（圖片來源：Intel官網(wǎng)）
隨著生成式 AI 技術(shù)加速演進(jìn)，算力需求急劇增長(zhǎng)，將促使2.8萬億元 AI 加速芯片市場(chǎng)迎來一場(chǎng)新競(jìng)賽。
近日，芯片巨頭英特爾（Intel）發(fā)布基于Intel 7（10nm）制程的全新第五代英特爾至強(qiáng)可擴(kuò)展CPU（中央處理器）芯片Emerald Rapids，平均性能比上代提升21%，可微調(diào)最高200億參數(shù) AI 大模型，主要用于云數(shù)據(jù)中心和 AI 推理等場(chǎng)景。
除了英特爾，近期英偉達(dá)、AMD也在發(fā)布了多款數(shù)據(jù)中心GPU（圖形處理器）、CPU產(chǎn)品，以應(yīng)對(duì)新一輪 AI 熱潮下算力暴增需求。其中，英偉達(dá)于11月發(fā)布H200 GPU芯片，大模型推理速度比H100提高近2倍；AMD則發(fā)布Instinct MI300X AI芯片，稱MI300X在多項(xiàng)測(cè)試中均優(yōu)于英偉達(dá)H100，運(yùn)行8卡時(shí)AI性能提升60%。
然而近期，英偉達(dá)團(tuán)隊(duì)炮轟AMD，稱其沒有用開源TensorRT-LLM大模型優(yōu)化軟件，如果用的話芯片速度會(huì)提高2倍多，但H100仍比MI300X快47%；對(duì)此，AMD“回懟”稱，即便用了英偉達(dá)軟件，MI300X也比H100快30%；英特爾CEO基辛格（PatGelsinger）也公開稱，英偉達(dá)CUDA軟件護(hù)城河“太淺”，其在AI領(lǐng)域的成功純屬偶然、非常幸運(yùn)。
如今，面對(duì) AI 加速計(jì)算的巨大需求，美國芯片巨頭們正悄然展開著一場(chǎng)爭(zhēng)奪大戰(zhàn)。
英特爾數(shù)據(jù)中心與人工智能集團(tuán)兼副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理陳葆立對(duì)鈦媒體App等表示，“AI 芯片用于大模型推理還處于早期階段，在當(dāng)前一些加速芯片非常短缺的情況下，我們給了很多用戶另外一個(gè)選擇。我們非常看好數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。2023年一些智算算力的需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于供給的，這個(gè)情況會(huì)延續(xù)到明年。”
據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì)到2027年，基于 AI 需求帶動(dòng)，全球數(shù)據(jù)中心加速芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.8萬億元。
截至2023年12月29日美股收盤，英特爾（NASDAQ: INTC）股價(jià)報(bào)收50.25美元/股。
過去12個(gè)月內(nèi)，英特爾股價(jià)累計(jì)漲幅達(dá)87.99%；英偉達(dá)（NASDAQ: NVDA）、AMD公司（NASDAQ: AMD）累計(jì)漲幅分別為245.94%、130.26%。
超2000億美金將投向AI芯片推理，AIGC或無需昂貴的GPU
過去一年，以ChatGPT為代表的生成式 AI 技術(shù)，推動(dòng)了 AI 相關(guān)算力需求將不斷增長(zhǎng)，并且可能成為 AI 芯片未來幾年內(nèi)非常重要的需求賽道。
據(jù)艾瑞咨詢報(bào)告顯示，2023年，AI 大模型相關(guān)行業(yè)需求占中國智能算力總需求的58.8%，接近60%，是智能算力的最大需求方。阿里、騰訊、百度等中國科技巨頭對(duì)GPU芯片需求強(qiáng)烈，英偉達(dá)也因此成為中國 AI 大模型領(lǐng)域關(guān)鍵“軍火商”。
另據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)（WSTS）預(yù)估，2024年，受益于 AI 芯片需求持續(xù)增長(zhǎng)，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到5883.6億美元（接近6000億美元，約合4.16萬億元），同比增長(zhǎng)13.1%。
阿里云創(chuàng)始人王堅(jiān)曾預(yù)測(cè)，未來云計(jì)算的算力都將會(huì)被這些在智能時(shí)代的電動(dòng)機(jī)、所謂的大模型給消耗掉。
實(shí)際上，在生成式 AI（AIGC）時(shí)代下，算力正成為核心生產(chǎn)力。
