電子發(fā)燒友App
短短幾年，人工智能就從一個(gè)被擱置“冷宮”的學(xué)術(shù)研究，變成商業(yè)化最前沿的“網(wǎng)紅”，在安防、金融、教育、制造、家居、娛樂(lè)等各個(gè)與人們生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，掀起了一股智能化升級(jí)和萬(wàn)物互聯(lián)的颶風(fēng)。
這場(chǎng)前所未有的技術(shù)革命需要仰賴(lài)源源不斷提供高密度計(jì)算能力的AI硬件提供商。AI硬件應(yīng)用場(chǎng)景通常分為云端和終端，云端主要指大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器，終端包括手機(jī)、車(chē)載、安防攝像頭、機(jī)器人等各種場(chǎng)景。
無(wú)論是在線(xiàn)翻譯、語(yǔ)音助手、個(gè)性化推薦，還是各種降低開(kāi)發(fā)者使用門(mén)檻的AI開(kāi)發(fā)平臺(tái)，背后都需要云端AI芯片夜以繼日地為數(shù)據(jù)中心提供強(qiáng)大的算力支撐。于是，AI芯片成為科技巨頭們的必爭(zhēng)之地。這其中以支持游戲視覺(jué)GPU出名的英偉達(dá)暫時(shí)領(lǐng)先，而老牌芯片巨頭英特爾則通過(guò)買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)扶搖直上。
兩大芯片巨頭在A(yíng)I時(shí)代開(kāi)啟了一場(chǎng)全新的較量。2019年，二者在云端AI芯片戰(zhàn)場(chǎng)開(kāi)始了一場(chǎng)新的戰(zhàn)役。誰(shuí)能主導(dǎo)這場(chǎng)云端AI芯片戰(zhàn)事，誰(shuí)就能在將來(lái)的云計(jì)算和AI市場(chǎng)的戰(zhàn)爭(zhēng)中贏(yíng)得更多話(huà)語(yǔ)權(quán)。
號(hào)角再次吹響
財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)顯示，英偉達(dá)2020財(cái)年也就是2019年第三季度營(yíng)收30.14億美元，同比下滑5%，環(huán)比增長(zhǎng)17%；凈利潤(rùn)8.99億美元，同比下滑27%，環(huán)比增長(zhǎng)63%；調(diào)整后凈利潤(rùn)為11.03億美元，同比下滑4%，環(huán)比增長(zhǎng)63%。
這已經(jīng)是英偉達(dá)營(yíng)收連續(xù)第四個(gè)季度下降。但是，財(cái)報(bào)發(fā)布后股價(jià)并未有太大波動(dòng)，且華爾街仍看好其前景。
對(duì)此，筆者認(rèn)為，本季英偉達(dá)營(yíng)收貢獻(xiàn)最大的游戲部門(mén)雖與以往同期相比有所下降，但卻高于預(yù)期的15.4億美元；代表英偉達(dá)未來(lái)發(fā)展方向的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)7.26億美元收入，雖略低于預(yù)期的7.542億美元，但與上季度相比，也在持續(xù)增長(zhǎng)中。游戲部門(mén)是英偉達(dá)的基本盤(pán)，基本盤(pán)穩(wěn)定，投資人自然也就放心了，所以對(duì)股價(jià)影響不大；而目前英偉達(dá)正處于轉(zhuǎn)型之中，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)一直在持續(xù)增長(zhǎng)，這是華爾街仍然看好英偉達(dá)的原因。
過(guò)去幾年，由于趕上了深度學(xué)習(xí)的東風(fēng)，英偉達(dá)通用圖形處理單元（GPGPU）扶搖直上，把2015年還是20美元的股價(jià)提高到了2018年10月292美元的高點(diǎn)，一躍成為AI領(lǐng)域第一股。其火箭般的漲勢(shì)讓半導(dǎo)體巨頭英特爾坐不住了，意圖通過(guò)收購(gòu)?fù)黄谱陨硐拗?，重塑市?chǎng)版圖。二者的競(jìng)爭(zhēng)在2019年變得更為直白和更加激烈。
我們知道，圖形和視覺(jué)處理領(lǐng)域是英偉達(dá)的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)。而在11月13日2019英特爾人工智能峰會(huì)期間，英特爾展示了兩款分別面向AI訓(xùn)練和推理的Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器（NNP），以及下一代Movidius視覺(jué)處理單元（VPU），就是在向英偉達(dá)宣戰(zhàn)。
