GPU：新世界來(lái)得像夢(mèng)一樣

  ICC訊 在這個(gè)科技加速的時(shí)代，巨大的沖擊連續(xù)不斷。隨著ChatGPT的炸裂登場(chǎng)，AI大模型儼然成為企業(yè)新的發(fā)力方向，一些頭部科技公司也將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了這里。為生成式AI提供動(dòng)力的計(jì)算機(jī)需要強(qiáng)大的圖形處理單元（GPU），也就催生了對(duì)GPU高速運(yùn)算存儲(chǔ)、低延遲和高能效的新需求。

  新世界來(lái)得像夢(mèng)一樣，市場(chǎng)對(duì)GPU的需求猛漲。據(jù)了解，早期版本的ChatGPT大約需要10000個(gè)GPU，升級(jí)更新后需求量大約增至3-5倍之多。而目前市場(chǎng)上超過(guò)80%的GPU都是由英偉達(dá)（NVIDIA）公司提供，這也讓英偉達(dá)敲開(kāi)了萬(wàn)億美元俱樂(lè)部的大門(mén)。5月30日，英偉達(dá)股價(jià)盤(pán)中上漲5.29%至410.06美元，躍升至全球第六家市值超過(guò)萬(wàn)億美元的公司。排在它前面的是蘋(píng)果、微軟、沙特阿美、Alphabeta和亞馬遜。

  GPU鼻祖看英偉達(dá) 國(guó)產(chǎn)應(yīng)用也在逐步開(kāi)花

  GPU（graphics processing unit），圖像處理單元，又稱顯示核心、視覺(jué)處理器、顯示芯片，是一種專門(mén)在個(gè)人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動(dòng)設(shè)備（如平板電腦、智能手機(jī)等）上做圖像和圖形相關(guān)運(yùn)算工作的微處理器。起初是專門(mén)面向圖像處理，主要應(yīng)用在游戲及圖像軟件方面。

  英偉達(dá)早在1999年發(fā)布Geforce256圖形處理芯片時(shí)首先提出GPU的概念。從此英偉達(dá)顯卡的芯就用GPU來(lái)稱呼。GPU使顯卡減少了對(duì)CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)。在實(shí)時(shí)圖形和視頻應(yīng)用中，需要更強(qiáng)大的通用計(jì)算能力，比如支持碰撞檢測(cè)、近似物理模擬；在游戲中需要圖形處理算法與人工智能和場(chǎng)景管理等非圖形算法相結(jié)合。

  30年來(lái)，英偉達(dá)的核心產(chǎn)品只有一個(gè)：顯卡芯片。相比于通用芯片，顯卡芯片擅長(zhǎng)處理并行運(yùn)算，早期是解決PC圖像顯示的專用芯片。今天，顯卡芯片的用途已經(jīng)超越了字面含義，它意味著算力，意味著機(jī)器學(xué)習(xí)，全球的頭部科技企業(yè)都在追逐它。

  早在2008年，英偉達(dá)就開(kāi)始布局自動(dòng)駕駛平臺(tái)化芯片，搶占智能汽車市場(chǎng)份額。同時(shí)，英偉達(dá)元宇宙（Nvidia Omniverse）制定通用標(biāo)準(zhǔn)，打通不同設(shè)計(jì)平臺(tái)，已成為元宇宙平臺(tái)級(jí)應(yīng)用。截至2021年，能夠量產(chǎn)GPU的公司只有英偉達(dá)、AMD、英特爾和Cerebras。英特爾以集成GPU為主，AMD兩者都有，而英偉達(dá)則提供獨(dú)立GPU。

  自2022年11月ChapGPT橫空出世，意味著AI時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。無(wú)疑英偉達(dá)是這波AI浪潮中獲益最多的公司，自去年10月以來(lái)股價(jià)上漲了約200%，不僅速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)的其他成分股，估值也遠(yuǎn)超同行。

  在接下來(lái)的AI領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)中，英偉達(dá)還將占據(jù)重要地位，而國(guó)內(nèi)科技企業(yè)也將借此拓寬業(yè)務(wù)領(lǐng)域，推動(dòng)AI技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

