AMD發(fā)起AI芯片挑戰(zhàn)，但英偉達(dá)依然獨(dú)孤求敗

爭(zhēng)做AI淘金時(shí)代的賣鏟人。

英偉達(dá)CEO黃仁勛正在試圖給行業(yè)建立一種印象——AI等于英偉達(dá)。

在AI大語(yǔ)言模型爆發(fā)的今天，要想完成對(duì)算力要求極高的AI訓(xùn)練，英偉達(dá)針對(duì)人工智能的GPU芯片幾乎是唯一的選擇。

這種供需的極度不平衡讓英偉達(dá)的GPU一芯難求，就連OpenAI CEO山姆·奧爾特曼也在抱怨芯片短缺已經(jīng)影響到了ChatGPT的發(fā)展。

黃仁勛對(duì)此一定喜聞樂(lè)見。2023年，在AI需求的推動(dòng)下，英偉達(dá)的市值沖破萬(wàn)億美元。

不過(guò)，有人正在試圖打破英偉達(dá)在人工智能領(lǐng)域“獨(dú)孤求敗”的狀態(tài)。

本周三，AMD（超威半導(dǎo)體）在其首次“人工智能與數(shù)據(jù)中心”產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上，正式發(fā)布了年度旗艦芯片Instinct MI300，一款可以對(duì)標(biāo)英偉達(dá)Grace Hopper系列的超級(jí)芯片。

Instinct MI300有兩個(gè)版本：MI300X僅有GPU，專為AI模型訓(xùn)練設(shè)計(jì)，封裝了1530億顆晶體管；MI300A則是集多個(gè)CPU、GPU和高寬帶內(nèi)存于一身的APU（AMD在2011年時(shí)提出的產(chǎn)品概念），封裝了1460億顆晶體管。

Instinct MI300的發(fā)布意味著，英偉達(dá)不再是AI公司對(duì)算力的唯一選項(xiàng)。AMD確實(shí)也成功吸引到了一些AI明星獨(dú)角獸，比如Hugging Face，AMD將為其CPU、GPU和其他AI硬件優(yōu)化模型。

Instinct MI300承載著AMD在人工智能領(lǐng)域的野心。AMD CEO蘇姿豐近期曾表示：“如果放眼五年，你會(huì)在 AMD 的每一款產(chǎn)品中看到人工智能，它將成為最大的增長(zhǎng)動(dòng)力?！?/p>

AMD是英偉達(dá)的老對(duì)手，兩者在GPU市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)持續(xù)了17年，大部分時(shí)間都以英偉達(dá)的勝利而告終。

而這一次，已經(jīng)在CPU市場(chǎng)證明過(guò)一次的AMD，能否把成功經(jīng)驗(yàn)復(fù)制到GPU市場(chǎng)？

1.AMD想要英偉達(dá)的AI皇冠

AMD是全球知名的老牌半導(dǎo)體公司，成立于1969年。在今年Gartner發(fā)布的全球半導(dǎo)體公司的排名數(shù)據(jù)來(lái)看，AMD位列第七。

CPU是AMD的發(fā)家業(yè)務(wù)。1981年AMD獲得了英特爾X86系列處理器的授權(quán)，在PC時(shí)代的紅利期一舉做到了行業(yè)第二，而這個(gè)行業(yè)老二，一做就做了幾十年。

在CPU之外，AMD又通過(guò)不停地并購(gòu)，逐步建立起“CPU+GPU+DPU+FPGA”完整的芯片布局。

其中比較重要的并購(gòu)事件包括：

2006年7月，AMD斥資54億美元收購(gòu)當(dāng)時(shí)的GPU行業(yè)老二ATI，正式與英偉達(dá)展開GPU的競(jìng)爭(zhēng)；

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2022年2月，AMD斥資498億美元完成對(duì)FPGA廠商賽靈思的收購(gòu)，加強(qiáng)在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的布局；

2022年4月，AMD宣布以19億美元收購(gòu)DPU芯片廠商Pensando，繼續(xù)擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)。

