對(duì)于圖形芯片制造商 Nvidia 來(lái)說(shuō)，這是輝煌的一天，其股價(jià)飆升 24% 至歷史新高，這要?dú)w功于分析師的季度收益報(bào)告以及對(duì)推動(dòng) AI 革命的芯片的巨大需求。沒(méi)有人比 Nvidia 的億萬(wàn)富翁創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛受益更多，據(jù)福布斯估計(jì)，僅在周四，他的財(cái)富就增加了 65 億美元。

英偉達(dá)市值大漲 即將突破萬(wàn)億美元大關(guān)

持有 Nvidia 約 3% 股份的黃仁勛周三收盤(pán)時(shí)的凈資產(chǎn)約為 275 億美元。隨后 Nvidia 發(fā)布了第一季度收益報(bào)告，估計(jì)第二季度的銷(xiāo)售額為 110 億美元，比分析師的預(yù)期高出 50%，每股收益為 1.09 美元，比預(yù)期高 0.17 美元?！坝?jì)算機(jī)行業(yè)正在經(jīng)歷兩個(gè)同時(shí)發(fā)生的轉(zhuǎn)變——加速計(jì)算和生成人工智能，”黃在一份新聞稿中說(shuō)。Nvidia 的芯片為這兩者做好了準(zhǔn)備，Huang 表示該公司正在“大幅增加”供應(yīng)以滿(mǎn)足“激增的需求”。

這幫助引發(fā)了 Nvidia 和 Advanced Micro Devices 和 C3.ai 等其他 AI 相關(guān)企業(yè)的股價(jià)上漲。經(jīng)過(guò)一天的牛市交易，根據(jù)福布斯的實(shí)時(shí)排名，黃的財(cái)富現(xiàn)在估計(jì)達(dá)到 340 億美元——在 24 小時(shí)內(nèi)增長(zhǎng)了 23% 以上，足以讓他成為全球第 37 位富豪。

“Nvidia 的結(jié)果和指南讓我們大吃一驚，因?yàn)?AI 的技術(shù)領(lǐng)先地位正在被貨幣化，并且目前似乎正在打破任何揮之不去的熊市論點(diǎn)擔(dān)憂(yōu)，”以 Matthew Ramsay 為首的 Cowen 分析師周四寫(xiě)道。

Nvidia 的技術(shù)在 AI 驅(qū)動(dòng)的公司中變得至關(guān)重要；為生成人工智能提供動(dòng)力的芯片對(duì)于 ChatGPT 或谷歌的 Bard 等新服務(wù)至關(guān)重要。這些高功率芯片比市場(chǎng)上的大多數(shù)芯片具有更高的處理能力，使它們能夠處理更大、更復(fù)雜的數(shù)據(jù)輸入。

“我們看到了令人難以置信的重組全球數(shù)據(jù)中心的訂單。因此，我認(rèn)為你正在看到一個(gè) 10 年過(guò)渡的開(kāi)始，基本上回收或回收世界數(shù)據(jù)中心并將其構(gòu)建為加速計(jì)算，”黃在周三的財(cái)報(bào)電話(huà)會(huì)議上說(shuō)。“你將擁有數(shù)據(jù)中心的支出從傳統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)向使用 SmartNIC、智能交換機(jī)，當(dāng)然還有 GPU 加速計(jì)算，工作負(fù)載將主要是生成 AI?！?/span>

這幫助推動(dòng) Nvidia 的股價(jià)達(dá)到前所未有的水平——幫助已經(jīng)是億萬(wàn)富翁的Jensen今年的凈資產(chǎn)增加了一倍多，從 2023 年初的 138 億美元估計(jì)財(cái)富躍升至周四的 340 億美元。Nvidia 現(xiàn)在擁有 9500 億美元的市值，即將成為第六家市值達(dá)到 1 萬(wàn)億美元大關(guān)的公司，跨入僅由蘋(píng)果、微軟、沙特阿美、谷歌母公司 Alphabet 和亞馬遜組成的精英俱樂(lè)部。

Nvidia主導(dǎo)AI系統(tǒng)芯片市場(chǎng)

去年 11 月 ChatGPT 推出后，市場(chǎng)對(duì)該領(lǐng)域的興趣達(dá)到了瘋狂的水平——這給科技行業(yè)帶來(lái)了巨大的震動(dòng)。從幫助演講到計(jì)算機(jī)編程和烹飪，ChatGPT 已被證明是一種廣受歡迎的 AI 應(yīng)用。但如果沒(méi)有強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)硬件，尤其是總部位于加利福尼亞的 Nvidia 的計(jì)算機(jī)芯片，這一切都不可能實(shí)現(xiàn)。

Nvidia 硬件最初以制造處理圖形的計(jì)算機(jī)芯片類(lèi)型而知名，特別是用于計(jì)算機(jī)游戲，它是當(dāng)今大多數(shù) AI 應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。