  算力需求迅速增長(zhǎng) GPU供應(yīng)短缺

  從摩爾定律演進(jìn)，從CPU到GPU，行業(yè)對(duì)算力的追求始終未變。如今的AI熱潮中，對(duì)算力的追捧進(jìn)一步擴(kuò)大，“算力即權(quán)力”不僅成為現(xiàn)實(shí)更是演繹到了極致，一場(chǎng)聲勢(shì)浩大的算力資源擴(kuò)容正在上演。

  中國(guó)聯(lián)通表示會(huì)持續(xù)增加算力資源的規(guī)模，聯(lián)通云全國(guó)共覆蓋200多個(gè)城市，年底規(guī)模將實(shí)現(xiàn)倍增。不斷強(qiáng)化算力資源供給，上線專用算力平臺(tái)，全面支持人工智能對(duì)智算、超算需求，實(shí)現(xiàn)全國(guó)云池毫秒級(jí)的智能調(diào)度。

  中國(guó)電信目前擁有700多個(gè)數(shù)據(jù)中心和3000多個(gè)邊緣DC。預(yù)計(jì)2023年底天翼云算力規(guī)模將達(dá)到6.2Eflops，同比增長(zhǎng)63.16%。

  中國(guó)移動(dòng)也表示將全面推進(jìn)算力網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、生態(tài)、商業(yè)模式成熟，實(shí)現(xiàn)算力泛在、算網(wǎng)共生。構(gòu)建算網(wǎng)大腦，實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)資源和能力的智能編排、統(tǒng)一管理。為加快推動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，中國(guó)移動(dòng)也已啟動(dòng)2023年中國(guó)移動(dòng)算力網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)。

  隨著算力資源需求與日俱增，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化算力基礎(chǔ)設(shè)施可靠供給的重要性愈發(fā)凸顯，以CPU、GPU為代表的科技自主關(guān)鍵品類價(jià)值凸顯。

  目前行業(yè)內(nèi)的AI GPU有超過(guò)80%來(lái)自英偉達(dá)。隨著需求的激增，GPU已陷入供應(yīng)短缺。英偉達(dá)及臺(tái)積電先前低估了市場(chǎng)對(duì)于GPU的需求，現(xiàn)有CoWos濕制程封裝設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足訂單需要，臺(tái)積電的訂單已滿至年底。有服務(wù)器廠商及其直接客戶表示，需要等待6個(gè)月以上才能獲得英偉達(dá)的最新GPU。這種短缺也限制了亞馬遜、微軟等云廠商向客戶提供算力服務(wù)。

  GPU屬于最復(fù)雜的芯片之一，技術(shù)門(mén)檻高，需要技術(shù)的積累。中國(guó)有著豐富的市場(chǎng)和巨大的需求推動(dòng)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)和人才也在不斷成長(zhǎng)。有業(yè)內(nèi)人士表示，國(guó)產(chǎn)GPU目前尚在追趕AMD及英偉達(dá)的階段，在眾多應(yīng)用場(chǎng)景的倒逼下，已經(jīng)取得了顯著的成績(jī)。其中，華為海思、寒武紀(jì)、阿里達(dá)摩院等廠商的崛起就是最好的例證。有分析師預(yù)計(jì)，今年我國(guó)GPU行業(yè)本土化比例仍不足10%，不過(guò)2025年有望超過(guò)20%，隨著時(shí)間推移，國(guó)產(chǎn)GPU有望在5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)追趕。

  結(jié)語(yǔ)

  平庸的產(chǎn)品才談?wù)撐磥?lái)，偉大的產(chǎn)品只會(huì)用實(shí)際行動(dòng)解決當(dāng)下的困境。被AI浪潮推到聚光燈下的GPU用行動(dòng)昭告世界，關(guān)注現(xiàn)在，擁抱算力的黃金時(shí)代，讓新世界像夢(mèng)一樣到來(lái)。