2024AI芯片的三场关键战事_英伟_芯片

文 | 硅基研究室，作者 | 白嘉嘉

2024年注定是AI芯片厂商们捉对厮杀的一年。

过去一年韶光里，AI赛道烈火烹油，以英伟达为代表的GPU厂商手握算力心脏，背靠AI企业扩大云打算规模和演习大模型的需求，吃下了AI时期的第一笔红利，赚得盆满钵满。

随着韶光来到2024，AI从云端蔓延向终端，「AI+产品」观点下的许多新物种逐渐走到消费级的临界点。
为了捕捉这些增长点，雄踞于各个细分领域的AI芯片龙头纷纭开启了跨界互助，一手推出新品，一手探求新的互助伙伴。

即便是确定性相对较强的云端算力市场，也透着一股「山雨欲来风满楼」的气息。
谷歌、微软、亚马逊先后宣告推出或操持推出自研AI芯片，AMD的新产品MI300X在性能上紧咬英伟达H100，英特尔CEO基辛格透露：“全体行业都被推动来减少CUDA（英伟达推出的运算平台）的市场。
”

2024，AI芯片市场的格局将迎来什么变革？而这泼天富贵，又将花落谁家？

云端之战：英伟达如何对抗围剿?

从云端需求和企业动作来看，2024年研发下一代大模型仍将是各大科技公司竞争的核心，个中多模态模型占比逐渐提高的趋势带动了更大的算力需求。

C端AI运用数量的增加也为云市场的增长注入了稳定性。
过去，模型的预演习是GPU花费最大的环节，大约80%，但随着越来越多的消费者开始调用模型进行推理，未来推理和演习的算力占比将颠倒。
晚点LatePost宣布，多位大模型从业者估算，如果千亿参数或更大的人工智能模型被广泛利用，大模型的演习本钱和推理本钱会达到2:8，乃至1:9。

对AI创业者以及科技巨子来说，这个忧喜参半。

2023年，所有涌向AI的掘金者都对上游芯片供应商有一种繁芜的感情。
研发AI产品离不开AI芯片这颗算力心脏，但高昂的价格和短缺的产能同时也令他们无时无刻不被焦虑包围。

除了恐怖拿到芯片的同行领先自己在市场上铺开业务，更担心卖方市场的格局仍将持续下去，无法摆脱向上游「纳税」的命运。

但令人意外的是，这些赚得盆满钵满的卖水人同样不安。
GPU龙头英伟达创始人黄仁勋在去年十一月的一场演讲中表示：“我们不须要假装公司一贯处于危险之中。
我们（确实）一贯处于危险之中。
”

黄仁勋在AI的狂风眼站了一年，这句话大概是他的真实感想熏染。

压力首先来自于同行竞争。

作为市场上唯一有希望在GPU领域寻衅英伟达的企业，AMD每次发布新芯片，英伟达都会被拿出来做比拟，你乃至可以在去年12月的多轮交手中看到火花迸射。

AMD12月6日推出MI300x时，流传宣传表现优于英伟达的AH100。
英伟达随后发布了自己的基准测试作为回应，表明AH100在精确的设置下仍旧更好。
AMD再次对此做出回应，发布了新的基准测试，再次显示MI300X在精确的设置下表现出色。

此外，英特尔虽然在GPU领域鲜有建树，但仍未放弃这块甜美的蛋糕。
英特尔声称，将在2024年上市的Gaudi 3，性能超过了英伟达的AI芯片H100。

除了同行，英伟达的客户们也并不忠实，谷歌、亚马逊、特斯拉、阿里、百度、微软……险些所有的大客户都宣告将自研AI芯片。

这些客户还对英伟达的生态护城河发起了猛攻。
“全体行业都被推动来减少CUDA的市场”，英特尔CEO基辛格最近公开表示，MLIR、谷歌和OpenAI等都在转向一个“以Python措辞为根本的编程层”，以使AI演习更加开放。

自研芯片和生态培植并非易事，为何反倒成为了行业共识？英伟达的「镰刀」实在太锋利了。

《财新》的一篇宣布中显示，哪怕花英伟达同样的本钱，只要做出十分之一的效果，这些科技厂商便已经有利可图。
更详细的案例是，按照谷歌的报价，利用其最新的AI芯片TPUv5e在演习、推理参数少于2000亿的大模型时，本钱低于用A100或H100。

