2023年，英偉達幾乎一整年都在關(guān)注高端顯卡、AI大模型、超級計算等數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，以至于市場都快要忘記英偉達在PC市場上也是壟斷全球市場的硬件“軍火商”。
事實上，在數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)中賺得盆滿缽滿的同時，英偉達并沒有忘本，黃仁勛早已開始盤算，如何用AI到“電競椅和辦公桌”上去賺錢了。
在剛剛結(jié)束的2024 CES上英偉達發(fā)布了大量聚集PC端的AI應(yīng)用和GPU新品。包括GeForce RTX 40 SUPER系列顯卡，NVIDIA AI Workbench，開源庫TensorRT-LLM，以及生成式AI驅(qū)動的語音和動畫模型在內(nèi)的NVIDIA ACE微服務(wù)。
一系列PC端的GPU產(chǎn)品和應(yīng)用，全部圍繞本屆CES上PC廠商們最關(guān)注的話題AIPC。然而，對于一心撲在AI上的英偉達來說，對PC用戶的“關(guān)心”，還保留了多少呢？英偉達對業(yè)界熱炒的AIPC到底是什么態(tài)度？
PC業(yè)務(wù)的前景不如數(shù)據(jù)中心
事實上，在2023年AI大模型爆發(fā)以前，英偉達最大的市場一直是PC端的“游戲”板塊。
英偉達從2015年開始把主營業(yè)務(wù)分為游戲（Gaming）、企業(yè)（Enterprise）、高性能計算和云（HPC & Cloud）、自動駕駛（Automotive）幾個板塊。也是自2015年起，超算和云，也就是未來的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，開始在英偉達的營收中一步步走向高位。
2016年，英偉達對其業(yè)務(wù)板塊進行了調(diào)整，去掉了Enterprise和HPC & Cloud兩個板塊，取而代之的是今天的專業(yè)可視化（Professional Visualization）和數(shù)據(jù)中心（Datacenter）。英偉達還首次單獨公布了這幾個業(yè)務(wù)板塊的營收情況。游戲業(yè)務(wù)的目標用戶就是個人電腦，專業(yè)可視化的用戶則多數(shù)是商業(yè)客戶使用的工作站。
2016年英偉達全年的總收入為50.10億美元。在2016年1月31日結(jié)束的財年中，英偉達的游戲業(yè)務(wù)收入為28.18億美元；專業(yè)可視化業(yè)務(wù)的收入為7.50億美元；數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的收入為3.39億美元；自動駕駛業(yè)務(wù)收入為3.20億美元。
其中游戲業(yè)務(wù)和專業(yè)可視化分別占總收入的56.25%和14.97%，今天如日中天的數(shù)據(jù)中心，在當(dāng)時只占總收入的6.77%。
個人電腦市場雖然穩(wěn)定，但市場似乎已經(jīng)能夠看到天花板了，不僅增長速度有限，且由于技術(shù)門檻不高，這一領(lǐng)域的市場競爭也日益激烈。
2017、2018年，AI技術(shù)首次爆發(fā)。給英偉達帶來了一條新的增長曲線。
2018財年，GPU加速計算對于深度學(xué)習(xí)的支持使得英偉達的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)快速增長，當(dāng)年數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的收入為193.2億美元，專業(yè)可視化為93.4億美元。數(shù)據(jù)中心的營收和增幅都遠超專業(yè)可視化。
數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，可以說是把英偉達從傳統(tǒng)游戲硬件供應(yīng)商，帶上了多元化技術(shù)公司的軌道。
市調(diào)機構(gòu)TBRC在2024年1月發(fā)布的最新報告中預(yù)測，2023年全球個人電腦市場規(guī)模約為2040.9億美元，預(yù)計到2024年將增長到2123.8億美元，復(fù)合年增長率(CAGR)為4.1%。個人電腦市場規(guī)模預(yù)計在未來幾年將保持增長。到2028年，或?qū)⒃鲋?677.1億美元，復(fù)合年增長率為6.0%。