其中，兩款Nervana神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器包括面向訓(xùn)練的NNP-T1000和面向推理的NNP-I1000。這兩顆芯片都是專(zhuān)為云端環(huán)境定制的ASIC（特殊應(yīng)用集成電路）芯片，可以并接多個(gè)芯片，加速AI模型的開(kāi)發(fā)。會(huì)上，英特爾宣告兩款芯片正式開(kāi)始商用交付，為百度、Facebook等人工智能客戶(hù)定制開(kāi)發(fā)產(chǎn)品。英特爾物聯(lián)網(wǎng)集團(tuán)副總裁Jonathan Ballon還特地強(qiáng)調(diào)了為AI和機(jī)器學(xué)習(xí)“專(zhuān)門(mén)制造”芯片的重要性，暗示其產(chǎn)品對(duì)英偉達(dá)GPU產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)。
對(duì)于下一代Movidius VPU，該芯片旨在為低功率設(shè)備中的AI圖像和視頻處理系統(tǒng)提供動(dòng)力，面向開(kāi)發(fā)電腦機(jī)器人視覺(jué)相關(guān)用途，例如依靠機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)繞過(guò)障礙物的無(wú)人機(jī)和無(wú)人駕駛汽車(chē)等。會(huì)上，英特爾也非常自信地將其和英偉達(dá)的產(chǎn)品做出比較，據(jù)說(shuō)這款代號(hào)為Keem Bay的VPU能提供的算力是英偉達(dá)Xavier芯片的4倍，在充分利用的情況下，該芯片可幫客戶(hù)獲得50%的額外性能。并且這款新一代的視覺(jué)處理單元將于2020年上半年上市。
這些芯片是英特爾在2016年收購(gòu)兩家AI初創(chuàng)公司后，成果的集中展示。英特爾稱(chēng)，一系列產(chǎn)品的推出旨在針對(duì)從云端到邊緣的AI計(jì)算市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)加速AI開(kāi)發(fā)、部署和性能提升，以便在與AI芯片的對(duì)手英偉達(dá)的競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)超越。也就是說(shuō)，“雙英”戰(zhàn)事開(kāi)始正式升級(jí)。
AI計(jì)算大致分為兩個(gè)層面，首先是對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練（Training），整個(gè)過(guò)程可能耗時(shí)數(shù)天或數(shù)周；之后是對(duì)訓(xùn)練出的模型做出推理（Inference）。在A(yíng)I市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，一些公司開(kāi)發(fā)專(zhuān)有AI芯片，實(shí)現(xiàn)更好的AI計(jì)算效能。AI計(jì)算目前已經(jīng)成為GPU巨頭英偉達(dá)的利潤(rùn)驅(qū)動(dòng)因素。
運(yùn)用GPU進(jìn)行部分運(yùn)算密集工作負(fù)載，提供比傳統(tǒng)CPU在每瓦效能上更大的提升效果，通過(guò)采用英偉達(dá)GPU投入機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）算法加速應(yīng)用，可讓AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和推理更加快速且準(zhǔn)確率更高，從而掀起由英偉達(dá)領(lǐng)軍的全球AI研究與應(yīng)用的爆炸式成長(zhǎng)。
目前，在更考驗(yàn)計(jì)算力的AI訓(xùn)練市場(chǎng)，英偉達(dá)更具優(yōu)勢(shì)，其數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)也在不斷增長(zhǎng)。不過(guò)，英特爾表示，其基于A(yíng)I解決方案的產(chǎn)品組合得到進(jìn)一步強(qiáng)化，今年會(huì)創(chuàng)造超過(guò)35億美元的營(yíng)收。目前在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，憑借CPU市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，其已贏(yíng)下了AI推理市場(chǎng)，因?yàn)槎鄶?shù)云端推理都是由至強(qiáng)CPU完成的。