英伟达抢客户的行为也让云厂商难以接管。
去年3月GPU最稀缺的时候，英伟达推出云打算做事DXGCloud。
大略来说便是把卖给云厂商的GPU再租回来，进一步优化后再出租给须要GPU算力的客户。
一来一去，云厂商承担了数据中央的培植本钱，但客户却去了英伟达。

对英伟达来说，最大的变量可能还是在中国。
近日外媒的一篇宣布显示，由于对华出口芯片的性能被一压再压，中国玩家正在对其失落去兴趣，这意味着它可能失落去靠近五分之一的营收。

当然，作为硅谷最具战斗精神和固执的企业之一，坐以待毙从来不是英伟达的风格。
过去的一年里，凭借占市场份额靠近95%的最大GPU卖方身份，英伟达的护城河实在被拓宽了。

英伟达的核心竞争力紧张由三个板块构成——供应链上风、软硬件生态、投资。

软硬件生态方面，估量2024年出货的AI芯片H200及生态配件，仍是市场上最适宜大模型成长的「土壤」。
而投资方面，2023年英伟达完成了20多笔投资，投资版图涵盖AI干系的各个行业，即便未必能从中稳定获利，过程中积累起的KnowHow，也将逐渐成为其它初创企业选择英伟达的情由。

真正决定2024年市场格局的，是英伟达的供应链上风。

AI芯片家当链冗长、繁芜，每个细分领域都有各自的领头企业，只有将它们集成到一起，才能生产出性能最好的芯片。

英伟达收买它们的手段是承诺不可取消的订单。
目前，英伟达有111.5亿美元的采购承诺、产能责任和库存责任，其余还额外签订了代价38.1亿美元的预支费供应协议。
这些被承诺的订单中包含台积电近六成产能和SK海力士、三星、美光HBM的大部分供应。

台积电封装对芯片性能的影响无须多言，HBM同样关键。
HBM是高带宽内存芯片，而GPU只有内存足够大、数据传输速率足够快，才能担保运行效率。

单从这方面看，没有其他供应商可以与之相媲美，因此他们也将无法参与正在发生的狂热AI浪潮，即便是谷歌等科技巨子。

综上所述，2024年的云端战事确定性较强，虽然英伟达遭遇围剿，但无论是自研芯片还是生态培植都须要韶光来逐步发酵，至少在供应链紧张的问题办理之前，英伟达的统治地位不会被动摇。

场景之战：AI PC、AI Car、AI Phone成最热板块

淘金先富卖铲人，背后的AI芯片厂商已经捋臂将拳。
分行业来看，AI PC、AI Phone、AI Car是个中关注度最高的三个板块。

AI Phone：亟待AI拉动新增量

过去几年韶光里，手机处于增长乏力的状态，即便厂商在硬件上「卷」到了极致，仍难以粉饰创新缺失落的残酷原形。
除了华为mate 60横空出世给市场带来了一些新鲜血液，就连苹果的发布会都难以讲出说服消费换机的新故事。

AI是它唯一能拉动增长的发力点。
「AI上机」的传说从ChatGPT向C端开放起就飘荡在市场的上空，被评论辩论了一整年。
但在大模型向小型化发展之前，硬件与模型规模之间的抵牾险些不可调和。

事实上在手机端，至今也很难在担保模型性能的情形下，避免手机发热、内存占用量过大等体验对消费者购买欲产生的影响。

年初，手机芯片双雄之一高通演示了在安卓上运行Stable Diffusion的效果，并在近期宣告将推理韶光缩短到1秒以内，但另一雄的联发科工程师表示，本地运行13B体量的小模型就意味着须要占用约13GB的内存，再加上安卓本身的4G，在不下载任何其他App的情形下，就已经超过了大多数手机16GB的内存容量。

即便如此，市场仍为AI Phone领域的增长投下了附和票。
它们的情由是，手机是人们日常利用频率最高的电子产品，基于入口上风，虽然本地支配还存在一定的困难，但云端运行AI带来的增量仍不容忽略。
剖析机构Canalys预测，2024年环球智好手机出货量将在2024年规复增长，增幅约为4%。

AI PC：硬件、框架之争

比较之下，AI PC的进展则顺利得多。
情由也很大略，与手机比较，PC的体积更大，芯片性能的上升空间更广。
IDC预测，2024年将成为AI PC快速发展的第一年，2024年整体PC市场AI PC占比将达到55%，而2027年将达到85%。