數(shù)據(jù)中心的市場規(guī)模和增長潛力則比個人電腦更大。2023年的全球數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模約2526.8億美元，比個人電腦市場規(guī)模大了約20%。預(yù)計到2024年將增至2749.8億美元，復(fù)合年增長率(CAGR)為8.8%。未來幾年數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模的增長也更為強勁。TBRC預(yù)計，到2028年，這一市場的規(guī)模將增至3884.1億美元，復(fù)合年增長率(CAGR)為9.0%。
相比于個人電腦業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)中心無論是市場規(guī)模、市場競爭格局，還是用戶需求、技術(shù)發(fā)展趨勢，不管當(dāng)下還是未來，都明顯更好做，也更賺錢。
數(shù)據(jù)中心有多賺錢？
在英偉達最新的2024財年第三季度財報中，快速上升的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營收1451.4億美元，占總營收的80%，完全碾壓了英偉達在PC端的傳統(tǒng)核心業(yè)務(wù)“游戲”。對于英偉達來說，數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不管是當(dāng)下還是未來，都是最能賺錢，賺錢最快，賺錢最簡單的業(yè)務(wù)。
今天的技術(shù)趨勢強烈指向云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和機器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域，這些都是數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的關(guān)鍵驅(qū)動力。
AI推動著各家公司對高算力、超級算力的需求持續(xù)上漲。2023年年中，科技博客GPU Utils對GPU短缺問題做了一次調(diào)查，博主Clay Pascal給出的調(diào)查結(jié)果稱，彼時谷歌云擁有大約2.5萬塊H100，微軟云服務(wù)Azure可能有1萬-4萬塊H100，甲骨文的情況應(yīng)該類似。Azure的大部分容量都將流向OpenAI。
Clay Pascal預(yù)測對于H100的需求，OpenAI可能需要5萬塊，Meta可能需要2.5萬塊，大型云廠商可能每家都需要3萬塊，加上其他一些初創(chuàng)企業(yè)，可能總共需要大約43.2萬塊H100。以每塊約3.5萬美元計算，所需GPU的價值約為150億美元。這還不包括中國公司。
Clay Pascal在博客中寫道：我被告知，對于需要100或1000塊（英偉達GPU）H100的公司來說，Azure（微軟云服務(wù)）和GCP（谷歌云服務(wù)）實際上已經(jīng)沒有容量了，亞馬遜也接近沒有容量了。
研究機構(gòu)Omdia的調(diào)研結(jié)果則稱，英偉達在2023年第三季度售出了近50萬個A100和H100 GPU，基于H100的服務(wù)器的交付周期已延長至36到52周。雖然不知道目前英偉達的補貨情況，不過從OpenAI近期接連發(fā)生的斷網(wǎng)，停賬號，以及新功能升級來看，不管補貨能力如何，需求的巨大缺口仍在。
在巨大的需求面前，英偉達也開始了坐地起價。在芯片行業(yè)中，高端產(chǎn)品的利潤率通常較高，不少高端產(chǎn)品的利潤率可達50%以上。而英偉達的高端GPU利潤率高得可怕，投資銀行Raymond James的消息稱H100 GPU的成本只有3320美元，但英偉達賣出的價格為2.5-3萬美元，利潤率高達1000%。
如今英偉達a100和H100服務(wù)器的價格，在國內(nèi)更是炒得離譜，2023年最后三個月，8卡H100服務(wù)器的價格上浮一度達到300萬元人民幣。
英偉達有多需要AIPC？
數(shù)據(jù)中心這么好賺，那是否意味著英偉達會就此減弱對PC市場的關(guān)注呢？
短期來看恐怕還不會，畢竟在過去30年里，PC一直是英偉達的主戰(zhàn)場。在這里，英偉達不僅有優(yōu)勢，有經(jīng)驗，更重要的是有信心。
個人電腦市場，特別是游戲和專業(yè)圖形處理領(lǐng)域，在今天仍然是英偉達重要的收入來源。英偉達2024財年第三季度業(yè)績顯示，游戲業(yè)務(wù)營收為285.6億美元，同比增長超80%。隨著游戲行業(yè)的發(fā)展和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的進步，PC市場的增長潛力仍然巨大。