AMD的業(yè)務(wù)構(gòu)成分為四大板塊：數(shù)據(jù)中心、客戶端、游戲與嵌入式業(yè)務(wù)。

數(shù)據(jù)中心包含AMD所有的服務(wù)器相關(guān)的收入；客戶端收入主要涉及臺(tái)式機(jī)與個(gè)人電腦，曾經(jīng)是AMD最核心的業(yè)務(wù)之一，現(xiàn)在收入占比已經(jīng)不高；游戲業(yè)務(wù)主要涉及GPU產(chǎn)品線，索尼、微軟是穩(wěn)定的大客戶；嵌入式業(yè)務(wù)則主要來(lái)源于原賽靈思的業(yè)務(wù)。

隨著人工智能成為一種趨勢(shì)，數(shù)據(jù)中心成為各大云巨頭高度重視、大力投入的業(yè)務(wù)，也是英偉達(dá)、英特爾與AMD的兵家必爭(zhēng)之地。

在此前的2023年Q1財(cái)報(bào)會(huì)上，AMD強(qiáng)調(diào)AI為目前公司的第一戰(zhàn)略重點(diǎn)，AMD正致力于構(gòu)建更加多元的AI產(chǎn)品矩陣。

而昨天AMD的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)，就是首次以“人工智能與數(shù)據(jù)中心”為主題。蘇姿豐在發(fā)布會(huì)上強(qiáng)調(diào)，在大型語(yǔ)言模型的推動(dòng)下，人工智能的市場(chǎng)機(jī)會(huì)越來(lái)越大，到2027年市場(chǎng)潛力可能從目前的300億美元增加到約1500億美元。

AMD不想錯(cuò)過(guò)這場(chǎng)AI盛宴，但英偉達(dá)是橫亙?cè)谘矍暗牟坏貌环降拇笊健?/p>

在最新一季的財(cái)報(bào)中，AMD的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收12.95億美元，同比上一季度的12.93億美元，基本沒(méi)有增長(zhǎng)。反觀英偉達(dá)，今年第一季度的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營(yíng)收創(chuàng)歷史新高，同比增長(zhǎng)14%至42.8億美元，是AMD的三倍多。

而根據(jù)量化對(duì)沖基金Khaveen Investments測(cè)算，英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心GPU在2022年的市占率高達(dá)88%，AMD和英特爾瓜分剩下的部分。

雖然AMD是GPU市場(chǎng)的老玩家，但其過(guò)去的GPU系列產(chǎn)品主要應(yīng)用于圖像處理及AI推理領(lǐng)域，而對(duì)于并行計(jì)算要求更高的AI訓(xùn)練卻入場(chǎng)較晚。

而Instinct MI300的發(fā)布，意味著AMD試圖在AI訓(xùn)練市場(chǎng)，改變英偉達(dá)一家獨(dú)大的局面。

2.進(jìn)軍AI訓(xùn)練

Instinct MI300是第一款面向數(shù)據(jù)中心的高性能“APU”——一個(gè)由AMD獨(dú)創(chuàng)的概念。

2011年（AMD收購(gòu)ATI的第五年），AMD在產(chǎn)品構(gòu)想中以CPU和GPU分別類比人類左右腦，并基于此提出了“CPU+GPU”的異構(gòu)產(chǎn)品策略，并將其命名為APU。

類比人腦，AMD認(rèn)為左腦更像CPU，負(fù)責(zé)對(duì)信息的邏輯處理，如串行運(yùn)算、數(shù)字和算術(shù)、分析思維、 理解、分類、整理等，而右腦更像GPU，負(fù)責(zé)并行計(jì)算、多模態(tài)、創(chuàng)造性思維和想象等。

圖片來(lái)自華泰研究

不過(guò)，2011年的AMD正處在“失去的十年”低谷期，無(wú)論是在CPU線還是GPU線，都沒(méi)能拿出足夠優(yōu)秀的產(chǎn)品，APU的發(fā)展不盡如人意。