目前PC真个AI芯片厂商已经开释出了浓郁的炸药味，彼此间的混战一触即发。

NPU与GPU之争是混战的第一个赛点。

GPU无需多言，关键是NPU为什么能站上擂台。
与算力中央背靠成千上万台集成了CPU、GPU等各种芯片的做事器不同，PC的算力紧张集中在一块「总芯片」当中，这块芯片由CPU、GPU、NPU等「分芯片」构成，各芯片分工不同。
个中NPU便是专门被设计出来处理AI干系运算任务的。

因此，抵牾产生了。
虽然GPU的定义是图形处理器，但同时它浮点、并走运算的特性也匆匆使它成为了运行AI运算的最佳载体之一，这一点在云端已经被证明。
一旦AI PC实现，大量AI运算任务势必带动GPU的销量。
本次CES展开幕之前，英伟达连发三款消费级GPU，显然是向市场开释旗子暗记。

X86构架和ARM构架之争，是混战的第二个赛点。

X86和ARM是芯片的两种构架。
X86构架是英特尔的代名词，在PC芯片端，直接与英特尔展开竞争的是采取ARM构架的手机芯片龙头高通和联发科。

X86和ARM的差异可以大略概括成前者性能、功耗双高，后者双低。
过去，ARM一样平常被用于手机，但近年内，随着ARM芯片的性能不断提高，低功耗的上风正在引起业内玩家的把稳。
微软、苹果、Meta等厂商都在支持基于ARM的PC。
据界面新闻宣布，英伟达和AMD正在考虑2024年为移动PC供应基于ARM的办理方案。

高通对付AI PC垂涎已久，去年10月面对Windows 11发布的骁龙X Elite芯片与同级X86比较，性能可达竞品的两倍，而达到相同峰值性能时，功耗仅为竞品的三分之一。

AI Car：两大阵营跑马圈地

虽然AI PC的沙场已经硝烟四起，但若是与AI Car比较，乃至能被称作一团和蔼。
背后的缘故原由也很好理解，PC和手机是为存量市场里找增量，而车载AI则是实打实的蓝海。

「AI上车」同样有两个赛点，分别是智能座舱和自动驾驶。

在智能座舱领域，高通率先采取SoC逻辑设计车载MCU芯片的举措为它带来了先发上风，因此扮演着守城者的角色。
眼下，它正面临着英伟达、联发科、英特尔等企业的多重围攻。

去年6月，联发科宣告将与英伟达互助，为下一代软件定义汽车供应全套车载人工智能座舱供应办理方案，覆盖从豪华到主流的所有汽车细分市场。

双强互助的模式是，联发科将开拓集成英伟达GPU的汽车SoC。
而英伟达则是目前高端车型紧张采取的自动驾驶系统供应商，客户资源广泛。
本次CES展中，英伟达公布了DRIVE系列汽车业务的最新进展，空想、长城、极氪、小米等企业均已采取DRIVE Orin平台为其智能自动驾驶系统供应支持。

英特尔亦在CES宣告了进军汽车行业的主要计策，推出专为下一代汽车设计的AI增强软件定义车辆系统芯片(SoCs)。
其旗下的自动驾驶办理方案公司Mobileye一贯处于天下领先的地位。

在自动驾驶领域，则呈现两强争霸的格局。
英伟达与地平线分别经办高端和低端车型，按覆盖车型价格区间的广度排名，地平线第一，英伟达第二。

与英伟达CUDA类似，地平线也有自己的生态护城河。
同时，作为本土供应商，地平线在交付效率上更具上风。

格局之战：2024，谁是最关键的变量？

各家芯片厂商在AI PC、AI Phone、AI Car卷出天涯，在这个堪比「春秋战国」的新竞争时期，即便英伟达依旧遥遥领先，一些关键问题也随之而来：2024年，谁能杀出重围？谁又是英伟达之外最关键的变量？

毫无疑问，这将是一场格局之战。
我们可以从蛛丝马迹中对2024年谁将杀出重围做出一些预判。

虽然三大热门场景都有变革，但增量的绝对值不尽相同。
综合硬件性能、用户需求、市场规模等成分，「硅基研究室」判断，AI Car会是增量最大的领域，AI Phone次之，AI PC最末。

车端可能是2024年最扑朔迷离的AI芯片沙场。

市场上玩家布局的路线紧张可以归纳成两条。
一条从自动驾驶出发，向智能座舱拓展，譬如英伟达和Mobileye（通过英特尔实现）。
另一条文是从智能座舱出发，向自动驾驶拓展，譬如高通。

