萬億英偉達，站上AIGC的肩膀

萬億帝國的野心與隱憂。

一周飆漲3000億美元，塑造了一個芯片史上的“奇跡”。

五月的最后一天，從GPU（圖形處理器）戰(zhàn)場成長起來的芯片制造商英偉達，憑借著對數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的樂觀預(yù)期，市值突破萬億美元，成為美國第七個，史上第九個躋身萬億市值俱樂部的科技公司。

這個美國俱樂部里還有：蘋果、微軟、亞馬遜、Alphabet（Meta和特斯拉已經(jīng)跌出萬億）。而英偉達是這個萬億俱樂部里，唯一一家芯片公司，是臺積電市值的1.8倍，是英特爾（1245億美元）的8倍。

英偉達和英特爾的市值對比

三年前，當(dāng)27歲的英偉達市值首次超過昔日CPU（中央處理器）處理器霸主英特爾時，這被看作“一個時代的終結(jié)”。而今天，致力于為AI科技企業(yè)提供算力底座的英偉達，成為美國十年來漲幅第一的股票，則預(yù)示著一個新時代的開啟。

英偉達在1993年以做3D游戲的圖形處理器起家，面向游戲玩家出售能提升畫面清晰度的顯卡，是它的主要營收。直到2012年，其定義的GPU被應(yīng)用于深度學(xué)習(xí)研究，GPU的并行計算能力在處理密集數(shù)據(jù)時效率遠高于CPU，為英偉達成為AIGC最大的獲利者，埋下伏筆。

這一路，英偉達經(jīng)歷過創(chuàng)業(yè)初期處理器設(shè)計的失敗，放棄已躋身全球前五的移動處理器市場，也擁抱了加密貨幣、元宇宙熱潮，甚至受加密貨幣低谷影響，去年其市值一度腰斬至3000億美元。直到ChatGPT的發(fā)布和AIGC浪潮，開始哄搶GPU，英偉達成為最受寵的“賣鏟人”。

我們關(guān)注它如何成功，將如何拓展它的野心，又將如何面對永遠留在桌上的難題？

1.最重要的轉(zhuǎn)折

從圖形處理，到AI計算

在兩周前的臺灣大學(xué)畢業(yè)典禮上，創(chuàng)始人黃仁勛受邀分享了英偉達的創(chuàng)業(yè)故事。此時正值英偉達市值節(jié)節(jié)高升，這看起來更像是成功經(jīng)驗的分享，他歸結(jié)于“確定目標(biāo)，勇于糾錯和耐心等待。”

AIGC的加速計算時代，并不讓黃仁勛意外，這反而是他在30年前創(chuàng)辦英偉達時就在等待的時刻。

1993年，黃仁勛與兩位工程師好友在加州的一家餐廳中成立了英偉達。兩年后，英偉達研發(fā)的第一項技術(shù)是PC游戲的3D圖形，這個非主流、低成本的3D技術(shù)拿到了SEGA主機的合約。但1996年，黃仁勛不僅發(fā)現(xiàn)架構(gòu)設(shè)計不合理，其技術(shù)路線還與微軟在Windows95上主導(dǎo)的圖形編程接口Direct3D不兼容。英偉達“成了最后一個接受這個標(biāo)準(zhǔn)的公司，同時又是最小的一家，那你怎么贏？”黃仁勛向財新雜志描述過當(dāng)年的窘境。

這一錯誤讓黃仁勛決定違約，拿著只能維持六個月的資金，裁撤了70%的員工，研發(fā)支持微軟Direct3D圖形接口的高性能128位圖形芯片，獲得了全力支持。到了1997年底，它的出貨量超過100萬張，英偉達才避免在創(chuàng)業(yè)初期就倒下的命運。

2012年，英偉達也有策略地糾正過路線錯誤。英偉達曾試水過移動處理器市場，開發(fā)了Tegra處理器，甚至花去公司當(dāng)年的兩成營收用來并購和研發(fā)產(chǎn)品。但高性能、低功耗的移動處理器與PC端處理器的市場需求不同，而集成的SoC在需要CPU、GPU之外，還需要英偉達有做通信芯片的能力，這是英偉達并不熟悉的市場。

此時已進入4G時代，就像芯片行業(yè)的總是贏者通吃的定律一樣，霸主高通幾乎主宰了整個市場。

黃仁勛想了一天，他覺得英偉達并不能在移動手機芯片市場做出非凡的成就，哪怕當(dāng)時手機業(yè)務(wù)營收占到總營收的18%，份額躋身全球第五，他還是給所有管理層發(fā)了郵件，“這產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不需要我們了，我們退出吧。”