時(shí)間來(lái)到2020年3月，AMD發(fā)布了新的微架構(gòu)版本CDNA，專門針對(duì)數(shù)據(jù)中心的高性能計(jì)算、AI計(jì)算而設(shè)計(jì)。在此之前，AMD的GPU是用同一套架構(gòu)同時(shí)解決游戲與計(jì)算場(chǎng)景需求，自然不利于不同場(chǎng)景的優(yōu)化。

Instinct系列產(chǎn)品，就是專為HPC高性能計(jì)算、AI計(jì)算而生的。而最新發(fā)布的MI300，在規(guī)格及性能方面都全面追擊英偉達(dá)的Grace Hopper。

Instinct MI300采用了臺(tái)積電5nm工藝，有兩個(gè)不同的版本：MI300X僅有GPU，專為AI模型訓(xùn)練設(shè)計(jì)，封裝了1530億顆晶體管；MI300A則是集多個(gè)CPU、GPU和高寬帶內(nèi)存于一身的APU，封裝了1460億顆晶體管。

AMD聲稱Instinct MI300比上一代產(chǎn)品MI250的AI性能高8倍，它可以將ChatGPT和DALL-E等超大型AI模型的訓(xùn)練時(shí)間從幾個(gè)月減少到幾周，從而節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元的電費(fèi)。

AMD在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)演示了MI300x運(yùn)行400億參數(shù)的Falcon模型，讓它寫了一首關(guān)于舊金山的詩(shī)。蘇姿豐表示：“模型對(duì)容量的要求越來(lái)越大，你實(shí)際上需要多個(gè)GPU來(lái)運(yùn)行最新的大型語(yǔ)言模型?！彼赋?，隨著AMD芯片上內(nèi)存的增加，開發(fā)人員將不需要那么多GPU。

AMD尚未公布MI300定價(jià)，但管理層在FY23Q1財(cái)報(bào)電話會(huì)中表示數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品將延續(xù)往日的高性價(jià)比定價(jià)風(fēng)格，重點(diǎn)先把市場(chǎng)打開。

AMD預(yù)計(jì)MI300將于今年底前推出，并將搭載于勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的百億級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)EI Capitan及其他大型云端客戶AI模型中。

大摩分析師Joseph Moore給出樂(lè)觀指引稱，AMD已看到來(lái)自客戶的“穩(wěn)定訂單”，公司2024年的AI相關(guān)營(yíng)收有望達(dá)到4億美元，最高甚至可能達(dá)到12億美元——這一預(yù)期是此前的12倍之多。

不過(guò)，盡管AMD幾乎是唯一一個(gè)有能力對(duì)英偉達(dá)帶來(lái)挑戰(zhàn)的公司，但這必然是一個(gè)非常艱難的過(guò)程。

3.英偉達(dá)的護(hù)城河

在AMD的產(chǎn)品發(fā)布會(huì)之后，資本市場(chǎng)對(duì)此反響平平，AMD的股價(jià)下跌了3%以上，反而是英偉達(dá)的股價(jià)又上漲了3.9%，市值再次超過(guò)一萬(wàn)億美元。

在投資人眼里，AMD的年度芯片MI300似乎仍然難以撼動(dòng)英偉達(dá)的根基。

比如，AMD沒(méi)有在發(fā)布會(huì)上透露它的年度芯片獲得了哪些大客戶的支持。TIRIAS Research首席分析師凱文·克雷韋爾（Kevin Krewell）表示：“我認(rèn)為，沒(méi)有（大客戶）表示將使用MI300X或MI300A，這可能會(huì)讓華爾街感到失望。他們希望AMD宣布已經(jīng)在某些設(shè)計(jì)方面取代了英偉達(dá)?！?/p>

目前透露的客戶僅有開源大模型獨(dú)角獸Hugging Face，以及更早之前透露的勞倫斯利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室。但兩者與對(duì)數(shù)據(jù)中心芯片有更大需求的云巨頭而言不在一個(gè)數(shù)量級(jí)。

