尋找英偉達(dá)的阿喀琉斯之踵

如果從2022年10月的108美元最低點(diǎn)算起，到2024年5月1158美元的高點(diǎn)，英偉達(dá)用了18個(gè)月把自己的股價(jià)和市值翻了11倍。這種火箭式市值成長可不是來自于一家剛成立幾年的小公司，現(xiàn)在的英偉達(dá)市值已經(jīng)逼近蘋果，劍指微軟了。值得一提的是，曾經(jīng)靠英偉達(dá)顯卡挖礦的幣圈，各種虛擬幣的總市值已經(jīng)不及英偉達(dá)一家公司的市值了，英偉達(dá)究竟多龐大，也許不需要再去比較其他了。 

讓英偉達(dá)躋身全球前三大市值公司的是其在AI領(lǐng)域的絕對統(tǒng)治力，這種統(tǒng)治力帶來的是英偉達(dá)在最新一期財(cái)報(bào)中表現(xiàn)出來的260億美元營收與驚人的148.81 億美元凈利潤，當(dāng)然還有高達(dá)78.4%的毛利率。一季度超乎預(yù)期的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)讓英偉達(dá)CEO黃仁勛雄心勃勃的表示，下一場工業(yè)革命已經(jīng)開始，人工智能(AI)將給幾乎各行各業(yè)帶來顯而易見的生產(chǎn)力增長。 

從某種層面上看，英偉達(dá)交出的毛利率和凈利率之高完全不像一家成熟的行業(yè)領(lǐng)頭羊公司，唯一能解釋的理由大概就是對所處行業(yè)的絕對統(tǒng)治力造就了過半的凈利率，這個(gè)“馬克思”口中讓一些人敢于鋌而走險(xiǎn)的數(shù)字。按照英偉達(dá)一季度的財(cái)報(bào)來推算，英偉達(dá)2024年全年的營收可能破千億，成為第一家營收破千億的純半導(dǎo)體公司。更可怕的是其凈利潤估計(jì)要接近600億。這是什么概念？超過了2023年半導(dǎo)體銷售額最高的英特爾全年的銷售額，超過了2023年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的十分之一，這只是英偉達(dá)的年凈利潤，2023年半導(dǎo)體市場的總利潤和也不過800億美元左右（包括英偉達(dá)的200億）。更可怕的是，英偉達(dá)2023年?duì)I收增長了100%，按一季度數(shù)據(jù)計(jì)算，這又可能是一個(gè)營收翻倍的年份，按這個(gè)速度下去，英偉達(dá)在2028年?duì)I收就可能占據(jù)全球半導(dǎo)體市場三分之一以上。這妥妥是半導(dǎo)體圈子里的無敵巨無霸。 

所以，英偉達(dá)這個(gè)新霸主真的是無敵的存在么？ 

從財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)上來分析，英偉達(dá)的五大業(yè)務(wù)板塊（數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)、游戲業(yè)務(wù)、汽車業(yè)務(wù)、專業(yè)視覺業(yè)務(wù)和 OEM 及其他業(yè)務(wù)）中，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營收占比超過86%，達(dá)到了 226 億，而起家的游戲業(yè)務(wù)只有26億，約占總營收的10%。智能駕駛和專業(yè)視覺雖然成長可期，但加起來不足9億美元。相比于其他行業(yè)巨頭，英偉達(dá)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)增長太快，業(yè)務(wù)占比過高，這些都是英偉達(dá)爆炸式成長的原因，同樣也是未來最突出的隱患。當(dāng)然，無論是游戲業(yè)務(wù)還是汽車和專業(yè)視覺業(yè)務(wù)，這部分英偉達(dá)同樣具有非常明顯的行業(yè)統(tǒng)治力，只不過市場規(guī)模就那么大，撐起一家半導(dǎo)體前十還勉強(qiáng)可以，要撐起一家全球前三市值的公司，顯然力不從心。

