本文來自微信公眾號“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫”。
有多少錢會花在AI芯片上？
眾所周知，企業(yè)，尤其是超大規(guī)模企業(yè)和云計算構(gòu)建商，都希望可以利用生成式人工智能，目前他們正在花費巨資購買人工智能加速器和相關(guān)芯片，以創(chuàng)建人工智能訓(xùn)練和推理集群。
不過，你想要試著算一算到底花了多少錢卻很困難。因為很難劃清人工智能芯片與構(gòu)成系統(tǒng)的周邊設(shè)備之間的界限。估算人工智能市場規(guī)模的部分問題在于，沒有人真正知道服務(wù)器在制造和銷售之后會發(fā)生什么，以及它被用來做什么。舉例來說，你怎么知道一臺裝載了GPU的機器到底做了多少AI工作或HPC工作？
早在12月份假期結(jié)束時，筆者就深入研究了IDC的GenAI支出預(yù)測，該預(yù)測非常吸引人，因為它將GenAI工作負載與其他類型的AI區(qū)分開來，并討論了構(gòu)建GenAI系統(tǒng)所需的硬件、軟件和服務(wù)支出。當然，筆者也提到了AMD首席執(zhí)行官蘇姿豐在2022年和2023年就各類數(shù)據(jù)中心人工智能加速器（包括GPU和所有其他芯片）提出的最初和修訂后的總目標市場。
要提醒大家的是，蘇姿豐表示，數(shù)據(jù)中心AI加速器的目標市場總額在2023年約為300億美元，到2027年底將以約50%的復(fù)合年增長率增長到1500億美元以上。但一年后，隨著12月"Antares"Instinct MI300系列GPU的發(fā)布，GenAI熱潮驟然升溫，蘇姿豐表示，AMD預(yù)計2023年數(shù)據(jù)中心AI加速器的市場規(guī)模為450億美元，到2027年將以超過70%的復(fù)合年增長率增長，達到4000億美元以上。
這還僅僅是加速器，而不是服務(wù)器、交換機、存儲和軟件。New Street Research的Pierre Ferragu團隊在科技領(lǐng)域做了很多工作，他們在推特上發(fā)布了一份關(guān)于4000億美元數(shù)據(jù)中心加速器TAM可能如何細分的報告。
這是一個非常大的數(shù)字，它假定在TAM預(yù)測期結(jié)束時，人工智能服務(wù)器、存儲和交換機的銷售額約為1萬億美元。
從2024年開始，筆者從富國銀行股票研究公司（Wells Fargo Equity Research）董事總經(jīng)理兼技術(shù)分析師亞倫-瑞克斯（Aaron Rakers）那里獲得了GPU的銷售預(yù)測，并在電子表格中找到了一些樂趣。該模型涵蓋了從2015年到2022年的數(shù)據(jù)中心GPU銷售情況，并對2023年（預(yù)測時數(shù)據(jù)中心GPU銷售尚未結(jié)束）和2027年進行了預(yù)測。富國銀行的預(yù)測模型也早于AMD最近幾個月做出的修訂預(yù)測，AMD稱2024年GPU銷售收入將達到40億美元。
無論如何，富國銀行的模型顯示，2023年GPU的銷售額為373億美元，全年出貨量為549萬臺。出貨量幾乎翻了一番，其中包括各種GPU，而不僅僅是高端GPU。GPU收入增長了3.7倍。根據(jù)預(yù)測，2024年的數(shù)據(jù)中心GPU出貨量將達到685萬塊，同比增長24.9%，收入將達到487億美元，同比增長28%。根據(jù)預(yù)測，2027年的GPU出貨量將達到1351萬個，數(shù)據(jù)中心GPU銷售額將達到953億美元。在這個模型中，英偉達在2023年的收入市場份額為98%，到2027年才下降到87%。
最近，Gartner和IDC都發(fā)布了一些關(guān)于人工智能半導(dǎo)體銷售的統(tǒng)計和預(yù)測，我們不妨對它們進行一下了解，以便嘗試估計一下人工智能芯片市場的現(xiàn)狀，以及若干年后可能出現(xiàn)的情況。
從Gartner開始。將近一年前，Gartner發(fā)布了一份關(guān)于2022年人工智能半導(dǎo)體銷售額的市場研究報告，并對2023年和2027年的銷售額進行了預(yù)測；幾周前，Gartner又發(fā)布了一份修訂版預(yù)測報告，對2023年的銷售額進行了預(yù)測，并對2024年和2028年的銷售額進行了預(yù)測。第二份報告的市場研究還包含一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這里將其添加到下表中。