最終，英偉達將Tegra處理器用在智能汽車、智慧城市和云服務(wù)上，奠定了它兩條產(chǎn)品線并存（GPU+Tegra）的商業(yè)布局。

及時糾錯，或許也給了英偉達擁抱每一場浪潮的勇氣，加密貨幣、元宇宙熱，英偉達從未落下。英偉達目前的專業(yè)視覺部分營收，就來自對元宇宙的期望，2021年4月英偉達還推出Omniverse平臺，但在最新財報中這部分營收占比縮減至僅4%。

在英偉達踩空了幾次浪潮后，得以獲取一個新未來的，是人工智能研究者辛頓和他的兩名學(xué)生。

2012年，辛頓三人研發(fā)的深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在ImageNet中獲勝，收到微軟、谷歌、百度以及DeepMind的收購邀約，百度一度給出4400萬美元的收購價。

而這一研發(fā)正是基于GPU的并行計算能力——用CPU訓(xùn)練這一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，需要花費幾個月，基于兩張英偉達為大型PC游戲準(zhǔn)備的GTX50顯卡，只需不到一周就完成了。

在此之前，英偉達就已開放了GPU在圖形領(lǐng)域之外的應(yīng)用。

2000年，英偉達通過收購老對手adfx，成為GPU領(lǐng)域的勝出者。但GPU的加速計算能力，多數(shù)用于PC端的游戲上，因為使用通過Windows接口連接的GPU，需要編寫復(fù)雜的底層語言，這將大部分普通工程師和更多場景應(yīng)用都拒之門外。

為了解決這個問題，2007年，英偉達建立CUDA平臺，讓程序員用計算機的C語言就能在GPU上做大規(guī)模并行計算，這讓GPU開啟了非圖形領(lǐng)域的通用并行計算，比如拓展至物理模擬、高性能計算等領(lǐng)域。

之后5年，英偉達累計花掉5.6億美元維系CUDA的開發(fā)，當(dāng)時每年GPU營收在30億美元左右，利潤率不超過30%，英偉達股價常年游蕩在10美元上下。但也是CUDA的開放和推行，讓GPU得以被AI研究者發(fā)現(xiàn)。

這一實驗同時觸動了人工智能玩家，以及黃仁勛。他開始思考，“深度學(xué)習(xí)的長期影響是什么？”

2016年，英偉達押注AI浪潮，也由此引領(lǐng)股價一路高歌猛漲。這年發(fā)布首款深度學(xué)習(xí)超級計算機DGX-1，其搭載了8塊專為深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)打造的GPU產(chǎn)品P100。DGX-1曾被黃仁勛親手交到OpenAI公司，構(gòu)建了ChatGPT模型訓(xùn)練的硬件底座。

之后幾年里，英偉達的深度學(xué)習(xí)計算機展現(xiàn)了如同此前英偉達在游戲顯卡上的算力迭代能力。2018年，英偉達推出第二代深度學(xué)習(xí)計算機DGX-2，包含16塊V100 GPU/每單元；兩年后，英偉達又迭代到第三代DGX A100，包含8塊A100GPU。OpenAI也在GPU算力升級的加持下，從GPT-1代，迭代到GPT-3.5。

在今年3月的GTC大會上，英偉達再次推出基于最新的GPU H100的服務(wù)器，算力比前一代被哄搶的A100提升了10倍。

看好英偉達的投資機構(gòu)認(rèn)為，需求端會不計成本購買H100替換數(shù)據(jù)中心的芯片，哪怕新產(chǎn)品H100價格比上一代上漲了3～4倍。

英偉達也在最新財報會上就釋放了這一利好信號，預(yù)期第二財季的銷售額將達到110億美元，而這主要來自數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的營收增長，不再是游戲業(yè)務(wù)。

一家依靠圖形處理器的游戲業(yè)務(wù)成長起來的芯片制造商，正蛻掉它的第一層皮。

2.追隨AI時代，押注數(shù)據(jù)中心

黃仁勛在數(shù)據(jù)中心上的遠見和野心，在3年前就已顯露。

2020年黃仁勛首次提出 “CPU+GPU+DPU（Data Processing Unit 數(shù)據(jù)處理器）” 這一數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)解決方案。同一年，英偉達以 69 億美元收購了全球智能網(wǎng)卡龍頭公司 Mellanox，旨在開發(fā)自己的 DPU 產(chǎn)品。在5月30日的Computex 2023演講上，他稱贊這是最偉大的戰(zhàn)略決策之一。

60年來，萬億美元級的全球數(shù)據(jù)中心市場主流處理器都選用CPU，以GPU為代表的加速計算占比還極為有限。但黃仁勛不吝嗇對GPU將翻新數(shù)據(jù)中心市場前景的看好，“我們正處于一個全新的計算時代”，他說。

