NVIDIA 的崛起與 GPU 新戰場

輝達(NVIDIA)2024 GTC大會上月甫結束,除了輝達執行長黃仁勳的個人穿搭再度引發討論外,一段黃仁勳在矽谷台灣人餐會上的即席談話影片,也在社群媒體中瘋傳。

黃仁勳在影片中提到,自己是超厲害的台灣大使,因為他知道歷史,也了解在這場新的電腦運算、AI 革命中,台灣的角色有多麼重要。面對 AI 發展,除了台廠給予的協助,輝達還掌握了哪些關鍵?

隨著 ChatGPT 的出現,生成式 AI 浪潮迅速席捲全球,其應用不僅對產業帶來新的變革,各國政府、全球大廠更是競相投入相關研發。除了關鍵的大型語言模型,作為開發與營運基礎的半導體,更成為新的兵家之地,但這也是進入門檻極高的市場。 AI 晶片雖仍處於萌芽階段,各大顧問公司對其市場規模的評估不一,但 Gartner 認為,至 2025 年 AI 晶片總值可達 700 億美元,2030 年更將達 1,179 億美元,屆時 AI 晶片將佔整體特殊應用邏輯晶片的31%。

近來在 AI 晶片市場佔據龍頭地位的 NVIDIA,在 GPU 市場具有壓倒性的佔有率,其資料中心業務的銷售額在 2021年 5~7月間急速成長; 2023 年 11 月至 2024 年 1 月間更較去年同期成長五倍。從股市反應上可以看出市場對它的熱烈期待,自 2023 年底以來,NVIDIA 的股價在短短兩個月內迅速成長了60%。

自從輝達推出 H100 GPU(圖形處理器)後,藉由其強大的運算能力,只要結合高頻寬記憶體(HBM)就能自行整合成一套超級電腦。讓繪圖晶片的用途不再只限於遊戲用途。而在 2024 年的 GTC 大會上,黃仁勳再度發表了 Blackwell GPU ,不僅企圖確立其在 AI 晶片的地位,也希望帶動伺服器系統和各種 AI 應用的發展,包括車用和醫療等。

3 月 18 日的大會現場,不僅有超過 10,000 人齊聚參加盛會,線上註冊參與人數更是超過 30 萬人。從當天展示的螢幕上能看到 IT、軟體、汽車、醫療等行業的公司代表與會演講,大大展示黃仁勳在 NVIDIA 生態系統的佈局與信心。

實現軟硬整合的CUDA

根據《日經新聞》指出,從單一半導體的效能來看,NVIDIA 在低功耗和運算能力上並沒有壓倒超微半導體公司(AMD)。但 NVIDIA 最為突出的實力在於,它從早期就已經應用於半導體軟體的運行和開發環境中的高階運算。例如長崎大學在 2009年,便成功利用 NVIDIA 的遊戲 GPU 執行天文學等應用計算。

而使 NVIDIA 更為突出的另一個優勢則是 2006 年發布的開發平台「CUDA」,截至目前累計已有超過 400 萬開發人員使用。CUDA 發布之初,不僅可以用於當時主要的遊戲用途,還可用於通用開發環境,且隨著使用者數量的增加,可應用的工具和程式範圍隨之增加。

大型科技公司透過購買 GPU 炫耀資本

由於生成式 AI 極為仰賴 GPU 算力,在產品越來越難採購下,價格更是水漲船高。美國大型科技公司更是不斷採購GDP,根據英國 Omdia 指出,2023 年,Meta 和微軟各自購買 15 萬台 NVIDIA所開發的 H100;亞馬遜和 Google 也購買了 5 萬台。面對大型資本公司在GDP資源上的投資,《日經新聞》指出,缺乏採購能力的日本很難使用最新的 GPU,只能使用舊世代型號。

除了西方資本公司的壓力,中國政府在人工智慧領域的投資也不遺餘力,可以看到其在創新研發能量上的提升,面對兩方的夾擊,日本除了急起直追,企圖由大企業開發大型語言模型之外;另一方面,則是組合數個小規模的語言模型,以期實現高度智慧為目標。