AI市场蓬勃发展 英伟达靠什么独占鳌头？经济学人揭「3大关键优势」

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2024-03-01 19：27 伦敦1日综合外电报道



辉达。 欧新社

人工智能（AI）芯片市场蓬勃发展，至今却只见英伟达（Nvidia）独占鳌头。 英国媒体「经济学人」分析，英伟达之所以难以超越，是因为它同时在芯片、连网和软件等3方面都掌握优势。

辉达股价自去年1月以来已飙升近450%，如今市值接近2兆美元（约新台币63兆元），是美国市值第3高的企业，仅次于微软（Microsoft）与苹果（Apple）。

辉达最近一季营收由一年前的60亿美元暴增至220亿美元（约新台币7012亿元）。 多数分析师更预期，目前在专业AI芯片市场占有率高达95%以上的英伟达，在可预见的未来还将持续以猛烈速度成长。 为何英伟达的表现会如此突出？

●优异的芯片
「经济学人」（The Economist）报导，英伟达的AI芯片最初是为电玩游戏设计的绘图处理器（GPU）加速器，原理是采用平行处理方式，将每道运算拆成更小单位后，再分配给芯片中的多个「核心」（即处理器的大脑）来同时处理。

这意味着GPU运算速度比依序来完成任务要快许多。 这种运算方法非常适合用在游戏显示，因为要出现逼真的图像，必须让数不尽的像素同时显示在屏幕上。 英伟达的高性能芯片目前在游戏GPU的市占率高达4/5。

令英伟达可喜的是，其芯片还出现更广泛的用途，包括加密货币挖旷、车辆自动驾驶及最重要的AI模型训练。

AI利用机器学习算法来运作，这种算法以深度学习中的类神经网络（artificial neural network，ANN）为架构，计算机通过这个架构从大量数据中找出规则和模式。

而训练一个类神经网络需要大规模运算，由于这项任务可拆分为较小单位，因此若要加快运算速度，平行处理是理想方式。 一颗高性能GPU可含有1000多个核心，因此可以同时处理数千道运算。

当英伟达意识到其GPU在训练AI模型上能提供高效能后，便专注将产品朝这一方面优化。 因此即使AI模型日益复杂，英伟达的芯片也一直能跟上脚步;2023年英伟达芯片的运算速度，已是其10年前产品的1000倍。

●网络连结能力
令英伟达市值飙升的因素，不只是更快速的芯片。 其竞争优势还延伸到另2个领域，其一是网络链接。

随着AI模型不断发展，使用这些模型来运作的数据中心为了提高处理能力，有必要动用数以千计颗串联在一起的GPU，不同于大多数电脑只需用到少数几颗。

而英伟达用来串联其GPU的高效能网络，是以网通技术供应商迈伦（Mellanox）的产品为基础。 辉达早在2019年便以70亿美元（约新台币2212亿元）价格买下迈伦，这让英伟达能以竞争对手无可比拟的方式，来优化其芯片网的表现。

●CUDA
英伟达的另一个优势则是其软件平台CUDA，英伟达的客户可透过这个平台来微调其采购的处理器效能。 英伟达从2000年代中期以来就不断投资发展CUDA，长期以来也一直鼓励开发人员利用它来打造及测试AI应用程序，这些做法已使得CUDA成为实际上的业界标准。

专家预估，AI芯片市场规模至2027年将达到4000亿美元。 英伟达丰厚的利润加上AI芯片市场的快速成长，已吸引竞争对手目光。

亚马逊（Amazon）和Google（谷歌）母公司Alphabet都正在为自家数据中心打造AI芯片，其他芯片大厂或新创公司也想分一杯羹。 其中超微（AMD）已在去年12月推出一款芯片，且从某些标准来看性能已约是英伟达最先进芯片的2倍。

然而，即使推出更好的硬件产品，可能也还不够。 英伟达之所以能称霸AI芯片市场，是因为同时提供了最好的芯片、最好的网络连结工具及最好的软件。 任何希望取而代之的竞争对手，都得在这3个领域能击败英伟达，这将是一项艰巨的挑战。