在傳統(tǒng)芯片架構(gòu)上，英特爾仍然是可以提供最完整解決方案的公司，而在GPU領(lǐng)域，英特爾也將向英偉達(dá)發(fā)起挑戰(zhàn)?！癈PU是AI的基礎(chǔ)所在，絕大多數(shù)的企業(yè)已經(jīng)在現(xiàn)有的架構(gòu)基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件來(lái)部署AI的應(yīng)用。我們很快也會(huì)有更強(qiáng)大的GPU來(lái)加入我們的產(chǎn)品家族?！庇⑻貭柸蚋笨偛眉嫒斯ぶ悄墚a(chǎn)品事業(yè)部總經(jīng)理Naveen Rao在會(huì)上說(shuō)。
在三季度業(yè)績(jī)發(fā)布電話(huà)會(huì)議中，英偉達(dá)CEO黃仁勛指出，英偉達(dá)已經(jīng)轉(zhuǎn)型為軟件公司，無(wú)論是AI、數(shù)據(jù)分析還是游戲圖形，這些平臺(tái)其實(shí)都是從功能強(qiáng)大的軟件開(kāi)始，所以一直以來(lái)，英偉達(dá)大部分業(yè)務(wù)其實(shí)都高度軟件相關(guān)，這也使得英偉達(dá)的利潤(rùn)能力正逐漸提高。他強(qiáng)調(diào)，就如同英偉達(dá)產(chǎn)品近期贏(yíng)得的推理性能測(cè)試，這不僅是仰賴(lài)芯片本身，還有軟件堆棧和編譯程序的貢獻(xiàn)。
無(wú)獨(dú)有偶，Naveen Rao也在2019英特爾人工智能峰會(huì)上強(qiáng)調(diào)軟件對(duì)使用AI芯片功能開(kāi)發(fā)的重要性。目前，英偉達(dá)憑借CUDA程序框架以及一系列用于并行計(jì)算和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序編程接口，是其AI崛起的關(guān)鍵。對(duì)此，英特爾宣布推出Dev Cloud for Edge，使得開(kāi)發(fā)人員可以在購(gòu)買(mǎi)硬件前，能夠在各類(lèi)英特爾處理器上嘗試、部署原型和測(cè)試AI解決方案。
無(wú)論是硬件還是軟件，無(wú)論是云端還是終端，無(wú)論是訓(xùn)練還是推理，英偉達(dá)和英特爾都是你追我趕，步步緊逼，忙得不亦樂(lè)乎。
數(shù)據(jù)紅利的誘惑
同為芯片及計(jì)算領(lǐng)域巨頭，“雙英”在A(yíng)I時(shí)代互掐不是頭一回了，畢竟英特爾的CPU與英偉達(dá)的GPU在管理協(xié)調(diào)和計(jì)算能力方面的優(yōu)劣爭(zhēng)吵，伴隨深度學(xué)習(xí)的誕生就天然存在。不過(guò)這次掐得尤其厲害。
今年3月，英偉達(dá)擊敗英特爾，豪擲69億美元與以色列公司Mellanox達(dá)成其史上最大規(guī)模收購(gòu)。Mellanox是一家成立于1999年的芯片提供商，總部位于以色列Yokneam和加利福尼亞桑尼維爾。這家主要做服務(wù)器和存儲(chǔ)連接方案的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商，幾乎覆蓋了包括網(wǎng)絡(luò)控制芯片、網(wǎng)卡、交換機(jī)、軟件等在內(nèi)的各類(lèi)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，全球前十的大型公司有九家都選用了Mellanox的方案，谷歌、亞馬遜、微軟都是其客戶(hù)。
其中，用于高性能計(jì)算的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)InfiniBand市場(chǎng)幾乎被Mellanox和英特爾二分天下，尤其是Mellanox幾乎占據(jù)了超過(guò)70%的市場(chǎng)，而其生產(chǎn)的芯片則用于加速計(jì)算機(jī)服務(wù)器之間的信息流動(dòng)。2018年，Mellanox的收入飆升26％，首次超過(guò)10億美元，另外Mellanox已經(jīng)在納斯達(dá)克上市。英偉達(dá)表示，這筆收購(gòu)一旦完成，預(yù)計(jì)將立即增加其利潤(rùn)和自由現(xiàn)金流。
