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英伟达的崛起与忧虑:从ASIC定制化芯片到AI时代的领袖

发布时间:2024-02-26作者来源:金航标浏览:785


英伟达如何一鸣冲天?这两天英伟达的股票涨势就像是一指禅向上,火箭般直线上升。市值两万亿美元,成为全球第三,仅次于苹果和微软。相对于后两者老牌企业给行业带来的持久深入的影响,这英伟达真是何德何能
AMD也表现强劲,只有英特尔不温不火。三十年浪头浪西,真是应验。加上ARM芯片,四家芯片看遍整个半导体行业的演化历史。
其实英伟达在相当长的时间,都是小众芯片,属于ASIC定制化芯片的一种。通用算力,本来一直就是英特尔的天下。
但英特尔的六十多年生涯中,有三个意外都发生在最近二十年之内,一个比一个生涩。
第一个是丢失移动互联网市场。英国AMR公司前身一开始就是跟BBC合作,开发低价教育电脑。英特尔、摩托罗拉和美国NS都太贵,用不起。于是自行开发了与英特尔x86不同的精简指令集RISC,使用的晶体管比较少。这款芯片在不成功的苹果手持式设备牛顿PDA之后,干脆的独立出来成立安谋AMR公司,只做芯片设计的知识产权。

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1993年它与德州仪器合作的ARM700处理器,为诺基亚手机展现了移动昔年的威力。到了苹果智能手机引燃的时代,英特尔基本失去了移动芯片这个市场。
第二个意外是老对手AMD。这个寿命几乎同样长的企业,一直是一颗暗刺。1981年IBM为了第二货源,强制要求英特尔的技术也要开放给AMD。这给后者留下了一个踢不走、撕不开、打不烂的铁头僧对手。尽管英特尔独占PC时代风头,但AMD还是在庞大的白牌市场和低价电脑中找到了独特的位置。
即使是大厂,除了戴尔之外,也都会给AMD留一些市场份额。AMD似乎一辈子都要注定喝“第二口汤”。但AMD是一个技术导向很强的公司,它在2003年推出[敏感词]64位处理器速龙,在高端性能PC拔得头筹。而英特尔跟惠普联合开发试图建立与以前32位不兼容的64位安腾芯片,并不受欢迎。英特尔不得不吃回头草,修改设计重新兼容32位。这样的切换,让AMD声威大震。
但AMD更大的战略雄心,在于认定半导体专业化分工的价值。英特尔一直采用一体化制造的整合模式IDM,自带芯片制造厂。
AMD决定放弃这一个沉重的资产包袱,它在2009年拆分出晶圆厂格罗方德,使得自己变成一个轻装上阵的芯片设计公司。这一个战略决策,正好赶在半导体处于45纳米制程的切换点。此时荷兰阿斯麦的浸润式光刻机,赶超了佳能和尼康,成为全球最大的光刻机供应商。阿斯麦与台积电一起开始双子星同辉。
光刻机和晶圆代工,都进入了“独角戏”模式,只有一家独大。而在2014年上任的CEO,干脆舍弃自己的格罗方德,先进芯片直接找台积电制造。这使得AMD的芯片发展速度开始加速。一体化整合已经支离破碎,专业化分工大放光芒。

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英特尔的晶圆制造工厂,成为一个巨大包袱。没有制造之忧的AMD,在转型就会变得更快。AMD在AI时代的表现,远远优于英特尔,高端CPU也开始跟英伟达竞争。

现在来到了英特尔的第三个噩梦,图形处理器GPU。作为ASIC定制化芯片,一直是小众市场。从来英伟达的名字,在市场上是叫不响的。只有在游戏玩家需要图形处理加速显卡,才会有英伟达瘦小的身影。
然而2015年的比特币挖矿机,这种单一功能的计算机,使得英伟达芯片的专一功能,意外迎来泼天富贵。而到了疫情时代,居家办公带来PC的大发展,芯片也急速上扬。但疫情之后,芯片热潮褪去的时候,没想到人工智能依靠着ChatGPT引起科技淘金潮。
跟2016年的阿尔法狗围棋不同,聊天机器人显然呈现了通人性的一面。人们似乎确认要进入人工智能时代,大模型的训练使得AI服务器急剧升温,于是英伟达芯片就变得奇货可居。一块H100芯片等于一辆Model3。真是疯狂的世界。

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但英伟达的忧患显然就跟在后头。英伟达的“妖股”表现,让人想起了2000年如日中天的思科。最大的繁荣,往往就是最大的泡沫。
如此昂贵的芯片,各家大厂自然不会放过自研的机会。在向英伟达苦苦盯货的同时,微软、谷歌、Meta、苹果等都开始加速研制芯片的行动。芯片市场看上去又回到了封闭的一体化垂直整合时代。英特尔也呈现出开放的一面,先进芯片也开始找台积电代工,与此同时晶圆制造厂也向微软开放。随着超级算力集中在少数玩家手中,英伟达可能也会被打回原形,纵向专业化分工再受冷落。
芯片是世界算力的底层,然而它的主宰英雄,却随着商业模式而改换面貌。一体化和专业化两种产业模式呈现出混合态的局面。从不算太长的周期看,谁也不能独霸天下。

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