圖1 經(jīng)典AI服務(wù)器架構(gòu)圖

圖1是一張很經(jīng)典的AI服務(wù)器架構(gòu)圖，從這樣一個(gè)體系中我們可以看到的是英偉達(dá)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)為何成長如此迅速。以此圖為案例的服務(wù)器體系需要6個(gè)高性能服務(wù)器CPU的同時(shí)，就需要配備8個(gè)A100，同時(shí)還需要6個(gè)NVSwitch提升效率。這就意味著單一服務(wù)器內(nèi)NV的產(chǎn)品價(jià)值要遠(yuǎn)高于處理器。當(dāng)然別忘了一點(diǎn)，整個(gè)體系涉及GPU部分的傳輸都是NVlink技術(shù)提供了比傳統(tǒng)PCI技術(shù)更好地傳輸效率。這些還只是硬件層面，在架構(gòu)方面，CUDA伴隨著異構(gòu)計(jì)算在服務(wù)器市場的大放異彩逐漸成為英偉達(dá)GPU破圈的殺手锏，并且已經(jīng)將傳統(tǒng)服務(wù)器基于CPU的生態(tài)扭轉(zhuǎn)成CPU做輔助，輔佐GPU執(zhí)行各類大規(guī)模運(yùn)算的新業(yè)態(tài)。 

既然傳輸?shù)椒峙湓俚胶诵牡腉PU運(yùn)算，基本上服務(wù)器一半以上的工作負(fù)載都需要依靠英偉達(dá)的技術(shù)和產(chǎn)品來執(zhí)行，這是否意味著英偉達(dá)短期內(nèi)的地位無可撼動(dòng)？答案也許并不那么容易尋找，就如同阿喀琉斯那微不足道的唯一弱點(diǎn)一樣。英偉達(dá)作為推動(dòng)人工智能產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的最大硬件推手和最大獲利者，我們不妨來看一看AI（文心一言）是怎么回答這個(gè)問題的？詳細(xì)答案請看圖2和圖3。

圖2 百度文心一言回答英偉達(dá)在服務(wù)器存在的技術(shù)弱點(diǎn)。

圖3 文心一言回答的如何在技術(shù)上超越英偉達(dá) 

這兩個(gè)問題的答案我截圖僅供大家參考，并不代表本人的觀點(diǎn)，不過從某個(gè)角度來說，AI技術(shù)特別是生成式AI的火爆應(yīng)用從某種程度上要感謝英偉達(dá)的貢獻(xiàn)，就這兩條關(guān)于英偉達(dá)的回答起碼要經(jīng)過幾十塊英偉達(dá)GPU的運(yùn)算才能生成吧，所以問如果AI真的有自己的思想，你問他如何打敗英偉達(dá)是不是有點(diǎn)可笑呢？ 

好了，下面是筆者的觀點(diǎn)。最無厘頭但是又是最直接的一個(gè)辦法，就是叫停人工智能的發(fā)展。這并非危言聳聽，在美國已經(jīng)有一大批科學(xué)家呼吁要限制人工智能的發(fā)展以避免可能出現(xiàn)的道德甚至不可控制的問題。當(dāng)然這個(gè)畢竟是小概率事件并且不是從技術(shù)角度去思考如何戰(zhàn)勝英偉達(dá)，我們也只是作為開胃菜罷了。 

縱觀科技發(fā)展歷程，就以服務(wù)器體系來說，從PowerPC到X86，英特爾用一整套生態(tài)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了顛覆，可是現(xiàn)在指望顛覆服務(wù)器生態(tài)體系來掀翻英偉達(dá)，似乎又說不上這個(gè)體系是英偉達(dá)的，與其說顛覆不如說重構(gòu)，如果可以重構(gòu)面向AI的服務(wù)器體系，那么英偉達(dá)的替代者也許很快就會(huì)出現(xiàn)。畢竟現(xiàn)在很多人都在談，甚至黃仁勛自己也在說，整個(gè)工業(yè)體系都應(yīng)該被AI重構(gòu)，那么不妨從服務(wù)器的架構(gòu)上重構(gòu)一下，最好可以告訴AI如何擺脫英偉達(dá)的制約。重構(gòu)服務(wù)器架構(gòu)，這是英偉達(dá)曾經(jīng)走過的成功之路，但另一方面，當(dāng)屠龍少年成功上位后，就會(huì)變成新的惡龍，成為眾多新晉勇士們的目標(biāo)。

