨幅则超过两倍。

英伟达也在主动强化推理领域布局。去年12月,公司同意以据报200亿美元的价格,获得专注于推理市场的初创企业Groq的技术和人才。

竞争对手面临的另一项挑战是产能。在现代芯片产业中,多数企业负责芯片设计,再将生产外包给少数晶圆代工厂。台积电是全球最大、也是最先进的晶圆代工企业,因此在人工智能处理器竞争中具有关键影响力。

英伟达与台积电保持长期合作,并可凭借不断增强的财务实力提前锁定产能。彭博行业研究分析师Kunjan Sobhani表示,英伟达超过1000亿美元的供应承诺,实际上让公司能够提前多个季度锁定关键人工智能基础设施产能。随着人工智能基础设施投资加速,英伟达的规模和采购能力本身也可能成为竞争优势,使规模较小的竞争对手更难以同样速度获得足够产能。

英伟达目前几乎每年全面更新产品设计,并不断扩大其他技术产品范围,包括数据中心冷却系统、网络设备和存储解决方案。

英伟达潜在竞争者也承认,当前自身尚未具备与其正面竞争的规模。Positron的Agrawal说,Cerebras虽然获得了价值数百亿美元的合同,但随后涌现的初创公司还没有达到这一水平。他表示,只有当一家企业的收入达到英伟达至少十分之一时,才真正有资格被称为英伟达的竞争对手。

即便是亚马逊这家自研芯片实力雄厚的企业,也仍然高度依赖英伟达。尽管持续推进内部开发,亚马逊仍将约四分之一的资本支出用于采购英伟达产品。

责编: 李梅
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