在與財新雜志的對談中，他描述道，AI2.0的發(fā)展將不止于程序員通過計算機語言寫出和人交互的程序，也不止于AI對環(huán)境的感知力，而是自動生成信息、具備理解使用者的能力，這將大大降低編程的門檻，消除數(shù)字鴻溝，“每個人都是程序員”。

兩三年前，深度學(xué)習(xí)和AI還只在全球少數(shù)擁有超大規(guī)格計算機的公司做加速計算，仍是新生事物，但在ChatGPT發(fā)布后，黃仁勛說，已有10000家AI初創(chuàng)公司正在使用NVIDIA AI。

這一改變將驅(qū)使新型AI電腦取代傳統(tǒng)電腦，超級計算機將成為新工廠，有性能瓶頸的CPU將不會適應(yīng)這一變化，GPU的需求將越來越多?！芭c重塑數(shù)據(jù)中心相關(guān)的訂單數(shù)量卻是難以置信”，黃仁勛在最新的財報會議上感嘆。

2014年，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)全年只占英偉達總營收的14%；而在其2024財年一季度的財報中，該業(yè)務(wù)已成為占據(jù)總營收59.5%的主營業(yè)務(wù)。

英偉達近年營收和業(yè)務(wù)營收占比

英偉達也非常樂觀地預(yù)測，下季度數(shù)據(jù)中心收入將接近80億美元，比這一季度的收入再增加一倍，預(yù)計全年僅數(shù)據(jù)中心營收就達到300億美元，比2023財年英偉達全年的總收入還要高，遠遠高于英偉達其余三大場景：專業(yè)視覺、汽車和機器人的營收。

大巨頭依然是英偉達服務(wù)的主角。大型互聯(lián)網(wǎng)公司、專注大模型的AI企業(yè)是英偉達銷售數(shù)據(jù)中心的主要對象。

花旗集團分析師Atif Malik預(yù)估，僅ChatGPT一家，就能為英偉達在一年內(nèi)帶來30億美元至110億美元的營收。ChatGPT訓(xùn)練和推理過程，要用到超過1萬枚英偉達A100 GPU芯片的AI計算集群。

而哪怕大型互聯(lián)網(wǎng)公司正在縮減開支，他們對數(shù)據(jù)中心的投入并沒有減少，并計劃用人工智能替代工程師。

今年3月，英偉達還發(fā)布了AI云服務(wù)DGX Cloud，通過云廠商平臺，向用戶提供訓(xùn)練生成式AI大模型及其他AI應(yīng)用的算力月租服務(wù)，這將觸及更多中小型AI企業(yè)。

“CPU+GPU+DPU”的數(shù)據(jù)中心解決方案也被更廣泛地應(yīng)用。在數(shù)據(jù)中心，英偉達發(fā)布為AI打造的以太網(wǎng)卡NVIDIA Spectrum-4，從CPU中接管網(wǎng)絡(luò)、安全、虛擬化、存儲等數(shù)據(jù)中心運維任務(wù)，幫助CPU減少算力資源浪費；同時英偉達也推出首款數(shù)據(jù)中心CPU Grace（2023年上半年），Grace是AI工廠的理論CPU。

在AI超級計算機上，英偉達最新的進展是，DGX GH200把256塊GH200 Grace Hopper超級芯片整合至一起，GH200超級芯片已全面投產(chǎn)。英偉達還推出為游戲開發(fā)代工AI模型的服務(wù)。之前英偉達已經(jīng)針對語言大模型、視覺、藥物研發(fā)三個場景推出定制大模型代工的云服務(wù)產(chǎn)品。

在黃仁勛布下的宏圖中，未來十年，英偉達會將計算速度再加快一百萬倍，而領(lǐng)域?qū)⒉幌抻谏?、物理、人工智能、機器人等各個場景。

3.萬億帝國的桌面，永遠有難題

在英偉達成為萬億俱樂部成員時，一位投資了英偉達5年的華爾街金融教授阿斯沃斯·達摩達蘭，賣掉了持有的英偉達股票。

他告訴《巴倫周刊》，英偉達目前在250億美元的人工智能芯片市場占有80%的份額，最樂觀的預(yù)測是，10年后該市場規(guī)模將達到3500億美元。即使假設(shè)英偉達未來的市場份額達到100%，達摩達蘭得出的估值，也要比近期股價低20%。

“我得不出每股400多美元的估值。”他說。

從商業(yè)邏輯上，他認(rèn)為英偉達無法躋身萬億俱樂部的核心原因在于，英偉達本質(zhì)上是一家硬件公司。

“萬億美元俱樂部”的成員，利用軟件將大量終端用戶吸引到生態(tài)系統(tǒng)中，產(chǎn)生統(tǒng)計學(xué)家所說的商業(yè)機會的“長尾分布”——從新產(chǎn)品和新服務(wù)中獲利的多種方式。