在智能座舱领域，眼下市场上各家新能源车企的竞争，与其说是芯片性能之争，不如说是对用车场景的理解之争。
而在自动驾驶领域，由于和安全息息相关，必须要担保硬件运行的稳定性，并且须要经由市场验证，领先玩家具备更高的壁垒。

从这个角度出发，英伟达、Mobileye将率先受益，地平线等二线厂商有望凭借低本钱、高成熟度的产品成为车企的替代方案。

但是，如果将视角切换到交付的稳定度和市场铺开面上，则是地平线、华为等国产玩家具备更强的潜力。

一方面，在地缘政治背景下，AI芯片的对华出口能否持续、稳定，须要画一个问号。
性能和生态固然是一道门槛，但正在办理当中。

另一方面，虽然目前地平线紧张在低端车型中铺开，但企业在自动驾驶领域的发展高度依赖数据积累，未来以更快的速率对前辈厂商完成反超也并非没有可能。

在手机领域，AI芯片厂商享受红利的前置条件是大模型本地支配。

众所周知，大模型上机有两种模式，一种是云端接入，另一种是终端支配。
前者靠将用户的诉求反馈至云端，运算后在将结果发回手机。
后者全流程均依赖本地硬件完成。

从能实现的功能上来看，两者类似，唯一对消费者购机意愿影响较大的成分是“是否乐意将本地数据（包括照片、文件、对话记录）上传至云端”。
从这一点出发，本地支配确实存在需求，手机AI芯片的增长值得期待。

那么高通和联发科谁能将霸占领先地位呢？

从市场站位来看，高通和联发科分别霸占高端和中低端手机市场，向上打破的难度远大于向下兼容，并且目前推出AI手机的厂商均将价格定位在高端。

高真个市场站位给高通带来了更丰硕的毛利率，比拟财报来看，高通第三季度的毛利率约为55.1%，联发科毛利率水平为47.4%，这意味着高通有更多的「余钱」来推动研发。
滚雪球效应下，恐怕联发科想要追赶高通仍有一段路要走。

值得一提的是，苹果和华为的AI芯片操持也会对市场格局产生影响，但程度较轻。

近年来，苹果手机芯片的性能提升幅度与高通、联发科等竞争对手比较均不占上风。
不久前登场的两大安卓芯片——高通8 Gen3以及联发科天玑9300，在CPU多核性能、CPU多核能效比、GPU峰值性能、GPU能效比等核心技能指标上均已领先同期间的苹果A17 Pro。

华为方面，受到地缘政治成分影响，目前在芯片性能方面还难以和国际一流芯片厂商掰手腕。

在PC端，虽然近日AI PC的声量不小，但间隔它真正撬动C端市场的销量，还须要一些时日。

从C端场景出发，可以大致将AI运用区分为办公和娱乐两大类。

办公场景中，虽然微软、金山办公、Midjourney、Adobe等软件已经将AI功能融入个中，但它们的推理任务紧张还是由云端包袱，并且已经形成了按次付费的商业模式，不须要本地硬件具备太高的性能。

在娱乐场景中，在AI热兴起之前，为了支撑游戏流畅运行，本身就对GPU为代表的图形处理能力有较高的哀求。
按照眼下能被「塞」进PC的模型规模，过去用于渲染游戏画面的GPU，完备有充足的算力支撑AI衍生运用运行。

仍以英伟达为例，虽然在本次CES揭幕之前发布了三款新的消费级GPU，但三款GPU的性能均未超越2022年发布的RTX 4090。

综上所述，2024年，在云打算等传统领域，英伟达得益于供应链上风等护城河，最值钱的卖水人地位短期内不会发生改变。

而在AI PC、AI Phone、AI Car三大场景中，分别在技能和渠道方面霸占上风的英伟达和地平线将率先吃到AI Car的红利，而高通有望在亟需新故事拉动增长的AI Phone品类杀出重围，至于AI PC，在新场景和新事情范式涌现，并带动更强的硬件需求之前，干系企业的市场份额及销量还有待不雅观察。

2024年是AI芯片厂商迎来泼天富贵的一年，但同时，也能感想熏染到水面之下酝酿着激烈的变革。
企业和投资者当然可以投身这片蓝海，但最好时候保持当心。

参考资料：