數(shù)據(jù)顯示，2023年，全球 AI 加速計(jì)算市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)450億美元。預(yù)計(jì)到2027年，全球數(shù)據(jù)中心AI加速芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到4000億美元（約合人民幣2.8萬億元），五年的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）高達(dá)70%。
具體到案例中，生成式 AI 對(duì)算力的具體需求主要體現(xiàn)在搜索、辦公、計(jì)算機(jī)和游戲等核心場(chǎng)景中。
然而，在智能算力中心（服務(wù)器）環(huán)境下，AIGC不止需要GPU進(jìn)行訓(xùn)練，尤其隨著Llama 2這種超大參數(shù)規(guī)模的開源模型廣泛使用，未來大模型不一定需要重復(fù)性數(shù)據(jù)訓(xùn)練。因此，大模型更大的算力工作負(fù)載或與 AI 推理計(jì)算有關(guān)，所以無論是CPU，還是GPU、APU、IPU加速卡，都將會(huì)發(fā)揮更大作用。
字節(jié)跳動(dòng)旗下的火山引擎IAAS產(chǎn)品負(fù)責(zé)人李越淵向鈦媒體App介紹，“從CPU角度來說，在AI模型訓(xùn)練前，需要快速處理“臟數(shù)據(jù)”，變成為模型所用的高效數(shù)據(jù)，這就要求高計(jì)算能力加持。同時(shí)，模型訓(xùn)練涉及多種數(shù)據(jù)類型和多模態(tài)能力，那么對(duì)CPU的能力、內(nèi)存和帶寬提出了高要求。另外，隨著模型增大，芯片間的互聯(lián)互通能力也變得關(guān)鍵。”
據(jù)AMD首席執(zhí)行官蘇姿豐（Lisa Su）預(yù)估，未來價(jià)值4000億美元規(guī)模的AI加速計(jì)算市場(chǎng)中，其中超過一半的份額，即至少2000億美元將被專門用于 AI 推理計(jì)算場(chǎng)景的應(yīng)用。這凸顯了AI 推理在整個(gè)AI加速計(jì)算市場(chǎng)中的重要地位，以及 AI 推理計(jì)算在大模型發(fā)展中的關(guān)鍵作用。
12月14日，英特爾發(fā)布了第五代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器系列，在性能和能效方面都有重要提升，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)在AI大模型推理方面的性能表現(xiàn)，內(nèi)置英特爾AMX（加速器），無需添加獨(dú)立加速器即可為AI加速，包括對(duì)參數(shù)量多達(dá)200億的模型進(jìn)行推理和調(diào)優(yōu)，并將其模型推理性能提高42%。
英特爾表示，與上一代至強(qiáng)產(chǎn)品相比，在相同的熱設(shè)計(jì)功率范圍內(nèi)，全新第五代英特爾至強(qiáng)處理器平均性能提升21%，并在一系列工作負(fù)載中將每瓦性能提升高達(dá)36%。對(duì)于遵循典型的五年更新周期的客戶來說，總體成本最多可降低77%。IBM表示，相比此前測(cè)試數(shù)據(jù)，第五代至強(qiáng)處理器在其watsonx.data平臺(tái)上的網(wǎng)絡(luò)查詢吞吐量提高2.7倍。
英特爾數(shù)據(jù)中心與人工智能集團(tuán)副總裁兼中國區(qū)總經(jīng)理陳葆立
陳葆立對(duì)鈦媒體App表示，“近一、兩年，英特爾一直在以穩(wěn)健的執(zhí)行力推動(dòng)產(chǎn)品路線圖發(fā)展，并按四年五個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)奏如期推進(jìn)。至強(qiáng)更新速度越來越快，其實(shí)也是響應(yīng)了客戶對(duì)于算力需求。”
陳葆立指出，英特爾與中國企業(yè)合作非常緊密。例如，美團(tuán)采用英特爾第四代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器支持目標(biāo)識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺等 AI 推理工作負(fù)載；京東云則利用第五代至強(qiáng)處理器，使整機(jī)性能比上一代提升123%，Llama 2模型推理性能提升151%。
