全球ai算力市場正在將目光聚焦到定制化的asic芯片領(lǐng)域,并開始上演一場沒有硝煙的“車輪戰(zhàn)”:openai正在初步測試部分谷歌的張量處理器(tpu);英偉達(dá)正式發(fā)布nvlinkfusion,與由一眾科技巨頭組成的ualink聯(lián)盟展開正面交鋒……隨著定制化算力競賽進(jìn)入深水區(qū),asic具備的優(yōu)勢逐漸清晰,并有望在明年迎來超越gpu的臨界點(diǎn)。
“鯰魚”入局定制化算力競賽
在高性能計(jì)算芯片從通用向?qū)S玫陌l(fā)展趨勢下,asic芯片憑借其針對特定應(yīng)用優(yōu)化的特性,在多個領(lǐng)域嶄露頭角。其中,人工智能是asic芯片的重要應(yīng)用方向之一,asic芯片可針對深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行底層優(yōu)化,在ai模型訓(xùn)練和推理任務(wù)中,以高效的計(jì)算能力和低能耗表現(xiàn),支撐起自然語言處理等應(yīng)用。
近日有消息爆出,openai已開始租用谷歌的tpu芯片為其chatgpt及其他ai產(chǎn)品提供算力支持。對此,摩根士丹利分析指出,對谷歌而言,這是openai對其ai基礎(chǔ)設(shè)施能力的重要背書,將推動谷歌云業(yè)務(wù)增長并鞏固其在asic生態(tài)系統(tǒng)中的領(lǐng)先地位。
就在今年4月,谷歌在其一年一度的谷歌云大會上重磅發(fā)布第七代tpu芯片——ironwood。值得關(guān)注的是,它是谷歌迄今為止性能最強(qiáng)、可擴(kuò)展性最高的定制ai加速器,也是首款專為推理設(shè)計(jì)的加速器,直接叫板英偉達(dá)blackwellb200。據(jù)谷歌云員工透露,谷歌雖然向其競爭對手開放tpu芯片,但還是會將更強(qiáng)大的tpu保留給自己的ai團(tuán)隊(duì)開發(fā),供自家的gemini模型使用。
tpu是asic芯片中的一個典型架構(gòu),而openai將目光轉(zhuǎn)向tpu,被視為ai基礎(chǔ)設(shè)施市場轉(zhuǎn)向的一個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。作為英偉達(dá)gpu的最大采購商之一,openai若是今后大規(guī)模采購tpu,將直接削弱英偉達(dá)gpu的優(yōu)勢地位。
“隨著芯片產(chǎn)業(yè)鏈的不斷成熟,相較于通用芯片或者fpga芯片,asic芯片在一些業(yè)務(wù)邏輯確定且需求量較大的場景下可以提供更高的性能、更低的功耗和更具備競爭力的價格?!敝嘘恍居⒔鉀Q方案架構(gòu)師顧立程向《中國電子報》記者表示,不同領(lǐng)域?qū)π酒男阅堋⒐?、尺寸等要求各異,促使asic芯片市場呈現(xiàn)多樣化需求,市場規(guī)模也隨之不斷擴(kuò)大。
事實(shí)上,面對逐漸崛起的asic生態(tài),吃遍gpu紅利的英偉達(dá)已經(jīng)急了。5月19日,英偉達(dá)正式發(fā)布并公開提及nvlinkfusion技術(shù),這是一種半定制ai基礎(chǔ)設(shè)施解決方案,其核心在于將英偉達(dá)的高速互連技術(shù)nvlink與第三方asic、cpu等異構(gòu)芯片深度融合。據(jù)悉,首批采用nvlinkfusion的廠商不乏聯(lián)發(fā)科、marvell、新思科技和cadence等半導(dǎo)體企業(yè)。黃仁勛表示,nvlinkfusion將nvidiaai平臺和豐富的生態(tài)系統(tǒng)對外開放,助力合作伙伴構(gòu)建專用ai基礎(chǔ)設(shè)施。
nvlinkfusion的推出是英偉達(dá)與ualink聯(lián)盟展開的正面競爭。面對日益增長的ai算力需求和復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景挑戰(zhàn),顯然單靠英偉達(dá)并不現(xiàn)實(shí),越來越多的云服務(wù)科技巨頭紛紛朝著自研asic的定制化方向布局。而ualink聯(lián)盟作為ai服務(wù)器芯片互連組織,旨在建立開放互連生態(tài),其成員來自云計(jì)算、半導(dǎo)體、處理器ip、軟件公司、oem等最頂尖廠商,囊括了亞馬遜aws、阿里巴巴、amd、蘋果、谷歌、meta、微軟等。
在這場戰(zhàn)況愈加激烈的ai芯片群雄競賽中,asic生態(tài)逐步完善,倒逼已構(gòu)建gpu護(hù)城河的英偉達(dá)以技術(shù)開放之名,行生態(tài)擴(kuò)張之實(shí)。隨著入場asic的“鯰魚”增多,未來ai算力市場的權(quán)力格局將如何重塑?