“雙英”巨資爭(zhēng)奪Mellanox顯然是因?yàn)椤皵?shù)據(jù)紅利”?！皵?shù)據(jù)中心比以往任何時(shí)候都重要”，英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛說(shuō)，“我們很高興能將NVIDIA的加速計(jì)算平臺(tái)與Mellanox世界知名的加速網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)結(jié)合在一起，創(chuàng)建下一代數(shù)據(jù)中心規(guī)模的計(jì)算解決方案”。他表示，英偉達(dá)將利用其新獲得的技術(shù)使那些“裝滿(mǎn)機(jī)械的巨型倉(cāng)庫(kù)”（數(shù)據(jù)中心）更加高效和有效。
同是3月，在GTC技術(shù)峰會(huì)上，英偉達(dá)宣布推出自動(dòng)駕駛行業(yè)“第一個(gè)”安全力場(chǎng)（SFF）安全模型，結(jié)果被英特爾全資子公司Mobileye的CEO發(fā)文諷刺，說(shuō)SFF是抄襲Mobileye的決策模型RSS。到了3月末，據(jù)說(shuō)英偉達(dá)技術(shù)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)湯姆·皮特森宣布離職，加盟英特爾。這位技術(shù)大牛曾參與英偉達(dá)的重要顯示技術(shù)G-Sync的研發(fā)，其名下專(zhuān)利多達(dá)50項(xiàng)。
總之就是，剛一開(kāi)年，“雙英”就開(kāi)始了好不淡定的互掐。英特爾這邊從2016年底就希望將業(yè)務(wù)從以晶體管為中心轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為中心，實(shí)現(xiàn)作為芯片巨頭的新時(shí)代轉(zhuǎn)型，提振業(yè)績(jī)。為此，英特爾還專(zhuān)門(mén)拿出了不少專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)的研究數(shù)據(jù)來(lái)佐證“數(shù)據(jù)是新石油”這一轉(zhuǎn)型的合理性和前瞻性。
目前看，英特爾取得了不錯(cuò)的階段性成果，從2016年起，英特爾連續(xù)三年創(chuàng)下?tīng)I(yíng)收新高，2018年度營(yíng)收首次突破700億美元，達(dá)到708億美元。其中，2018年以數(shù)據(jù)為中心的業(yè)務(wù)占比高達(dá)48%，預(yù)計(jì)在2019年將超過(guò)“以PC為中心”的業(yè)務(wù)。
而另一邊，英偉達(dá)也沒(méi)閑著。在GTC峰會(huì)上，黃仁勛高調(diào)提出，要“發(fā)展以數(shù)據(jù)中心為載體的數(shù)據(jù)科學(xué)”。追逐數(shù)據(jù)紅利對(duì)英偉達(dá)而言是“必須”，一方面因數(shù)字加密貨幣采礦熱潮退卻，英偉達(dá)挖礦圖形芯片的市場(chǎng)需求銳減，再加上中國(guó)游戲芯片需求疲軟，英偉達(dá)整體業(yè)務(wù)受到顯著影響，“庫(kù)存積壓、股價(jià)遭腰斬、業(yè)績(jī)低迷”成了其過(guò)去一年的主基調(diào)。
另一方面，英特爾等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手也開(kāi)始發(fā)力GPU市場(chǎng)，甚至一些AI芯片初創(chuàng)公司也在試圖蠶食英偉達(dá)的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，這讓其壓力倍增。于是，承擔(dān)數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)等多個(gè)重要環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)中心便首當(dāng)其沖成為英偉達(dá)的重點(diǎn)布局對(duì)象。
英偉達(dá)目前的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展勢(shì)頭也不錯(cuò)，最新財(cái)報(bào)顯示，其已有約1/4的營(yíng)收來(lái)自數(shù)據(jù)中心。“數(shù)據(jù)科學(xué)是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的領(lǐng)域，它也是高性能計(jì)算機(jī)群的新一輪挑戰(zhàn)”，黃仁勛說(shuō)，“我們希望在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)上加倍努力”。
英特爾進(jìn)攻英偉達(dá)的GPU大本營(yíng)，英偉達(dá)就直接奪了Mellanox，一來(lái)一往，正面進(jìn)攻和側(cè)翼突擊，沒(méi)毛病。