據(jù)悉，英特爾即將首次采用了“雙核并進(jìn)”的路線圖設(shè)計(jì)，明年將推出基于Intel 3（3nm）制程的性能核和能效核處理器，對(duì)應(yīng)著下一代至強(qiáng)Granite Rapids和全新能效核至強(qiáng)處理器Sierra Forest，以滿足不同數(shù)據(jù)中心需求。
阿里云服務(wù)器研發(fā)事業(yè)部高級(jí)總監(jiān)王偉表示，由于大模型是顯存帶寬密集型和顯存容量密集型的，因此基于第五代至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器，增加了內(nèi)存帶寬，在某種意義上來講，是有利于未來通過CPU來做生成式AI推理應(yīng)用的。“目前，我們發(fā)現(xiàn)CPU可以輕松運(yùn)行各種生成式 AI 模型，如Stable Diffusion、通義千問7B/14B/72B等，均可以在阿里云第八代ECS實(shí)例上進(jìn)行推理運(yùn)行。”
在陳葆立看來，AI 已經(jīng)是當(dāng)今生活不可或缺的一部分，AI 無處不在，因此對(duì)于英特爾的 AI 芯片和解決方案需求在不斷增加，而非只有GPU才能做到。
“很多企業(yè)目前采用最新的至強(qiáng)處理器已經(jīng)可以處理許多工作。當(dāng)然，一些想要訓(xùn)練模型的公司需要加速卡，不管是來自英特爾還是友商，這確實(shí)是用戶需求，但我并不認(rèn)為所有公司都有這個(gè)需要，這超過了目前市場(chǎng)的實(shí)際需求。”陳葆立表示，“我們非常看好數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展。因?yàn)椴还苁荂PU、GPU還是IPU，過去幾年每年都有不同火的點(diǎn)，但數(shù)據(jù)中心整體算力需求始終在增加，需要去解決不同的問題。”
陳葆立對(duì)鈦媒體App表示，他相信2024年，可能將會(huì)有更多 AI 大模型或AIGC應(yīng)用落地，會(huì)有更多應(yīng)用于創(chuàng)新，也會(huì)反哺到企業(yè)端。
“英特爾的策略是，憑借全棧的產(chǎn)品和解決方案，我們可以給客戶在不同的場(chǎng)景，不同的需求下，提供不同的解決方案，包括端、云、邊緣側(cè)等。”陳葆立強(qiáng)調(diào)，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，未來更多 AI 應(yīng)用或?qū)⒉捎肅PU芯片進(jìn)行推理計(jì)算。
算力競(jìng)爭(zhēng)加速，芯片巨頭攻“生態(tài)”
AI 大模型引發(fā)算力需求增長(zhǎng)，同時(shí)也帶來更大的競(jìng)爭(zhēng)，尤其是英特爾這些芯片巨頭的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、客戶、下游供應(yīng)商等企業(yè)都在自研服務(wù)器芯片。
12月7日，谷歌發(fā)布迄今為止功能最強(qiáng)大、最通用的多模態(tài) AI 大模型Gemini 1.0（中文稱“雙子座”）系列。在30項(xiàng)性能基準(zhǔn)測(cè)試中，超大杯Gemini Ultra超越了目前最強(qiáng)模型GPT-4，甚至在MMLU測(cè)試上得分高達(dá)90.0%，成為第一個(gè)超越人類專家水平的 AI 模型。
但谷歌表示，Gemini 1.0 并非用英偉達(dá)A100或者是AMD等產(chǎn)品進(jìn)行訓(xùn)練，而是用自研設(shè)計(jì)的TPUs v4 和 v5e芯片上進(jìn)行大規(guī)模 AI 訓(xùn)練推理的，稱因此Gemini的運(yùn)行速度明顯快于早期規(guī)模更孝性能更弱的模型。
更早之前，微軟也公布用于數(shù)據(jù)中心的兩款自研芯片，一是專門用于云端訓(xùn)練和推理的AI芯片（ASIC）Microsoft Azure Maia 100；二是微軟自研的首款CPU（中央處理器）Microsoft Azure Cobalt 100。此外，亞馬遜、阿里、騰訊、字節(jié)跳動(dòng)等多家國內(nèi)外科技公司都開始自研芯片，用于自家的數(shù)據(jù)中心或云計(jì)算服務(wù)當(dāng)中。而加上目前芯片限制的影響，中國市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)就更加復(fù)雜。
談及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，陳葆立向鈦媒體App坦言，英特爾非常歡迎有很多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來參與到整個(gè)市場(chǎng)中，同時(shí)英特爾對(duì)于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力非常有信心。
