拆解英偉達戰略 如何稱霸AI芯片

作為年度的電腦繪圖界盛會，SIGGRAPH 2023大會8月上旬於洛杉磯舉行了為期5天的活動。當中的焦點之一，自然是英偉達（Nvidia）的主題演講。在一個多小時的發言，英偉達共同創辦人暨執行長黃仁勳展示了公司的軟硬件布局，着重強調如何糅合生成式AI及電腦繪圖為一體。

英偉達剛交出了破紀錄的業績表現，本文將會從GH200這款芯片產品出發，嘗試解構英偉達如何擺脫傳統x86架構的掌控，以及箇中的戰略意義。

所謂x86，是指英特爾及AMD所開發及使用的處理器架構（Instruction set architecture，ISA）。ISA的作用在於讓我們把以高階語言（如：Python）寫成的程式繙譯成芯片懂得執行的機器指令。不同ISA的芯片往往比較難協作，就好比只會說中文的人很難與只會說英文的人合作。因此，一家公司一旦採用了x86芯片，一般便傾向於在後續升級伺服器時繼續使用x86，有點類似用慣了WhatsApp便很難轉至其他通訊軟件。

處理器傳統架構 仍主宰市場

由於各大公司於起始時建設的伺服器大多基於x86，令現時的數據中心市場依然是以x86架構為核心，而基於ARM架構（另一種ISA，為x86的主要對手）的數據中心就相當罕見。然而，隨着ARM架構的芯片性能變得日漸強勁（幾年前日本的富岳超級電腦便放棄了x86芯片，使用了ARM芯片），不少公司亦開始考慮使用ARM架構自主設計CPU，以減低對英特爾/AMD的依賴程度。其中，英偉達便是積極擁抱ARM生態的主要企業之一。

擺脫x86生態的原因之一，便在於x86生態對AI芯片市場的威脅。雖然英偉達是當之無愧的AI芯片霸主，但英特爾及AMD兩間x86生態的公司仍頻頻發起挑戰。不單止在硬件性能上相當接近，在軟件生態上亦快速縮窄距離。相比起AMD的高歌猛進，英特爾的速度明顯較慢，但亦有其Gaudi系列的加速芯片與英偉達競爭。

面對對手發動對AI加速芯片（如：GPU）市場的進攻，英偉達的反攻亦相當凌厲，選擇在搭配GPU使用的伺服器級CPU挑戰英特爾的龍頭地位。

若然英偉達於生成式AI伺服器市場的萌芽階段便已樹立了新標準，便可以令後續的伺服器升級時繼續贏得新定單，就好比x86在傳統伺服器市場所建立的持久優勢。因此，先發制人的重要性，正在於防止對手蠶食利潤豐厚的AI市場，而方法就是擺脫x86芯片。

新推GH200芯片 圖擺脫英特爾

在本次SIGGRAPH大會上，GH200再度被提及，昭示着英偉達擺脫英特爾的決心。傳統以來，英偉達的AI伺服器都是英特爾x86 CPU +英偉達GPU的組合，但GH200則打破了此一慣例，變成了Grace CPU（ARM架構芯片）配上英偉達Hopper GPU。然而，GH200作為首款配有自家製CPU的芯片，英偉達亦未有一刀切放棄了英特爾這個長期戰友，只是在H100系列的可選菜單上加上了GH200的菜式，仍然保留英特爾CPU的選項。

隨着此款芯片於今年下半年進入送樣試產，便可以窺探不同雲伺服器巨頭（如：亞馬遜AWS及微軟Azure）對此款新芯片的真實需求。如上文所述，在新興的生成式AI伺服器戰場發起挑戰是聰明及果斷的一步，原因在於此類伺服器的已興建基數尚小，令雲服務商不必考慮太多與舊有x86系統的兼容性問題，提供了大膽嘗試新ARM芯片的契機。

當然，除了減低對x86依賴程度的誘因，黃仁勳亦為GH200的顧客提供了其他真正重要的賣點。其中之一就是ARM芯片長久以來的強項--節能。事實上，數據中心的硬件採購成本尚在其次，真正的成本大項在於持續運營的開支，如電源供應及散熱相關的電力成本。GH200比起具同等算力的x86系統可實現約20倍之多的能源效益，勢成為一大賣點。

倘挑戰成功 勢衝擊伺服器市場

從更廣闊的視野考慮，假如此次以GH200芯片發起的挑戰真的成功，亦會對傳統伺服器市場形成衝擊。事實上，在大部分的消費電子終端，例如電腦/手機/家電產品，ARM架構都已經形成重要勢力。即使電腦市場仍是以x86為主流，但隨着蘋果近年成功用ARM架構的芯片取代Macbook上的英特爾處理器，已標誌着ARM已經有能力與x86在電腦市場分庭抗禮。只有在伺服器這個商用市場，即使有高通等使用ARM架構的大廠接連發起挑戰，仍未能有效攻破x86的護城河。

GH200及後續產器的勝利，或將以顯著的性能及功耗優勢，吸引採購伺服器的公司轉投ARM陣營，令這個最後的堡壘亦進入激烈的爭奪戰。就讓我們拭目以待GH200的實際表現吧。

▲ 英偉達若在生成式AI伺服器市場的萌芽階段，便已樹立了新標準，便可以令後續的伺服器升級時繼續贏得新定單。（新華社資料圖片）