英特爾本來(lái)具備資料中心所需的連網(wǎng)解決方案，倘若能收購(gòu)Mellanox，就能搖身一變，成為資料中心連網(wǎng)方案的龍頭供應(yīng)商，但卻被英偉達(dá)搶走。資料中心基本上仍是服務(wù)器的處理器最關(guān)鍵，所以在該市場(chǎng)還是以英特爾馬首是瞻，其生態(tài)系統(tǒng)也以英特爾為核心展開(kāi)。但資料中心的另一關(guān)鍵，就是資料中心與服務(wù)器間的資料交換速度能否有效提升，借此發(fā)揮整體綜效，強(qiáng)化服務(wù)業(yè)者的服務(wù)質(zhì)量。
以Mellanox的解決方案來(lái)看，該公司不只是一家單純的網(wǎng)通芯片供應(yīng)商，其旗下亦有板卡、網(wǎng)絡(luò)交換器與網(wǎng)通軟件方案，主要客戶(hù)群除了服務(wù)器還有資料中心廠(chǎng)商，例如騰訊、Netflix與百度等，某種程度上說(shuō)Mellanox是網(wǎng)通方案供應(yīng)商更貼切。
英偉達(dá)搶奪Mellanox是因?yàn)槠湟查_(kāi)始為客戶(hù)提供系統(tǒng)級(jí)產(chǎn)品，像是與服務(wù)器相關(guān)的HGX與DGX系列，車(chē)用領(lǐng)域針對(duì)自駕車(chē)專(zhuān)用的Pegasus系統(tǒng)等，收購(gòu)Mellanox對(duì)英偉達(dá)的好處一是可以強(qiáng)化和既有客戶(hù)如Dell、HPE與百度等的合作關(guān)系，二是也可強(qiáng)化其在資料中心市場(chǎng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)。
英特爾與英偉達(dá)的核心競(jìng)爭(zhēng)力分屬CPU與GPU，本是合作大于競(jìng)爭(zhēng)的共存關(guān)系，但這幾年AI議題發(fā)酵，使得雙方競(jìng)爭(zhēng)意味增強(qiáng)，而對(duì)Mellanox的爭(zhēng)奪則更加劇了二者的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，因此當(dāng)英偉達(dá)最終完成收購(gòu)后，“雙英”在2020年及之后的互動(dòng)關(guān)系將會(huì)更有看點(diǎn)。
30年風(fēng)云跌宕
芯片巨頭的戰(zhàn)場(chǎng)從不寂寞，在激烈的捉對(duì)廝殺中，英特爾、英偉達(dá)的對(duì)峙已經(jīng)延續(xù)了近30載。芯片市場(chǎng)早期，在英特爾與AMD的激烈爭(zhēng)斗中，英偉達(dá)只是一個(gè)趁人不備偷偷發(fā)展的行業(yè)“小弟”，之后發(fā)展成為GPU之王，并在A(yíng)I新時(shí)代如魚(yú)得水。
英偉達(dá)之所以能夠后來(lái)居上、驚艷世人，最重要的原因是抓住了時(shí)代風(fēng)口：計(jì)算和圖像處理能力使其在云計(jì)算和AI業(yè)務(wù)上更有優(yōu)勢(shì)。正如亞馬遜抓住電商零售的時(shí)代之匙，沃爾瑪“沉淪”；阿里和騰訊抓住IM的時(shí)代之匙，百度“沉淪”。在10年以上的行業(yè)大機(jī)遇面前，英偉達(dá)恰好站在了風(fēng)口之上。
創(chuàng)建于1968年的英特爾因?yàn)橹匾暭夹g(shù)和研發(fā)在1985年前后登上了傳統(tǒng)芯片行業(yè)的“鐵王座”。1985-2005年的20年間，英特爾忙于和AMD打官司、剛技術(shù)之時(shí)，創(chuàng)立于1990年的行業(yè)新人英偉達(dá)選擇圖像領(lǐng)域發(fā)展，并順利轉(zhuǎn)向GPU。
1996年，在摸索了3年后，年輕的英偉達(dá)把業(yè)務(wù)重心定位在了圖形處理器上，之后幾年風(fēng)生水起，游戲整機(jī)廠(chǎng)紛紛下訂單，1999年?duì)I收破1.5億美元且順利在納斯達(dá)克掛牌上市。
然而，凜冬說(shuō)至就至。隨后的2000-2003年三年，英偉達(dá)卻撞上“至暗時(shí)刻”：未能如期如要求完成微軟的Xbox用圖形芯片訂單，導(dǎo)致微軟反水轉(zhuǎn)投死對(duì)頭ATI；日后的旗艦產(chǎn)品Geforce系列此時(shí)正不停爆出質(zhì)量事故，黃仁勛還因此喜提了“兩彈一勛”稱(chēng)號(hào)。他只能一面忍辱負(fù)重向微軟服軟認(rèn)錯(cuò)、爭(zhēng)取訂單，一面和英特爾達(dá)成了專(zhuān)利交叉許可協(xié)議。