“首先，國內(nèi)對(duì)于算力的政策支持，如算力網(wǎng)絡(luò)和‘東數(shù)西算’等，顯示出算力領(lǐng)域受到重視，這是個(gè)積極的信號(hào)；其次，全球AI技術(shù)的迅猛發(fā)展帶來了新的機(jī)遇，AI 的爆發(fā)推動(dòng)了對(duì)新算法、新算力和新硬件的需求增長(zhǎng)。回歸本質(zhì)，英特爾非常歡迎有很多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來參與到整個(gè)市場(chǎng)中，這說明市場(chǎng)好。但同時(shí)，我們對(duì)自身還是有信心的。
英特爾在這個(gè)環(huán)境中持續(xù)推進(jìn)，首先是在先進(jìn)制程技術(shù)方面的領(lǐng)導(dǎo)地位，例如正在推進(jìn)的Intel 4和Intel 3制程。同時(shí)，英特爾的封裝技術(shù)，如EMIB（嵌入式多芯片互連橋接），也在市場(chǎng)中占據(jù)了重要位置。此外，英特爾還開放工廠合作。因此，我們有信心能夠在這里做出最好的產(chǎn)品。
最重要的是，英特爾強(qiáng)調(diào)以客戶為中心，通過與客戶如阿里、字節(jié)的緊密溝通，早期溝通、識(shí)別并修正產(chǎn)品問題，確保滿足客戶的最終需求。我們也希望，我們承諾做出來的東西能夠滿足客戶最終的需求，以客戶為優(yōu)先擁抱市場(chǎng)這個(gè)理念，也是我們多年來的優(yōu)勢(shì)。綜合以上，我們（對(duì)于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)）還是很有信心的。”陳葆立表示。
在他看來，AI 算力需求不是只有一、兩家是“贏家”，而是整個(gè) AI 芯片、計(jì)算相關(guān)產(chǎn)業(yè)都會(huì)因?yàn)檫@場(chǎng) AI 浪場(chǎng)而受益。競(jìng)爭(zhēng)遠(yuǎn)未結(jié)束。
有行業(yè)人士日前向鈦媒體App表示，目前整個(gè) AI 大模型訓(xùn)練推理算力的挑戰(zhàn)在于軟件生態(tài)，無論是CUDA軟件，還是NVLink多卡互聯(lián)，均是2023年英偉達(dá)獲得巨大成功的關(guān)鍵要素。因此，如何讓英特爾、AMD和更多廠商，在短期內(nèi)形成CUDA或是英偉達(dá) AI 生態(tài)，才是最為關(guān)鍵的因素。
作為老牌芯片巨頭，英特爾花了很長(zhǎng)的時(shí)間做了OpenVINO、OneAPI等軟件棧產(chǎn)品，以及逐步將異構(gòu)計(jì)算、3D封裝等多個(gè)技術(shù)進(jìn)行快速落地應(yīng)用，未來 AI 場(chǎng)景過程中，單獨(dú)的GPU無法做主導(dǎo)，而是需要CPU、GPU、NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）等技術(shù)相融合。
“在數(shù)據(jù)中心端，其實(shí)做生態(tài)做得最成熟的也只有英特爾。雖然說在 AI、GPU這里我們才剛開展，但對(duì)于整個(gè)生態(tài)、開源社區(qū)的合作，多年來應(yīng)該沒有其他公司比我們做得更多的。所以，英特爾將持續(xù)與開發(fā)者社區(qū)合作，讓更多人參與進(jìn)來。這也是我們明年會(huì)投入的一個(gè)方向。”陳葆立表示，“芯片需要一個(gè)長(zhǎng)期的研發(fā)流程，我們會(huì)非常認(rèn)真聽從客戶反饋并進(jìn)行改進(jìn)，也會(huì)針對(duì)合作伙伴提供一些定制產(chǎn)品，提供更好的服務(wù)，以滿足客戶需求。”
陳葆立強(qiáng)調(diào)，下一步，英特爾將持續(xù)推進(jìn) AI 技術(shù)和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的創(chuàng)新，并計(jì)劃2024年重點(diǎn)加強(qiáng)與開發(fā)者的互動(dòng)，以進(jìn)一步助力大模型技術(shù)的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化落地，促進(jìn)中國 AI 產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大。
（本文首發(fā)鈦媒體App，作者｜林志佳）