圖4 數(shù)據(jù)中心處理器市場份額變化 

重構(gòu)服務(wù)器體系對英偉達(dá)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)，對英偉達(dá)的競爭對手來說，同樣是不小的挑戰(zhàn)，甚至短期內(nèi)看幾乎不可能挑戰(zhàn)成功。當(dāng)英偉達(dá)的季度凈利接近英特爾的銷售額，說英特爾靠實(shí)力來快速回?fù)粲ミ_(dá)就顯得有點(diǎn)尷尬，英特爾雖然也推出了自己的加速GPU，但傳輸標(biāo)準(zhǔn)和任務(wù)調(diào)配這兩個(gè)曾經(jīng)幫助英特爾干掉PowerPC的優(yōu)勢現(xiàn)在變成了劣勢，不過英特爾依然是具有實(shí)力的對手，畢竟英特爾還有NPU和FPGA，這些在重構(gòu)服務(wù)器體系進(jìn)程中依然保持著競爭力，至于工藝方面，似乎對服務(wù)器GPU這個(gè)方面來說，英偉達(dá)沒必要擔(dān)心同樣選擇TSMC代工GPU的英特爾。至于老對手AMD，雖然擁有CPU、GPU和FPGA，但似乎在服務(wù)器處理器方面先蠶食英特爾的市場份額對AMD更為重要，而在GPU方面，僅僅從挖礦的礦場主們紛紛選擇NV的卡，就能感受到兩家GPU在AI應(yīng)用中的差距之大。從上圖的數(shù)據(jù)中心處理器市場變化中，似乎很多人看到谷歌這樣的異軍突起者也許會(huì)威脅到英偉達(dá)的未來統(tǒng)治地位，但谷歌自己也表示，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的處理器依靠自研，但GPU相關(guān)的部分依然選擇采購。與之保持同樣看法的是微軟、亞馬遜等云服務(wù)商和OpenAI這樣的新銳。 

所以，目前看唯一能夠威脅英偉達(dá)的，也許只有AI處理內(nèi)核的ASIC化了，這種表面上看技術(shù)倒退的潮流，卻恰恰是英偉達(dá)最需要警惕的趨勢。當(dāng)AI應(yīng)用的模型逐漸固定下來，大規(guī)模開模設(shè)計(jì)ASIC將會(huì)在功耗、速率和效率方面取得更為完美的平衡，而且工藝也可以不用那么先進(jìn)，最需要面對的，也許只是傳輸分配的效率和內(nèi)存讀取的效率。特別是隨著AI任務(wù)越來越龐大，現(xiàn)有的SoC或者Chiplet架構(gòu)并不能在功耗方面體現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，以扎克伯格的話來說，阻擋AI應(yīng)用最可能的將是高昂的電力費(fèi)用。因此，越來越多的AI應(yīng)用正在向已經(jīng)過時(shí)的ASIC架構(gòu)轉(zhuǎn)變，從FPGA到AI應(yīng)用GPU以及很多NPU，都在Chiplet中的部分單元進(jìn)行ASIC化的探索，不過對英偉達(dá)可能最有利的是，目前的這些AI硬件廠商，似乎在ASIC方面的成功經(jīng)驗(yàn)不太多，現(xiàn)在撿起來重新搞ASIC，前期投入成本可能過高。 

其實(shí)，英偉達(dá)的問題可能并不少，只是盛世浮華之下很少有人愿意去剝開迷霧罷了。換個(gè)角度來看，另一個(gè)問題就是，每年520期間，男生以收到2080、3090、4090為傲的炫耀，今年幾乎沒有了。這算不算是英偉達(dá)潛在隱藏的新危機(jī)所在？當(dāng)然你們也知道為啥這種炫耀今年沒有了……