谈起生成式AI热潮的受益者,没有人能忽略英伟达。据The Information统计,目前北美地区至少有12家AI芯片创企想从英伟达独享的生成式AI算力红利中分一杯羹。
这些创企创办时间不超过8年,其中有5家都是2022年创办的,有4家创始成员有谷歌背景。累计融资金额最高的Cerebras,早已凭晶圆级芯片声名鹊起;成立相对较晚的5家创企,创始成员背景也各有千秋。
总的来看,这12家盯上生成式AI算力蛋糕的北美AI芯片创企,有的定位做训练,有的主攻推理,有些则更进一步,将其产品定位瞄准特定类型的AI模型,如多数大模型的基础Transformer。
这是一个高风险的游戏:这些关键选择将决定初创公司是生存还是失败。
推理一直是更受欢迎的选择。因为很多客户使用或微调已经被训练过的模型,而不是从头开始构建一个新模型。而高推理成本正对包括OpenAI在内的大模型及生成式AI公司们产生压力。
d-Matrix、Etched.ai、Extropic、SiMa.ai、Groq正在构建专门用于某些模型架构的芯片,如为OpenAI和Anthropic的大语言模型提供动力的Transformer。这些公司认为,专用芯片比英伟达、Cerebras、Lightmatter、Rain AI、Tenstorrent等的通用芯片更快、效率更高。
但芯片研发充满挑战与未知。这些创企的多数产品最早要到今年年底才会上市销售。到那时,Transformer可能已经是旧新闻了。
芯片巨头发力汽车AI芯片
除了这些新成立的创企,还有不少芯片巨头也想从AI市场分走一杯羹,英特尔就是其中一个。
CES 2024首日活动上,芯片巨头英特尔正式宣布推出面向汽车领域的人工智能(AI)芯片产品,即全新AI增强型软件定义汽车系统级芯片(SoC),该产品将实现车载 AI 功能,并宣布极氪将成为首家采用这款全新SoC的汽车厂商。而且,英特尔还宣布收购总部汽车芯片设计公司Silicon Mobility SAS,推动英特尔发力全新 AI 芯片“上车”。
“我们正在将 AI PC带入汽车,”英特尔院士、公司副总裁、汽车事业部总经理Jack Weast表示,公司正采取“整车”方式来解决行业所面临的最大挑战,借助 AI 技术方案推动整个汽车平台的创新,助力行业向电动汽车转型。其对Silicon Mobility公司的收购不仅契合可持续发展目标,同时也将满足行业对能源管理的关键需求。
英特尔CEO基辛格(Pat Gelsinger)表示,随着数字化时代的到来,生活中的一切都变得“智能”,汽车行业也不例外。他强调,汽车的数字化转型意味着对更多的计算、更快的内存和更强大的性能。信息技术(IT)的各个领域都将围绕“硅”为核心进行发展。因此,对于英特尔而言,抓住这一重大机遇来扩大其在市场中的规模至关重要。通过英特尔多年的技术沉淀和研发能力,将使汽车变得更强大和智能化。
“汽车本质上是一台带有轮胎和发动机的‘笔记本电脑’,电动汽车的这一昂贵的重型部件也需要新的技术方法。因此,英特尔具有强大的技术和产品设计能力。而作为芯片制造商,我们可做出几十年的承诺,我们将有能力做到这一点(持续投入汽车芯片研发)。”基辛格表示。
事实上,在 AI 服务器芯片领域,英特尔一直在与英伟达、AMD等芯片企业展开竞争。而现在,英特尔开始发力 AI PC(人工智能个人电脑),并将 AI PC 体验带入汽车当中,以挑战英伟达、高通等其他厂商产品的市场地位。
国内企业或可专注ASIC芯片
AI芯片是人工智能产业的核心硬件,全球AI芯片发展水平还在起步阶段,中国凭借诸多有利因素有望通过追赶,到优势扩大,再到逐步于领先全球,具有巨大发展潜力。
数据显示,我国AI芯片市场规模由2017年的53亿元增至2021年的436.8亿元,年均复合增长率为69.4%,预计2022年我国AI芯片市场规模将增至850.2亿元。随着AI芯片应用领域扩大,蓬勃发展势头有增无减,今年中国AI芯片市场规模或有望突破千亿里程碑。
随着AI技术的爆发,不同类型的芯片在AI计算、训练和推理等方面发挥着关键作用。每种芯片类型都有其独特的优势,从而满足不同应用场景和需求。
这些AI芯片的发展势头迅猛,预示着芯片行业将在AI时代迎来更大的挑战和机遇。
比如,在海外,大型云端服务业者已开始扩大自研ASIC芯片的趋势越演越烈,Google自2023年下半加速自研TPU导入AI服务器,年成长将逾7成,2024年AWS亦将扩大采用自研ASIC,出货量有望实现翻倍成长,其他如Microsoft、Meta等亦规划扩展自研ASIC计划。
所以,接下来,我们将重点来关注国内厂商在AI芯片上具有潜力的领域,把更多目光落在了ASIC上面。
首先,ASIC芯片市场的竞争格局与其他类型的芯片市场有着明显的区别和差异:传统通用型的CPU领域早已有Intel、高通,GPU领域有英伟达等领导者,而FPGA中有被AMD收购的Xilinx(赛灵思)和被英特尔收购的Altera(阿尔特拉),前两者市占率约90%,国内FPGA领域龙头企业为安路科技,该公司于2021年11月12日科创板上市,但其在全球市场所占份额不大。
只有与AI计算最为契合的专用定制ASIC领域,尚未形成以某一或某几家头部厂商垄断的局面,庞大且分散的市场格局,垂直且碎片化的市场需求特征,正为国内企业提供了不少的机会。
此外,ASIC在满足小型智能设备需求方面的卓越性能,也为未来的技术创新和市场应用提供了有力的支持。
ASIC往往跟据客户的具体需求将CPU、GPU、存储器乃至蓝牙、WIFI等数十个小规模IC模块集成在一块芯片上,实现系统级设计需要,这样的做法也被称为SoC(片上系统)。
由于其低功耗高效率的特点,特别适用于功耗较低、空间较小的智能终端,这使的ASIC芯片的独特性和优势,使其成为各智能终端或流量入口的首选解决方案,并有望率先在这些领域实现规模化应用。
ASIC应用领域包括但不限于智能手机、可穿戴设备、安防前端摄像头、智能家居设备以及无人机等。
其中,ASIC在智能手机中有两种主要的芯片,一个是AP(Application Processor,应用处理器),另一个就是BP(Baseband Processor,基带处理器),目前手机中还有第三种ASIC芯片称之为CP(CoProcessor,协处理器),每个厂商对CP都有不同的名字,比如苹果把它叫做协处理器,高通820叫做“低功率岛”,CP的性能已经可以很高了,其开始处理的东西越来越多,现在的CP已经可以处理虚拟现实,增强现实,图像处理,HIFI,HDR,传感器等等。
大家所熟知的麒麟芯片便属于ASIC中的AP,而在国内做BP较为知名的芯片公司则为在科创板上市的翱捷科技。
根据KBVResearch报告数据显示,2019-2025年,全球ASIC芯片市场规模预计将达到247亿美元,在预测期内以8.2%的复合年增长率增长。
当前国内ASIC厂商的迅速崛起,某程度上可反映出这些芯片企业在技术研发和生产制造方面的实力和优势。
未来,随着技术不断创新和行业竞争的深入,国产ASIC芯片有望成为全球市场的重要参与者,并在AI芯片领域取得更大的突破。