GPU：新世界來得像夢一樣

  ICC訊 在這個科技加速的時代，巨大的沖擊連續(xù)不斷。隨著ChatGPT的炸裂登場，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提供動力的計算機(jī)需要強(qiáng)大的圖形處理單元（GPU），也就催生了對GPU高速運(yùn)算存儲、低延遲和高能效的新需求。

  新世界來得像夢一樣，市場對GPU的需求猛漲。據(jù)了解，早期版本的ChatGPT大約需要10000個GPU，升級更新后需求量大約增至3-5倍之多。而目前市場上超過80%的GPU都是由英偉達(dá)（NVIDIA）公司提供，這也讓英偉達(dá)敲開了萬億美元俱樂部的大門。5月30日，英偉達(dá)股價盤中上漲5.29%至410.06美元，躍升至全球第六家市值超過萬億美元的公司。排在它前面的是蘋果、微軟、沙特阿美、Alphabeta和亞馬遜。

  GPU鼻祖看英偉達(dá) 國產(chǎn)應(yīng)用也在逐步開花

  GPU（graphics processing unit），圖像處理單元，又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片，是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機(jī)和一些移動設(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圖形處理芯片時首先提出GPU的概念。從此英偉達(dá)顯卡的芯就用GPU來稱呼。GPU使顯卡減少了對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。在實(shí)時圖形和視頻應(yīng)用中，需要更強(qiáng)大的通用計算能力，比如支持碰撞檢測、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景管理等非圖形算法相結(jié)合。

  30年來，英偉達(dá)的核心產(chǎn)品只有一個：顯卡芯片。相比于通用芯片，顯卡芯片擅長處理并行運(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)就開始布局自動駕駛平臺化芯片，搶占智能汽車市場份額。同時，英偉達(dá)元宇宙（Nvidia Omniverse）制定通用標(biāo)準(zhǔn)，打通不同設(shè)計平臺，已成為元宇宙平臺級應(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時代已經(jīng)來臨。無疑英偉達(dá)是這波AI浪潮中獲益最多的公司，自去年10月以來股價上漲了約200%，不僅速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)的其他成分股，估值也遠(yuǎn)超同行。

  在接下來的AI領(lǐng)域競爭中，英偉達(dá)還將占據(jù)重要地位，而國內(nèi)科技企業(yè)也將借此拓寬業(yè)務(wù)領(lǐng)域，推動AI技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

  算力需求迅速增長 GPU供應(yīng)短缺

  從摩爾定律演進(jìn)，從CPU到GPU，行業(yè)對算力的追求始終未變。如今的AI熱潮中，對算力的追捧進(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，一場聲勢浩大的算力資源擴(kuò)容正在上演。

  中國聯(lián)通表示會持續(xù)增加算力資源的規(guī)模，聯(lián)通云全國共覆蓋200多個城市，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，全面支持人工智能對智算、超算需求，實(shí)現(xiàn)全國云池毫秒級的智能調(diào)度。

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

  中國移動也表示將全面推進(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。為加快推動算力網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)，中國移動也已啟動2023年中國移動算力網(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)鍵品類價值凸顯。

  目前行業(yè)內(nèi)的AI GPU有超過80%來自英偉達(dá)。隨著需求的激增，GPU已陷入供應(yīng)短缺。英偉達(dá)及臺積電先前低估了市場對于GPU的需求，現(xiàn)有CoWos濕制程封裝設(shè)備已經(jīng)無法滿足訂單需要，臺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)門檻高，需要技術(shù)的積累。中國有著豐富的市場和巨大的需求推動，技術(shù)團(tuán)隊(duì)和人才也在不斷成長。有業(yè)內(nèi)人士表示，國產(chǎn)GPU目前尚在追趕AMD及英偉達(dá)的階段，在眾多應(yīng)用場景的倒逼下，已經(jīng)取得了顯著的成績。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，今年我國GPU行業(yè)本土化比例仍不足10%，不過2025年有望超過20%，隨著時間推移，國產(chǎn)GPU有望在5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)追趕。

  結(jié)語

  平庸的產(chǎn)品才談?wù)撐磥?，偉大的產(chǎn)品只會用實(shí)際行動解決當(dāng)下的困境。被AI浪潮推到聚光燈下的GPU用行動昭告世界，關(guān)注現(xiàn)在，擁抱算力的黃金時代，讓新世界像夢一樣到來。