平靜了沒(méi)兩年，英偉達(dá)又遭遇了AMD翻臉、英特爾停止專(zhuān)利交叉共享的變故，只好自己擼袖子進(jìn)入3D圖形加速器領(lǐng)域、投入大量人力財(cái)力研發(fā)CUDA（通用并行計(jì)算平臺(tái)），燒錢(qián)又沒(méi)有短期收益，股價(jià)一度從37美元跌到6美元。CUDA最終于2006年上市，是全球首款GPU上的通用計(jì)算解決方案，為編程人員帶來(lái)更便捷的入門(mén)體驗(yàn)，逐漸為英偉達(dá)GPU積累了強(qiáng)健穩(wěn)固的開(kāi)發(fā)者生態(tài)。
而此時(shí)，在經(jīng)歷過(guò)和數(shù)十家對(duì)手的激烈廝殺，與AMD成為圖形顯卡領(lǐng)域的兩大霸主之后，英偉達(dá)總營(yíng)收規(guī)模已達(dá)30億美元，于是黃仁勛做了一個(gè)冒險(xiǎn)但卻對(duì)英偉達(dá)影響深遠(yuǎn)的決定：每年為CUDA項(xiàng)目砸5億美元，累計(jì)總額近100億美元，通過(guò)一系列改動(dòng)和軟件開(kāi)發(fā)，將GPU轉(zhuǎn)化成更通用的計(jì)算工具。
2012年，隨著人工智能、深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的突破發(fā)展，此時(shí)已經(jīng)進(jìn)化為提供算力基礎(chǔ)設(shè)施的英偉達(dá)終于熬到了咸魚(yú)翻身的機(jī)會(huì)，基于CUDA架構(gòu)的大規(guī)模并行運(yùn)算芯片Tesla迎來(lái)了AI時(shí)代。黃仁勛在CUDA上的堅(jiān)持開(kāi)始產(chǎn)生回報(bào)。
這一年，在ImageNet大賽中，加拿大多倫多大學(xué)教授、機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域泰斗、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之父Geoffrey Hinton帶領(lǐng)課題組用GPU訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）AlexNet，他們使用兩個(gè)GPU實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確率10.8%的大幅提升，一舉拿下了ImageNet圖像識(shí)別比賽的冠軍。到了2013年，比賽的所有參賽者都采用深度學(xué)習(xí)算法，也都跑在英偉達(dá)的GPU和CUDA上。
在原來(lái)的云計(jì)算環(huán)境下，計(jì)算主力是英特爾CPU，到了AI計(jì)算場(chǎng)景，計(jì)算主力變成了GPU和其他專(zhuān)用加速器。GPU并非為深度學(xué)習(xí)而生，其并行計(jì)算能力卻與深度學(xué)習(xí)算法的邏輯一拍即合。每個(gè)GPU有數(shù)千個(gè)內(nèi)核并行，這些核心通常執(zhí)行許多低級(jí)的、繁復(fù)的數(shù)學(xué)運(yùn)算，非常適合運(yùn)行深度學(xué)習(xí)算法。之后，越來(lái)越強(qiáng)的“CUDA+GPU”組合，憑借無(wú)敵的處理速度和多任務(wù)處理能力，迅速俘獲一大批研究人員的芳心，很快就成為全球各大數(shù)據(jù)中心和云服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的必備組件。
終于迎來(lái)自己時(shí)代的英偉達(dá)，2012年與Google的人工智能團(tuán)隊(duì)合作，建造了當(dāng)時(shí)最大的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，之后各深度學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始廣泛大批量使用英偉達(dá)顯卡。2013年，英偉達(dá)與IBM在建立企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心方面達(dá)成合作。2017年，英偉達(dá)發(fā)布了面向L5完全無(wú)人駕駛開(kāi)發(fā)平臺(tái)Pegasus。過(guò)去3年多，英偉達(dá)在高端GPU、高性能計(jì)算HPC和數(shù)據(jù)中心等業(yè)務(wù)領(lǐng)域保持著一騎絕塵的姿態(tài)，被坊間稱(chēng)為是深度學(xué)習(xí)得以突破發(fā)展的三大元?jiǎng)字弧?/p>
2012年前后，英特爾正忙于與高通爭(zhēng)奪移動(dòng)芯片市場(chǎng)，同時(shí)還要應(yīng)對(duì)來(lái)自AMD的絕地大反彈。2014年后，因?yàn)槟柖墒?，英特爾?0納米芯片已經(jīng)跳票三年，一再拖延上市日期，根本無(wú)暇顧及新興的AI市場(chǎng)。直到2015年英特爾方才如夢(mèng)初醒，啟動(dòng)了全方位的AI戰(zhàn)略。