從芯片本身的性能而言，雖然MI300在一些參數(shù)上超過(guò)了英偉達(dá)，比如晶體管數(shù)量要高于A100的540億個(gè)，但是英偉達(dá)可能很快就會(huì)通過(guò)產(chǎn)品的迭代來(lái)彌補(bǔ)。

實(shí)際上英偉達(dá)已經(jīng)在這么做了。5月29日，在AMD發(fā)布會(huì)之前兩周，英偉達(dá)在COMPUTEX 2023展前發(fā)布會(huì)上，正式發(fā)布了全新的GH200 Grace Hopper超級(jí)芯片，擁有2000億個(gè)晶體管，比MI300還要高。

更重要的是，英偉達(dá)同時(shí)宣布了谷歌、微軟和Meta將是首批采用這一超級(jí)芯片的大客戶。

除了產(chǎn)品本身過(guò)硬之外，英偉達(dá)另一個(gè)銅墻鐵壁一般的護(hù)城河，就是它的CUDA生態(tài)。

英偉達(dá)于2007年發(fā)布CUDA生態(tài)系統(tǒng)。通過(guò)使用CUDA，開發(fā)者可以將英偉達(dá)的GPU用于通用的計(jì)算處理，而非僅限于圖形處理。

CUDA提供了一個(gè)直觀的編程接口，它允許開發(fā)者使用C，C++，Python，以及其他一些語(yǔ)言來(lái)編寫并行代碼。

AI大神吳恩達(dá)曾對(duì)此評(píng)價(jià)：“CUDA出現(xiàn)之前，全球能用GPU編程的可能不超過(guò)100人，有了CUDA之后使用GPU就變成了一件非常輕松的事情?！?/p>

AMD在2016年推出了ROCm，目標(biāo)是去建立可替代CUDA的生態(tài)。2023年，CUDA的開發(fā)者已達(dá)400萬(wàn)，包括Adobe等大型企業(yè)客戶。用戶越多，粘性越好，起步就晚的ROCm要想構(gòu)建開發(fā)者生態(tài)還需要時(shí)間。

Moor Insights & Strategy分析師Anshel Sag表示：“盡管AMD在硬件性能方面具有競(jìng)爭(zhēng)力，但人們?nèi)匀徊幌嘈臕MD的軟件解決方案能與英偉達(dá)競(jìng)爭(zhēng)?！?/p>

這是屬于英偉達(dá)的獨(dú)一無(wú)二的護(hù)城河。AMD要想打破，極具挑戰(zhàn)。

4.AMD的成功，可能難以復(fù)制

對(duì)于AMD來(lái)說(shuō)，或許最不怕的就是面對(duì)挑戰(zhàn)。

從2006年到2016年，這是AMD“失去的十年”。這一時(shí)期，AMD的兩個(gè)最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手英特爾和英偉達(dá)，正在摩爾定律的驅(qū)使下進(jìn)行產(chǎn)品迭代。

英特爾踐行著“Tick-Tock鐘擺策略”，每?jī)赡曜鲆淮未蟮漠a(chǎn)品迭代更新（一年工藝制程、一年微架構(gòu)設(shè)計(jì)）；英偉達(dá)則在黃仁勛提出的“黃氏定律”——顯卡每6個(gè)月性能提升一倍——的指引下，每半年將產(chǎn)品升級(jí)一次。

AMD沒(méi)能跟上兩個(gè)行業(yè)老大的產(chǎn)品更新節(jié)奏，公司發(fā)展一度瀕臨崩潰，直到2014年蘇姿豐作為AMD第五任CEO接手。

蘇姿豐剛接手的AMD是一個(gè)爛攤子，它的筆記本電腦市場(chǎng)被英特爾占據(jù)，新興的智能手機(jī)市場(chǎng)被英偉達(dá)、高通和三星瓜分，服務(wù)器市場(chǎng)份額也從原來(lái)的1/4縮水至僅2%。AMD不得不解雇了大約四分之一的員工，股價(jià)徘徊在2美元左右，分析師直稱“已無(wú)法投資”。

