今天小編分享的科技經驗：GPU架構橫掃風口，英偉達成為半導體行業的“幸運兒”，歡迎閲讀。
半導體行業觀察：英偉達是半導體界的 " 幸運兒 " 嗎？
成立于 1993 年的英偉達（英偉達），今年正好是 " 而立之年的 30 歲 "。而有趣的是，黃仁勳正好是在 30 歲那年創立的英偉達。創始人中還包括 Chris Malachowsky 和 Curtis Priem ，他們的願景是将 3D 圖形引入遊戲和多媒體市場。自 1999 年英偉達推出了第一款 GPU GeForce 256 開始，它就為計算行業的重塑奠定了基礎。GeForce 256 被譽為 " 世界上第一個 GPU"，迅速在遊戲市場占據了主導地位，這為英偉達在半導體領網域的發展奠定了堅實的基礎。
GeForce 256（圖源：英偉達）
2006 年，英偉達推出 CUDA 架構，開啓了 GPU 在科學計算和數據處理方面應用的新時代。CUDA 提供了一套完整的編程工具和接口，使研究人員和開發者開始利用 GPU 進行高性能計算任務，如深度學習、物理模拟和生物信息學。
2012 年，由英偉達 GPU 支持的 AlexNet 卷積神經網絡（CNN）在 ImageNet 挑戰賽中以壓倒性優勢勝出，超過了最接近的競争對手 9.8 個百分點。AlexNet 的成功引起了人工智能和計算機視覺領網域的廣泛關注，它證明了深度學習特别是深層卷積神經網絡在視覺任務中的強大潛力，從而觸發了深度學習的研究和應用熱潮。AlexNet 的訓練使用了兩塊英偉達 GTX 580 GPU，這展示了 GPU 在加速深度學習訓練方面的潛力。這一成就也加速了 GPU 在深度學習研究和應用中的普及。
2010 年和 2011 年 ImageNet 挑戰賽的最佳結果，與 2012 年所有的結果進行比較（圖源：pinecone）【1】
2017 年也是英偉達始料未及的一年，彼時加密貨币大火大熱，挖礦風靡一時。礦機芯片成為數以百萬計的投資者們的寵兒。由于其芯片的性能和能效，英偉達的遊戲芯片（尤其是 GeForce RTX 30 系列）在加密貨币礦工中非常受歡迎。挖礦熱潮帶給英偉達巨大的收益，但也帶來了一些問題。例如，由于礦工的瘋搶，導致遊戲玩家難以獲得高性能的顯卡。2017 年英偉達在 OEM 收入增長了 200%，其中部分增長主要是由于加密貨币挖礦熱潮帶來的需求增加。這引起了美國證券交易貿易會（SEC）的注意，2022 年 5 月，英偉達因未在其 2018 财年财報中充分披露加密貨币挖礦對其遊戲業務的影響而被罰 550 萬美元。
可以説，GPU 橫掃了遊戲、挖礦、AI 多個風口。與其説英偉達抓住了一波又一波的風口，不如説 GPU 本身的加速計算能力使然。
2023 年，大語言模型 ChatGPT 一炮而紅，大模型成為市場 " 當紅炸子雞 "。英偉達的 GPU 再憑借高速處理能力、大内存和專為 AI 優化的架構，而成為深度學習領網域的首選。英偉達的 H100 芯片難逢敵手，再次把英偉達推上了時代的風口浪尖。
英偉達 H100
對于英偉達而言，2023 年無疑是創紀錄的一年。人工智能的熱潮徹底改變了 2023 年半導體行業的格局：其總市值突破萬億美元；超越台積電、三星和英特爾躍升為半導體 TOP1；并開創了數據中心 GPU 芯片銷量超過 CPU 的記錄。英偉達被提升為是半導體領網域的新王者。
市值突破萬億美元大關
2023 年 5 月 30 日，英偉達創下歷史新高，總市值首次突破萬億美元大關，榮登全球芯片供應商市值榜首，同時也成為全球第七家市值超過萬億美元的公司。如果你覺得英偉達是盛極一時，昙花一現。那麼，截止 2023 年 12 月 26 日收盤，英偉達的市值已攀升至 1.22 萬億美元的市值。而同期，英特爾總市值是 2129 億美元，AMD 是 2316 億美元，台積電是 4911 億美元。
華爾街分析師對英偉達的預測是 " 深不可測 "，其估值最高達到了 1.6 萬億美元。
英偉達的市值突破萬億美元，主要得益于其在圖形處理器（GPU）領網域的領先地位。GPU 是計算機圖形處理的重要組件，在遊戲、人工智能、機器學習等領網域有着廣泛應用。英偉達的 GPU 產品在這些領網域具有強大的競争力，因此受到了廣泛的歡迎。
英偉達的市值突破萬億美元，也标志着全球半導體產業的強勁發展。半導體是現代信息技術的基礎，在人工智能、物聯網、自動駕駛等新興領網域有着廣泛應用。随着這些領網域的快速發展，半導體產業将迎來新的增長機遇。
營收躍升半導體 No.1
2023 年第三季度對于英偉達來説，絕對是更具歷史性的一刻。在該季度，英偉達的營收達到了驚人了 181.2 億美元，同比大增 206%，超越台積電和三星、英特爾，躍升為半導體收入 No.1。