ai算力市場迎來新的臨界點(diǎn)
過去幾年,ai領(lǐng)域的熱點(diǎn)被訓(xùn)練大模型占據(jù),但隨著ai推理模型大量涌現(xiàn),aiagent(智能體)在營銷、客服、運(yùn)維等場景的落地進(jìn)一步放大推理性能需求,推理已成為ai經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵驅(qū)動力。
在ai算力重心由訓(xùn)練端轉(zhuǎn)向推理端之際,asic芯片的高度定制化和能效優(yōu)勢趨勢得以逐漸清晰。高盛在其近期發(fā)布的報告中引入asicai服務(wù)器作為新類別,認(rèn)為隨著ai推理需求上升,具備定制化優(yōu)勢與預(yù)算友好特征的asic服務(wù)器將在2025至2026年全球服務(wù)器市場中占比達(dá)38%~40%。
在此背景下,定制化算力競賽進(jìn)入深水區(qū),以谷歌、meta、微軟、aws等為代表的全球云服務(wù)廠商爭相推進(jìn)自研asic的布局。除了已迭代七代tpu芯片的谷歌,meta通過與博通合作,最早將于今年第四季度推出其首款aiasic芯片mtiat-v1,規(guī)格或?qū)⒊^英偉達(dá)下一代ai芯片“rubin”。aws已啟動不同版本的trainiumv3開發(fā),預(yù)計(jì)于2026年陸續(xù)量產(chǎn)。當(dāng)然,云巨頭的自研asic之路并非一帆風(fēng)順,微軟于近日被爆出在自研ai芯片方面遇阻,原本計(jì)劃今年量產(chǎn)的ai芯片braga或被推遲到2026年投產(chǎn)。
盡管如此,asic的前進(jìn)勢頭依舊不減。從asic芯片設(shè)計(jì)大廠博通和marvell的最新財報來看,博通2025年二季度ai相關(guān)業(yè)務(wù)收入達(dá)44億美元,同比增長46%。博通表示未來三年ai芯片市場規(guī)模有望達(dá)到600億~900億美元。marvell在2026財年一季度,數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入達(dá)14.4億美元,占總收入的76%,其中ai帶動下的定制芯片業(yè)務(wù)成為核心引擎。marvell公司ceomattmurphy強(qiáng)調(diào),ai定制芯片是公司未來的關(guān)鍵戰(zhàn)略方向,并指出其正處于構(gòu)建ai基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型的核心位置。
在asic芯片大廠、云巨頭等助推下,ai算力市場正在迎來新的臨界點(diǎn)。根據(jù)野村證券的最新報告,目前英偉達(dá)gpu占ai服務(wù)器市場80%以上,asic僅占8%-11%。2025年,預(yù)計(jì)谷歌和亞馬遜aws兩家的asic芯片出貨量合計(jì)約為英偉達(dá)gpu出貨量(500萬至600萬)的40%-60%。到2026年,隨著meta與微軟大規(guī)模部署,asic出貨量有望超越英偉達(dá)gpu。屆時,從投資驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)用拉動,屬于asic的時代將正式到來。
在這個臨界點(diǎn)到來之前,asic芯片依舊是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。由于asic芯片從設(shè)計(jì)、制造到量產(chǎn)的流程復(fù)雜,周期漫長,且一次性投入巨大,相關(guān)企業(yè)會面臨研發(fā)周期與成本挑戰(zhàn),還會遇到競爭愈加激烈和技術(shù)追趕的現(xiàn)實(shí)壓力。
從應(yīng)用場景來看,asic行業(yè)正從云端向邊緣端深度滲透。而放眼全球市場,asic領(lǐng)域呈現(xiàn)出“北美主導(dǎo)、中國加速、新興市場爆發(fā)”的格局。
“國際巨頭通過技術(shù)壁壘與生態(tài)閉環(huán)壟斷市場,同時跨界競爭加劇,科技巨頭與初創(chuàng)企業(yè)紛紛涉足該領(lǐng)域?!鳖櫫⒊瘫硎?,當(dāng)下北美ai和半導(dǎo)體圈正在發(fā)生ai算力硬件的轉(zhuǎn)向,ai芯片市場也進(jìn)入了更具競爭性的新階段。相比之下,國內(nèi)企業(yè)在技術(shù)研發(fā)水平、高端人才儲備、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等方面仍存在差距。國內(nèi)企業(yè)可以借鑒北美企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、市場拓展等方面的經(jīng)驗(yàn),加快技術(shù)迭代速度,提高產(chǎn)品競爭力,在全球asic芯片市場中占據(jù)更有利的地位。