當(dāng)時(shí)英特爾CEO柯再奇如此評(píng)價(jià)AMD：“這家公司永遠(yuǎn)不會(huì)再回來(lái)了，所以不要再介意把重點(diǎn)放在新的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手高通身上了。”

但后來(lái)的故事大家都知道了。在蘇姿豐的帶領(lǐng)下，AMD在CPU市場(chǎng)打了一場(chǎng)漂亮的翻身仗，不僅一步步蠶食了英特爾的市場(chǎng)份額，股價(jià)也在2022年2月歷史性地反超了英特爾。

AMD之所以能夠在CPU市場(chǎng)突圍，很重要的原因在于抓住了對(duì)手英特爾的戰(zhàn)略失誤。

在芯片制造這一環(huán)節(jié)，AMD與英特爾選擇了不同的路線。AMD在2009年剝離了旗下的芯片制造業(yè)務(wù)，合資成立了獨(dú)立的晶圓代工廠格芯，而自身只專注于芯片設(shè)計(jì)（Fabless），這讓AMD可以選擇獨(dú)立的第三方晶圓代工廠（Foundry）。英特爾則從成立以來(lái)一直是集芯片設(shè)計(jì)與芯片制造于一身（IDM）。

在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的早期，像英特爾這樣高度垂直整合的IDM才是更主流的模式。AMD聯(lián)合創(chuàng)始人Jerry Sanders還說(shuō)過(guò)一句名言：“有晶圓廠才是真男人（Real men have fabs）?！辈贿^(guò)諷刺的是，AMD正是因?yàn)楹髞?lái)剝離了晶圓廠才有機(jī)會(huì)完成逆襲。

2014年之后，英特爾的芯片制程遭遇技術(shù)困難，10nm芯片（相當(dāng)于臺(tái)積電7nm）良率不佳，導(dǎo)致原定于2016年下半年的10nm量產(chǎn)多次推遲，最終到2019年下半年才發(fā)布。此前英特爾一直堅(jiān)持的Tick-Tock策略也因制程技術(shù)原因而放棄。

英特爾創(chuàng)始人戈登摩爾提出了摩爾定律，但英特爾現(xiàn)在卻遭遇了“摩爾定律的詛咒”。這讓AMD抓住了反超的機(jī)會(huì)。

2018年，AMD先是與格芯合作，推出12nm制程的Zen+架構(gòu)，首度在制程上超越了14nm的英特爾。隨后在2019年，AMD與臺(tái)積電合作，推出了7nm制程（相當(dāng)于英特爾10nm）的Zen 2架構(gòu)，領(lǐng)先英特爾。自此之后，英特爾一直在制程上落后AMD一拍，直到現(xiàn)在仍然沒(méi)有改善。

今天，類似的“老二挑戰(zhàn)老大”的劇本似乎在重新上演，只是戰(zhàn)場(chǎng)從CPU換成了GPU。雖然AMD還是“蘇媽”帶領(lǐng)的AMD，但黃仁勛帶領(lǐng)的英偉達(dá)，卻比當(dāng)年的英特爾風(fēng)頭更盛。

在硅谷，黃仁勛被稱為好斗的男人，愛穿黑色皮衣，時(shí)刻做好反擊的準(zhǔn)備，股價(jià)漲到100美元時(shí)還把英偉達(dá)logo文到胳膊上。

2016年黃仁勛還不把AMD放在眼里，他直接評(píng)價(jià)說(shuō)英偉達(dá)跟AMD是“9跟0”的差距。2019年初AMD搶在英偉達(dá)之前首發(fā)7nm顯卡，黃仁勛表面上似乎也毫不在意，直稱“這顯卡很一般”。

而今天，AMD再一次用更好的產(chǎn)品向英偉達(dá)發(fā)起挑戰(zhàn)。一邊是躊躇滿志的AMD，一邊是獨(dú)孤求敗的英偉達(dá)，一場(chǎng)關(guān)于人工智能的GPU大戰(zhàn)，現(xiàn)在才剛剛開始。