然而還不止，英偉達很可能跻身 2023 年半導體供應商的首位。從目前各廠商所披露的前三季度财報信息來看，英偉達預估處于半導體廠商營收第 2 名的位置。如果僅從半導體產品銷售收入來看（即刨去代工廠商），英偉達大概率将是 2023 年的第一名，超越英特爾。受存儲市場疲軟的影響，三星預估四季度還是虧損的狀态，所以三星在這四家裏排在第四應是板上釘釘了。更引人注目的是，分析師預測英偉達的收入将達到 892 億美元，比 2022 年增長約三倍，增幅達到驚人的 59%。
放眼全球半導體供應商前十，如果算上母公司或者所并購的公司成立時間來看，台積電成立于 1987 年 2 月 21 日，至今已經 36 年。英特爾成立于成立于 1968 年，至今大約 54 年。三星電子和 SK 海力士這兩家韓國公司擁有 40 多年的半導體銷售經驗，AMD 于 54 年前開始生產邏輯 IC。博通（Broadcom）成立于 32 年前，其母公司安華高（Avago）52 年前就已進入半導體領網域。高通成立于 1985 年 7 月，至今已經有 38 年。意法半導體成立于 1987 年，由意大利 SGS Microelettronica 公司與法國湯姆森半導體公司合并而成。而 SGS 和 Thomson 的半導體業務都可以追溯到 20 世紀 70 年代。德州儀器 ( TI ) 成立于 1930 年，于 1954 年進入半導體業務。英飛凌科技最初是成立于 1847 年的西門子股份公司的一部分，西門子于 1953 年開始生產半導體。英飛凌于 1999 年分拆為一家獨立公司。
在這其中，成立于 1993 年的英偉達，可以説是最年輕的公司，今年正好是 " 而立之年的 30 歲 "。英偉達入行之時，英特爾早已經聲名顯赫，而 AMD 也已成為一家知名的大型半導體企業。
數據中心大赢家：GPU 銷量首次超越 CPU
長久以來，數據中心都是以 CPU 為主的天下，英特爾憑借其至強中央處理器（CPU）系列長期主導着整個伺服器市場，它是計算機伺服器的心髒，就像 CPU 也是個人電腦的大腦芯片一樣。但是今年開始，GPU 在數據中心的市場銷售額逐漸開始反超 CPU。
這點可以從幾個關鍵芯片巨頭 2023 年的一系列财報中窺得一二。眾所周知，芯片巨頭英特爾、英偉達、AMD 均在圍繞數據中心競争。
2023 年第一季度英偉達的數據中心業務營收為 42.8 億美元，此時，英偉達還沒有超過英特和 AMD 兩家在數據中心的總和。到了第二季度，英偉達在數據中心的營收直接翻番，達到 103 億美元，接近英特爾和 AMD 兩家總和的 2 倍。第三季度，英偉達再創下數據中心營收記錄，達到 145 億美元的高峰，馬上要接近 3 倍之多。
可以看出，GPU 銷量的增長速度遠快于核心伺服器 CPU 芯片。這也意味着以 GPU 為代表的加速計算芯片遠遠甩開 CPU 這樣的通用計算芯片。根據自 2019 年以來一直跟蹤 GPU 市場的 Mercury Research 的數據，英偉達第三季度在數據中心 GPU 系統市場的份額高達 99.7%，不包括任何用于網絡的設備，剩下的 0.3% 由英特爾和 AMD 平分。要知道，AMD 花了大約四到五年的時間才獲得了數據中心 CPU 市場 20% 的份額。
正如英偉達創始人兼首席執行官黃仁勳所言：" 一個全新的計算時代已經來臨。全球各地的企業正在從通用計算轉型為加速計算和生成式 AI。大語言模型初創公司、消費互聯網公司和全球雲服務提供商已經率先行動起來，下一波浪潮蓄勢待發。生成式人工智能的時代正在起飛。" 英偉 達的 GPU、CPU、網絡、AI 代工服務和 AI 企業軟體都是全速增長的引擎。
而近日，英特爾首席執行官帕特 · 基辛格 ( Pat Gelsinger ) 暗示，如果英特爾沒有在大約 15 年前終止他最喜歡的項目之一 Larrabee GPU，那麼目前在人工智能硬體領網域創造這一技術的将是英特爾，而不是英偉達。"13 年前，當我被趕出英特爾時，他們扼殺了這個将改變人工智能形态的項目，" 基辛格談到 Larrabee 時説道。英偉達能為人工智能建模提供 GPU 的成功 " 非常幸運 "。
然而在最近美籍華人半導體專業協會（CASPA）晚宴上，在被問到 " 你認為未來幾年 GPU 架構還會占據主導地位嗎？是否還有機會打敗英偉達？" 黃仁勳開玩笑回答到：" 你有機會，但機會不多。事實上，機會很小。"
可以預見，随着英特爾和 AMD 都已經推出了新的 AI 芯片，相信在接下來 2024 年，英特爾、AMD 和英偉達在人工智能數據中心處理器領網域将是一場史詩級争奪戰。最終，市場采用率将決定誰将赢得這場戰役。