英特爾先是設(shè)法讓自己的X86與英偉達(dá)跑得一樣快，然后是并購(gòu)為深度學(xué)習(xí)而生的專(zhuān)用芯片，像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器Nervana、計(jì)算機(jī)視覺(jué)Movidius、自動(dòng)駕駛技術(shù)方案Mobileye等。再然后是做生態(tài)，這也是英特爾最擅長(zhǎng)的事。
英偉達(dá)得益于GPU芯片在深度學(xué)習(xí)熱潮中大受歡迎，股價(jià)一路飆升，在全球服務(wù)器用GPU市場(chǎng)占了96%的份額。數(shù)據(jù)中心已是英偉達(dá)第二大業(yè)務(wù)，從2017年二季度開(kāi)始，保持每個(gè)季度同比增長(zhǎng)100%+。
起步早加上生態(tài)穩(wěn)健讓英偉達(dá)很快便成為云端AI芯片市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者，陸續(xù)展示出令人驚嘆的Tensor Core、NVSwitch等技術(shù)，不斷打造新的性能標(biāo)桿。此外，它還通過(guò)構(gòu)建了GPU云使得開(kāi)發(fā)者隨時(shí)可以下載新版的深度學(xué)習(xí)優(yōu)化軟件堆棧容器，極大地降低了AI研發(fā)與應(yīng)用的門(mén)檻。
對(duì)峙與糾纏
英偉達(dá)牛氣沖天最終登頂，英特爾自然不會(huì)視而不見(jiàn)。2017年11月，英特爾甚至宣布和AMD結(jié)盟，聯(lián)手對(duì)付英偉達(dá)。當(dāng)時(shí)沒(méi)有搭上數(shù)據(jù)中心這班車(chē)、技術(shù)制程也出現(xiàn)停滯的英特爾并沒(méi)有坐以待斃，而是采取了收購(gòu)這個(gè)他山之石以為己用的策略。
如前所述，深度學(xué)習(xí)通過(guò)訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)模型，然后部署到實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中叫做推理（AI inference）。過(guò)去兩年，英偉達(dá)在訓(xùn)練市場(chǎng)占據(jù)了絕對(duì)份額，但隨著AI部署到實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，產(chǎn)品比拼的不僅是速度，還有性?xún)r(jià)比、性能功耗比和低延遲，而這恰是英偉達(dá)所害怕的。
英特爾瞅準(zhǔn)要害，2015年12月砸下167億美元買(mǎi)走當(dāng)時(shí)的可編程邏輯器件（FPGA）的千年老二Altera，如今英特爾憑著“Xeon+Altera FPGA”異構(gòu)芯片的打法，將數(shù)據(jù)中心某些任務(wù)提速十倍有余，其陸續(xù)推出的號(hào)稱(chēng)史上最快FPGA芯片的Stratix 10系列，更是獲得了微軟的青睞。
去年12月，英特爾還在重慶落戶(hù)了其全球最大的FPGA創(chuàng)新中心，今年4月又亮出悄然打磨了數(shù)年，集成了英特爾最先進(jìn)的10nm工藝、3D封裝、第二代HyperFlex等多種創(chuàng)新技術(shù)的新武器——全新架構(gòu)的FPGA Agilex。
如今，英特爾的FPGA已經(jīng)在服務(wù)器市場(chǎng)初步站穩(wěn)腳跟，而另一項(xiàng)重要的交易還處于蟄伏期。2016年8月，英特爾花了三四億美元買(mǎi)下專(zhuān)注于打造深度學(xué)習(xí)專(zhuān)用于硬件的加州創(chuàng)企Nervana，被用來(lái)對(duì)抗在性能提升方面有如神速的英偉達(dá)。收購(gòu)后不久，前Nervana CEO就被晉升為英特爾AI事業(yè)部總負(fù)責(zé)人，首款采用臺(tái)積電28nm工藝的深度學(xué)習(xí)專(zhuān)用芯片Lake Crest在2018年量產(chǎn)，據(jù)稱(chēng)性能是當(dāng)時(shí)最快的GPU的10倍。
