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AMD 能像对付英特尔一样,打破英伟达对人工智能芯片的垄断吗

经济学人的分析认为,AMD挑战顶级人工智能芯片制造商将是困难的,但也许并非不可能。

Genevieve Martin, OLCF at ORNL, CC BY 2.0 , via Wikimedia Commons

“这是业界最先进的人工智能加速器,”AMD公司总裁苏姿丰女士在 12 月发布新型MI300 芯片时夸耀道。

苏女士列举了一系列技术指标: 1,530 亿个晶体管、192 千兆字节内存和每秒 5.3 太字节内存带宽。这分别是英伟达顶级人工智能芯片H100 的 2 倍、2.4 倍和 1.6 倍。

在过去的一年里,英伟达已经利用人工智能的爆发,把自己成为美国市值排名第五的公司,市值达到 1万5千亿美元。

大多数专家都认为,这些数字和苏女士并没有说谎:MI300 确实比H100 更胜一筹。投资者也喜欢这样的说法,AMD的股价第二天就飙升了 10%。

1 月 30 日,AMD在季度收益电话会议上宣布,预计今年将售出价值 35 亿美元的MI300,还称2023 年的收入将达到 230 亿美元,是 2014 年苏女士担任首席执行官时的四倍。

在她的领导下,AMD市值增长了 100 倍,达到 2700 亿美元。相对于未来12个月的预测利润,估值甚至比英伟达还要高。

去年,AMD取代了曾经统治美国芯片制造的英特尔,成为美国估值第二高的半导体公司。

现在,AMD的目标是成为最大的半导体公司。

这样的雄心壮志在十年前似乎是天方夜谭。据AMD技术主管马克·帕普马斯特回忆,当时AMD正面临着 “生存危机”。2008 年,AMD剥离了芯片制造业务,专注于设计处理器,并将生产外包给台积电等制造商。

这样做的目的,是为了更好地与英特尔进行蓝图竞争,因为英特尔庞大的制造能力是AMD无法望其项背的。

但这并没有奏效。AMD 的几款芯片都失败了。主要用于个人电脑的中央处理器(CPU)的销售也在崩溃。2013 年,公司出售并租回了位于奥斯汀的园区,以筹集现金。

一年后,新上任的苏女士继承了超过10亿美元的净债务,每年净亏损4亿美元,市值从2006年的200亿美元跌至不足30亿美元。她意识到,AMD要想重振雄风,唯一的办法就是摆脱低迷的 PC 市场,专注于更有前途的领域,如数据中心服务器的 CPU 和游戏机的图形处理器(GPU,使视频游戏的视觉效果栩栩如生)。

她和帕普马斯特在新的 CPU 架构上赌了一把,目的不仅是要在价格上,还要在性能上击败英特尔。

他们的想法是采用类似乐高积木的方法来制造芯片。通过将芯片拆分成更小的部分,AMD 可以混合和匹配不同的模块,以更低的成本组装出不同类型的芯片。

2017 年,当首批此类复合芯片发布时,比英特尔的竞争对手产品更快、更便宜,部分原因可能是英特尔被自身的问题所困扰(特别是在转向更小的晶体管时屡次出现制造失误)。

在过去的十年中,AMD在利润丰厚的服务器 CPU 市场份额,从零上升到 30%,打破了英特尔的垄断地位。

现在AMD又要面对另一个巨人。

与英伟达的竞争和英特尔有所不同。首先,这是私人恩怨。

苏女士和英伟达的老板黄仁勋是远房亲戚。而且与英特尔不同,英伟达和AMD一样,都是芯片设计公司,因此不容易出现生产失误。

更重要的是,赌注更大。英伟达之所以能创造 15000 亿美元的市值,是因为在图形处理器市场上占据了主导地位,这不仅是因为图形处理器在游戏中的作用,还因为图形处理器恰好是训练人工智能模型的最佳芯片类型。

苏女士预计,到 2027 年,人工智能芯片的全球销售额,将从去年的 400 亿美元增至 4000 亿美元。

那她有机会战胜英伟达吗?

英伟达是一个强大的对手。收入和营业利润率几乎是 AMD 的三倍。根据投资银行杰富瑞的数据,公司在人工智能加速器芯片市场占据主导地位,占全球此类元件销售量的 86%;在MI300 推出之前,AMD几乎没有市场份额。

英伟达还提供连接芯片集群的网络设备,以及管理人工智能工作负载的软件(称为CUDA)。研究公司 Fabricated Knowledge 的道格·奥劳夫林指出,英伟达之所以在人工智能芯片制造领域占据主导地位,是因为提供了最好的芯片、最好的网络套件和最好的软件。

AMD的新处理器表明,也许可以在半导体硬件方面与英伟达竞争。帕普马斯特说,这是十年投资的结果。AMD 每年在研发上的投入接近 60 亿美元,几乎是竞争对手的两倍,占销售额的比例也是后者的两倍。

这使AMD能够将乐高方法应用于图形处理器。将十几个积木块或 “chiplets “组合到一个芯片中,可以让处理器和内存彼此靠近,从而提高处理速度。1

2 月,Chatgpt 的制造商Openai 表示,将使用MI300s 进行部分训练。

为了在网络和软件方面超越英伟达,AMD正在与其他公司合作。12 月宣布与网络设备制造商合作,其中包括最大的两家公司博通和思科,还支持一个名为 “超以太网联盟 “的芯片到芯片通信开源计划,以替代英伟达支持的InfiniBand。

和英伟达在软件领域的领先优势将更难缩小。AMD希望通过将软件ROCM开放源代码,并提供将CUDA程序翻译成ROCM程序的工具,使转换更加顺利,从而吸引客户离开英伟达。

击败英伟达并非易事。黄的公司并没有停滞不前。英伟达最近宣布,计划每年而不是每两年推出一款新芯片。拥有最宏大人工智能雄心的科技巨头,Alphabet、亚马逊、Meta 和微软都在忙着设计自己的加速芯片。

尽管AMD的销售额强劲,但对MI300 出货量的预测却令投资者失望。在公布最新业绩的第二天,AMD的股价下跌了 3%。

尽管如此,AMD仍有一大优势,它不是英伟达。

AI 公司迫切希望找到一个可以替代的选择,因为英伟达可以利用主导地位收取高昂的价格,并在供不应求的情况下向买家配给芯片。

美国银行的维韦克·阿里亚指出,尽管大型科技公司努力设计自己的硬件,但在一段时间内仍将依赖芯片制造商,而AMD为它们提供了选择。微软和 Meta 已经宣布计划在数据中心使用AMD的图形处理器。如果英伟达出了差错,AMD将在那里把自己的乐高芯片越堆越高。

不信问问英特尔就知道了。