Gartner 的半導(dǎo)體行業(yè)分析師 Alan Priestley 表示：“它是領(lǐng)先的技術(shù)參與者，能夠幫助實(shí)現(xiàn)人工智能這種新技術(shù)?！薄癗vidia 之于 AI 幾乎就像英特爾之于 PC，”TechInsights 分析師 Dan Hutcheson 認(rèn)為。

ChatGPT 使用 10,000 個(gè) Nvidia 的圖形處理單元 (GPUs) 進(jìn)行訓(xùn)練，這些單元聚集在屬于Microsoft微軟的超級(jí)計(jì)算機(jī)中。

Nvidia 加速計(jì)算總經(jīng)理兼副總裁伊恩·巴克 (Ian Buck) 表示：“它是眾多超級(jí)計(jì)算機(jī)中的一種——有些是公開(kāi)的，有些不是——使用 Nvidia GPU 構(gòu)建，用于各種科學(xué)和人工智能用例。”CB Insights最近的一份報(bào)告指出，Nvidia 擁有大約 95% 的機(jī)器學(xué)習(xí) GPU 市場(chǎng)。它的 AI 芯片也在為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中銷(xiāo)售，每個(gè)芯片的價(jià)格約為 10,000 美元（8,000 英鎊），但其最新和最強(qiáng)大版本的售價(jià)要高得多。

那么Nvidia 是如何成為 AI 革命的核心參與者的呢？

簡(jiǎn)而言之，大膽押注自己的技術(shù)加上一些好的時(shí)機(jī)。

現(xiàn)任 Nvidia 首席執(zhí)行官的黃仁勛早在 1993 年就是其創(chuàng)始人之一。當(dāng)時(shí)，Nvidia 專(zhuān)注于為游戲和其他應(yīng)用程序制作更好的圖形。

1999 年，它開(kāi)發(fā)了 GPU 來(lái)增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的圖像顯示。GPU 擅長(zhǎng)同時(shí)處理許多小任務(wù)（例如處理屏幕上的數(shù)百萬(wàn)像素）——這一過(guò)程稱(chēng)為并行處理。

2006 年，斯坦福大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn) GPU 有另一種用途——它們可以加速數(shù)學(xué)運(yùn)算，這是常規(guī)處理芯片無(wú)法做到的。

正是在那一刻，黃仁勛做出了對(duì)人工智能發(fā)展至關(guān)重要的決定。他投入了 Nvidia 的資源來(lái)創(chuàng)建一種工具，使 GPU 可編程，從而為圖形以外的用途開(kāi)放了它們的并行處理能力。該工具被添加到 Nvida 的計(jì)算機(jī)芯片中。對(duì)于電腦游戲玩家來(lái)說(shuō)，這是一種他們不需要的功能，甚至可能都沒(méi)有意識(shí)到，但對(duì)于研究人員來(lái)說(shuō)，這是一種在消費(fèi)類(lèi)硬件上進(jìn)行高性能計(jì)算的新方法。

正是這種能力幫助激發(fā)了現(xiàn)代人工智能的早期突破。

2012 年，Alexnet 亮相——一種可以對(duì)圖像進(jìn)行分類(lèi)的 AI。Alexnet 僅使用 Nvidia 的兩個(gè)可編程 GPU 進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練過(guò)程只用了幾天，而不是使用大量常規(guī)處理芯片需要幾個(gè)月的時(shí)間。GPU 可以大幅加速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理的發(fā)現(xiàn)開(kāi)始在計(jì)算機(jī)科學(xué)家中傳播開(kāi)來(lái)，他們開(kāi)始購(gòu)買(mǎi)它們來(lái)運(yùn)行這種新型工作負(fù)載。

Nvidia 通過(guò)投資開(kāi)發(fā)更適合 AI 的新型 GPU 以及更多使該產(chǎn)品易于運(yùn)作的軟件來(lái)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。十年后，數(shù)十億美元投入后，ChatGPT 出現(xiàn)了——一種可以對(duì)問(wèn)題做出類(lèi)似人類(lèi)反應(yīng)的人工智能。

AI 初創(chuàng)公司 Metaphysic 使用 AI 技術(shù)制作名人和其他人的逼真視頻。它的湯姆克魯斯深度造假事件在 2021 年引起了轟動(dòng)。為了訓(xùn)練和運(yùn)行其模型，它使用了數(shù)百個(gè) Nvidia GPU，其中一些從 Nvidia 購(gòu)買(mǎi)，另一些則通過(guò)云計(jì)算服務(wù)訪問(wèn)。

“在我們所做的事情上，除了 Nvidia 之外別無(wú)選擇，”其聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官湯姆格雷厄姆 Tom Graham表示。然而，雖然 Nvidia 的主導(dǎo)地位目前看起來(lái)穩(wěn)固，但長(zhǎng)期來(lái)看更難預(yù)測(cè)。TIRIAS Research 的另一位行業(yè)分析師 Kevin Krewell 指出：“Nvidia 背負(fù)著每個(gè)人都想打倒的目標(biāo)?！?/span>

其他大型半導(dǎo)體公司提供了一些競(jìng)爭(zhēng)。AMD 和英特爾都以制造中央處理器 (CPU) 而聞名，但它們也為人工智能應(yīng)用制造專(zhuān)用 GPU（英特爾最近才加入競(jìng)爭(zhēng)）。