“當(dāng)好處不如一家有數(shù)十億用戶生態(tài)系統(tǒng)、以消費者為基礎(chǔ)的公司那么大，這會影響你押注它的意愿”，達摩達蘭說。

有“女版巴菲特”之稱的凱西·伍德，在今年1月份清倉了英偉達的股票。她預(yù)測，繼英偉達之后，下一個搭上人工智能熱潮的將是“軟件供應(yīng)商”。她表示：“英偉達每銷售1美元的硬件，軟件提供商、SaaS提供商將獲得8美元的收入?！彼鸦I碼押在了軟件股上，她預(yù)計這些股票最終會增長到英偉達的規(guī)模。

看上去，華爾街的投資者更信任軟件服務(wù)商，而不相信英偉達的股價將持續(xù)增長。

哪怕黃仁勛一直強調(diào)，英偉達是一家軟件公司，英偉達的業(yè)務(wù)是銷售優(yōu)化數(shù)據(jù)中心，而非芯片和組件，其封閉的軟件生態(tài)CUDA更將對手甩在身后。

即便如此，英偉達在萬億俱樂部里也顯得另類——其他幾位巨頭都在通過軟件吸引終端用戶，激發(fā)更廣闊的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)，唯獨英偉達，更為知名的是依靠GPU撐起一個計算帝國。

技術(shù)的世界里，向來充滿變數(shù)。

2016年，無數(shù)工程師投身AI熱潮，一個很重要原因是，他們受到了GPU加速計算將改變深度學(xué)習(xí)的啟發(fā)。

但GPU本是為圖形渲染設(shè)計的，用GPU做深度學(xué)習(xí)是無心插柳?！叭绻麑ｉT為深度學(xué)習(xí)設(shè)計加速芯片，會不會效率更高？”這是自動駕駛芯片獨角獸地平線的創(chuàng)始人余凱，寫在《深度學(xué)習(xí)革命》序言的創(chuàng)業(yè)初衷。

相信深度學(xué)習(xí)孕育著一種新芯片機會的人有很多。阿里巴巴自研了AI芯片含光800，號稱圖形處理能力是傳統(tǒng)GPU的10倍；以及數(shù)據(jù)中心通用芯片ARM CPU 倚天710。谷歌的TPU是最被英偉達忌憚的芯片，此外云廠商亞馬遜，大型互聯(lián)網(wǎng)公司百度、字節(jié)都在研發(fā)更專注于自己的業(yè)務(wù)場景的ASIC芯片，它們希望降低對英偉達的依賴和芯片采購成本。

英偉達拋下了同行競爭者，但難以抵擋客戶的威脅。

另外一個變數(shù)是中國的市場。

2022年全年，英偉達47%的營收來自于中國市場。除了數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)以外，英偉達在移動終端芯片的布局——自動駕駛芯片的銷量有很大一部分被中國市場消化。中國是最大的新能源市場，大部分高端車型都選擇了英偉達Orin芯片來布局汽車智能化。

但中美對抗的地緣政治問題，已經(jīng)限制了英偉達向中國公司出售最先進的芯片。"如果我們被剝奪了中國市場，我們沒有應(yīng)急措施。”黃仁勛曾表示。

同時，中國正在掀起一場追逐英偉達的國產(chǎn)GPU替代潮，黃仁勛在不久前的一場媒體圓桌會議上警告，英偉達必須跑得非常快，不要低估中國在芯片領(lǐng)域的追趕能力。

和PC游戲、加密貨幣不同的是，AIGC在引領(lǐng)一場更大的變革，這場熱潮或許會持續(xù)更久，但英偉達也將面對“能否滿足需求”的供應(yīng)難題。

據(jù)日本野村證券估計，英偉達今年對臺積電的CoWoS晶片的需求將達4.5萬片，較年初預(yù)估的3萬片晶圓大幅增長50%，但部分封裝設(shè)備與零組件交期長達3~6個月，市場可能將有半年的缺貨。

而AI公司等不及了。OpenAI創(chuàng)始人Sam Altman不久前在一次談話中透露，OpenAI的GPU也非常有限，用戶抱怨的API問題大部分都來自GPU短缺。

還有投資者質(zhì)疑，英偉達的數(shù)據(jù)中心訂單激增是否真的有需求，而不是客戶過于恐慌的重復(fù)下單。

成功者論調(diào)和質(zhì)疑聲都沒有停歇。最新的盤中數(shù)據(jù)顯示，英偉達市值已回落到9500億美元，正如黃仁勛一直強調(diào)的，“離倒閉只有30天”，一些會引發(fā)連鎖反應(yīng)的難題，會一直擺在黃仁勛的桌面上。