Gartner公司副總裁兼分析師Alan Priestly表示，到2026年，所有售出的個人電腦芯片都將是人工智能個人電腦芯片，因為所有筆記本電腦和臺式機CPU都將包含某種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器。
用于加速服務(wù)器的AI芯片是關(guān)注的重點，這些芯片的收入（假設(shè)不包括其所附帶的HBM、GDDR或DDR內(nèi)存的價值）在2023年為140億美元，預(yù)計在2024年將增長50%，達到210億美元。但在2024年至2028年期間，服務(wù)器用人工智能加速器的復(fù)合年增長率預(yù)計僅為12%左右，銷售額將達到328億美元。Priestly表示，像TPU以及亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的Trainium和Inferentia芯片（僅舉兩例）這樣的定制AI加速器在2023年只推動了4億美元的收入，到2028年也只能推動42億美元的收入。
如果人工智能芯片的價值占計算引擎價值的一半，而計算引擎的價值占系統(tǒng)成本的一半，那么這些相對較小的數(shù)字加起來，就可以從數(shù)據(jù)中心的人工智能系統(tǒng)中獲得相當大的收入。
現(xiàn)在，讓我們來看看IDC是如何看待人工智能半導(dǎo)體和人工智能服務(wù)器市場的。該公司幾周前發(fā)布了這張有趣的圖表。
在這張圖表中，IDC將CPU、GPU、FPGA、定制ASIC、模擬設(shè)備、內(nèi)存和其他用于數(shù)據(jù)中心和邊緣環(huán)境的芯片的所有收入?yún)R總在一起。然后，再剔除計算、存儲、交換機和其他設(shè)備的收入，因為這些設(shè)備適用于人工智能訓(xùn)練和人工智能推理系統(tǒng)。這不是所有系統(tǒng)的價值，而是系統(tǒng)中所有芯片的價值；因此不包括機箱、電源、冷卻、主板、立卡、機架、系統(tǒng)軟件等。如圖所示，該圖表包含2022年的實際數(shù)據(jù)，并仍在估算2023年至2027年的數(shù)據(jù)。
在IDC的這份分析中，半導(dǎo)體的人工智能部分從2022年的421億美元增長到2023年的預(yù)計691億美元，2022年到2023年的增長率為64.1%。IDC認為，今年的人工智能芯片收入（這并不僅僅指XPU的銷售額，而是指數(shù)據(jù)中心和邊緣的人工智能系統(tǒng)中的所有芯片內(nèi)容）將增長70%，達到1,175億美元。如果計算2022年至2027年的數(shù)字，IDC預(yù)計數(shù)據(jù)中心和AI系統(tǒng)中的AI芯片內(nèi)容的總收入將以28.9%的年復(fù)合增長率增長，到2027年達到1933億美元。
該圖表的博文發(fā)表于5月底，是基于2月份的一份報告。在那篇文章中，IDC添加了一些服務(wù)器收入的數(shù)字，將人工智能服務(wù)器與用于其他工作負載的服務(wù)器區(qū)分開來。
IDC預(yù)計，2023年全球服務(wù)器銷量將下降19.4%，僅略低于1200萬臺，但由于人工智能服務(wù)器的平均售價非常高，人工智能服務(wù)器的收入（基于去年對2022年人工智能服務(wù)器收入98億美元的估計）增長了3.2倍，達到313億美元，占市場份額的23%。IDC預(yù)計，到2027年，AI服務(wù)器將帶動491億美元的銷售額。IDC沒有透露其對2027年服務(wù)器收入的最新預(yù)測，但正如這里所顯示的那樣，截至2023年底，這一數(shù)字為1891.4億美元。
順便提一下，在IDC劃分服務(wù)器市場時，使用CPU上的原生矩陣或矢量引擎在CPU上進行人工智能運算的機器不被視為加速型，無論如何，筆者認為對2027年人工智能服務(wù)器收入的預(yù)測過低，或者對2027年整體服務(wù)器收入的預(yù)測過高，或者兩者兼而有之。到2027年，具有某種加速功能的人工智能服務(wù)器的收入占比或?qū)⒙缘陀谝话耄夜P者假設(shè)數(shù)據(jù)中心將出現(xiàn)大量的加速和生成式人工智能。