谷歌擁有張量處理單元 (TPU)，不僅用于搜索結(jié)果，還用于某些機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)，而亞馬遜擁有用于訓(xùn)練 AI 模型的定制芯片。據(jù)稱(chēng)微軟也在開(kāi)發(fā)AI芯片，Meta也有自己的AI芯片項(xiàng)目。

此外，數(shù)十年來(lái)首次出現(xiàn)計(jì)算機(jī)芯片初創(chuàng)企業(yè)，包括 Cerebras、SambaNova Systems 和 Habana（被英特爾收購(gòu)）。他們打算從頭開(kāi)始，為 AI 提供更好的 GPU 替代品。


GPU地位反超CPU

在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)時(shí)代，CPU是整個(gè)計(jì)算大腦的中樞，擁有無(wú)可取代的核心地位。與此相反的是，GPU只是一個(gè)“輔助”的角色，用于計(jì)算圖形、音頻和視頻等方面。但如今，雙方的角色和地位發(fā)生了徹底的轉(zhuǎn)變。

讓GPU取代CPU的引爆點(diǎn)，正是AIGC——生成式人工智能。GPU在大型語(yǔ)言模型和其他AI技術(shù)背后扮演著“大腦”的角色，為一些龐大的深度學(xué)習(xí)模型和大模型如GPT提供算力。

這些大型模型改變了現(xiàn)代技術(shù)的面貌，從計(jì)算機(jī)視覺(jué)到自然語(yǔ)言處理，重塑了 AI 領(lǐng)域的格局。

近日，百度創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO李彥宏在 2023 中關(guān)村論壇發(fā)表了《大模型改變世界》的演講，他表示 IT 技術(shù)棧已經(jīng)從原來(lái)的三層變成了四層，這四層分別為芯片層、框架層、模型層和應(yīng)用層。

要注意的是，芯片層仍然是計(jì)算機(jī)的底層，但知名芯片品牌從 CPU 轉(zhuǎn)向了 GPU。預(yù)計(jì)在未來(lái)，數(shù)據(jù)中心將需要數(shù)百萬(wàn)個(gè) GPU 芯片，而不再需要大量的 CPU。

數(shù)據(jù)中心主要由用于文件檢索的CPU構(gòu)成，但未來(lái)將以生成式數(shù)據(jù)為主導(dǎo)。在 AI 時(shí)代，計(jì)算機(jī)只需要檢索一部分?jǐn)?shù)據(jù)，剩余數(shù)據(jù)可以使用人工智能生成。由此，GPU 成為了數(shù)據(jù)中心需要的主要組件，產(chǎn)生了一個(gè)1萬(wàn)億美元的巨型市場(chǎng)。

不止是英偉達(dá)，近幾年來(lái)，AMD、臺(tái)積電、三星也在追尋 GPU 的發(fā)展。顯示卡廠商 NVIDIA 的GPU已經(jīng)完全取代了CPU，成為新的計(jì)算大腦。GPU 的井噴式增長(zhǎng)，將重新定義計(jì)算方法，改變現(xiàn)代科技的形態(tài)。

正在準(zhǔn)備性能更強(qiáng)大的GPU產(chǎn)品

英偉達(dá)公司今日證實(shí)，該公司將于 2024 年推出 Hopper-Next GPU，這是繼 Hopper GPU 之后的又一款高性能計(jì)算和人工智能專(zhuān)用的顯卡。

英偉達(dá)沒(méi)有透露 Hopper-Next 的具體細(xì)節(jié)，但顯然這款顯卡將是 Hopper 的后繼產(chǎn)品，最終很可能不會(huì)采用“Hopper-Next”的命名方式。但I(xiàn)T之家注意到，去年就有消息稱(chēng)，這款顯卡的代號(hào)為“Blackwell”，預(yù)計(jì)這款顯卡在性能上有類(lèi)似于 Hopper 對(duì) Ampere 的跨越式提升。

英偉達(dá)此前也重申，該公司每?jī)赡陼?huì)推出一款大的 GPGPU 架構(gòu)，而 Hopper 是去年發(fā)布的，因此 Blackwell 顯卡架構(gòu)于 2024 年發(fā)布符合英偉達(dá)的發(fā)布節(jié)奏。

之前的爆料至少確認(rèn)了兩款 Blackwell 顯卡，分別是 GB100 和 GB102。這兩款顯卡很可能會(huì)保持單片式設(shè)計(jì)，并可能使用新的 3 納米工藝。英偉達(dá) Hopper 目前是世界上最快的 4 納米顯卡，也是世界上第一款使用 HBM3 內(nèi)存的顯卡，擁有強(qiáng)大的人工智能計(jì)算能力，是為下一代生成模型如 ChatGPT 等而打造的。Hopper-Next 顯卡也將針對(duì)類(lèi)似的領(lǐng)域提供更高的性能，更加強(qiáng)調(diào)專(zhuān)用的人工智能引擎，比如“Transformer”圖形處理器引擎。