2017年3月，Nervana以及Xeon、Xeon Phi和Altera四個(gè)部分的人工智能相關(guān)業(yè)務(wù)和資源被整合進(jìn)一個(gè)部門(mén)，即人工智能產(chǎn)品事業(yè)部（AIPG），這個(gè)新部門(mén)將整合公司包括工程、實(shí)驗(yàn)室、軟件等資源，打造英特爾Nervana平臺(tái)，既包括Nervana云計(jì)算服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)，又包括Nervana專(zhuān)用芯片。整合之后，英特爾AIPG于2017年推出Crest家族系列產(chǎn)品線(xiàn)，每隔一段時(shí)間推出一款升級(jí)產(chǎn)品來(lái)PK英偉達(dá)最新的GPU。
實(shí)際上，盡管GPU的高能耗遭到業(yè)界越來(lái)越多的吐槽，但因其無(wú)與倫比的并行運(yùn)算能力，使得云端AI訓(xùn)練領(lǐng)域至今尚未出現(xiàn)能與英偉達(dá)GPU分庭抗禮的玩家。挑戰(zhàn)這一領(lǐng)域的玩家主要是傳統(tǒng)芯片巨頭和創(chuàng)企，跨界的科技巨頭有谷歌、百度和華為，主要采用的架構(gòu)是通用GPU和ASIC。
而在更注重能耗、時(shí)延、成本、性?xún)r(jià)比等綜合能力的云端AI推理領(lǐng)域，入局的玩家相對(duì)更多，F(xiàn)PGA和ASIC的優(yōu)勢(shì)相對(duì)高于GPU。擁有全面AI芯片布局的英特爾勢(shì)頭正猛，中美幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭也基本上全部加入戰(zhàn)局，或憑借自身規(guī)模優(yōu)勢(shì)和充足資源為高成本研發(fā)提供資金支持，或公布了AI芯片開(kāi)發(fā)計(jì)劃。
結(jié)語(yǔ)
在訓(xùn)練領(lǐng)域，英偉達(dá)穩(wěn)固的生態(tài)體系依然是難以撼動(dòng)的一座高山，并基于自身在GPU領(lǐng)域的強(qiáng)大產(chǎn)品技術(shù)實(shí)力發(fā)展起了穩(wěn)固的生態(tài)圈，成本也更低。
英特爾以“全能冠軍”策略對(duì)抗英偉達(dá)，研制一體、業(yè)務(wù)全面布局設(shè)備端、邊緣端和云端，綜合CPU、GPU、FPGA和各種專(zhuān)用芯片打造一個(gè)完整的體系，并通過(guò)結(jié)盟構(gòu)建了聲勢(shì)浩大的生態(tài)圈，如合作建設(shè)了FPGA中國(guó)創(chuàng)新中心，聯(lián)合發(fā)起成立了開(kāi)放數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟、CXL開(kāi)放合作聯(lián)盟、邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等等。
英偉達(dá)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練市場(chǎng)需求不會(huì)減弱。但正在發(fā)展、隨著人工智能普及未來(lái)市場(chǎng)難以估量的推理領(lǐng)域，GPU的增速并不確定，前些年加速卡已經(jīng)賣(mài)得很多了，市場(chǎng)可能會(huì)增速減緩甚至保持平緩狀態(tài)。
而且技術(shù)的突破性變革也是一種變數(shù)，隨著深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷完善，未來(lái)人工智能的機(jī)器推理能力會(huì)越來(lái)越完善，不排除會(huì)有某種革新式硬件出來(lái)引發(fā)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的變遷，而且也說(shuō)不定哪一天半路會(huì)殺出一種終極算法，來(lái)取代英偉達(dá)。
當(dāng)然，英偉達(dá)也在順應(yīng)時(shí)勢(shì)，比如在GTC上黃仁勛特意在A(yíng)I工作流程中把機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)中心等與GPU加速深度學(xué)習(xí)一起納入了英偉達(dá)的“AI定義域”。這意味著，英偉達(dá)將逐漸調(diào)整過(guò)度倚重GPU的AI戰(zhàn)略，將產(chǎn)業(yè)布局?jǐn)U展至AI產(chǎn)業(yè)各個(gè)鏈條。
在擴(kuò)展生態(tài)圈方面，英偉達(dá)則采取了不同策略，比如基于最新發(fā)布的推理服務(wù)器芯片T4與亞馬遜云AWS、阿里云達(dá)成合作等?？傊?，英偉達(dá)和英特爾的對(duì)峙和競(jìng)爭(zhēng)，可能是一場(chǎng)馬拉松，短期難分勝負(fù)。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論