另一方面，英偉達在PC市場上，亦處在壟斷地位。英偉達在2022年全球獨立GPU市場中的市占率為88%，AMD和Intel僅占8%和4%。
更重要的是，英偉達在GPU方面豐富的產(chǎn)品線，可以在PC市場上長期發(fā)貨優(yōu)勢。英偉達提供了一系列針對不同用戶需求的GPU產(chǎn)品，包括面向游戲玩家和創(chuàng)作者的Ampere，以及面向數(shù)據(jù)中心的Hopper3。英偉達還構(gòu)建了包括驅(qū)動程序、開發(fā)工具和應(yīng)用程序在內(nèi)的全面生態(tài)系統(tǒng)。
從目前來看如果英偉達的RTX40系列顯卡在PC上能夠支持新的AI業(yè)務(wù)，那么未來仍將獨占這一百億級別的市場，甚至通過AI技術(shù)的升級，進一步擴大個人pc市場中GPU的裝機率，推動全球市場規(guī)模更上一個臺階。
2023年數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的增長速度驚人，與AI大模型這一新興技術(shù)的爆發(fā)密切相關(guān)。然而，AI大模型目前對全球科技市場來說仍處在非常早期的階段，未來的增長持續(xù)性到底如何，對云端服務(wù)器的需求如何都未可知。
而PC業(yè)務(wù)，在過去30年中已經(jīng)走出了一條穩(wěn)定的增長曲線。由此可想，雖然英偉達勢必會重點投資更有利可圖且增長潛力更大的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，但一定也不會把早已站穩(wěn)腳跟的PC業(yè)務(wù)市場拱手讓人。
RTX 40系列的機遇和挑戰(zhàn)
AIPC概念在市場上被熱炒，很多廠商都在提出把AI落地到本地，從而降低云計算成本、提高安全性和響應(yīng)效率。這無疑給PC端的GPU創(chuàng)造了新的市場機遇。
英偉達在2024 CES上最新發(fā)布的GeForce RTX 40 SUPER系列顯卡中，GeForce RTX 4080 SUPER在AI視頻生成上比GeForce RTX 3080 Ti快1.5倍，圖片生成上快1.7倍。SUPER GPUs的Tensor Cores能夠?qū)崿F(xiàn)每秒高達836萬億次AI運算（TOPS），從而為游戲、創(chuàng)作和日常生產(chǎn)力帶來變革性的AI能力。
NVIDIA AI Workbench則允許開發(fā)者快速創(chuàng)建、測試和定制預(yù)訓(xùn)練的生成式AI模型和大型語言模型（LLM）。TensorRT-LLM是一個開源庫，用于加速PC上大型語言模型的運行。最新版本的TensorRT-LLM現(xiàn)已可用，它為PC增加了更多預(yù)優(yōu)化模型，與其他推理后端相比，運行速度提高了多達5倍。
此外，英偉達還發(fā)布了生成式AI驅(qū)動的語音和動畫模型在內(nèi)的NVIDIA ACE微服務(wù)，使開發(fā)者能夠向游戲中添加智能、動態(tài)的數(shù)字化角色。此外，NVIDIA還發(fā)布了“Chat with RTX”技術(shù)演示，它允許AI愛好者通過所謂的“檢索增強生成”（RAG）技術(shù)，輕松地將PC上的大型語言模型（LLM）連接到自己的數(shù)據(jù)。
這些新品都針對生成式AI做了大量優(yōu)化，為GPU在未來的AIPC中發(fā)力提供了機會。
有趣的是，最近有研究團隊發(fā)現(xiàn)RTX4090在一定條件下甚至有可能替代服務(wù)器級芯片。
上海交通大學(xué)的研究團隊就開發(fā)了一個名為PowerInfer的高性能CPU/GPU混合LLM推理引擎。這款引擎大幅降低了對GPU內(nèi)存的需求，并減少了CPU與GPU之間的數(shù)據(jù)傳輸，從而提高了整體效率。可以在單個NVIDIA RTX 4090 GPU上運行大型語言模型（LLM），達到平均每秒產(chǎn)生13.20個token的速度，峰值速度更是高達29.08 tokens/s，這與頂尖的A100 GPU服務(wù)器性能相差無幾，僅低18%，適用于多種LLM應(yīng)用場景。
PC端GPU在AI加持下雖然機遇巨大。但在AIPC的大潮流中競爭也比高端GPU更激烈。
如今，英偉達要面對的競爭中已經(jīng)不只有AMD和Intel了。蘋果M系列芯片提出的統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu)（Unified Memory Architecture, UMA），給生成式AI的預(yù)訓(xùn)練過程提供了一種選擇。
UMA允許CPU和GPU共享相同的物理內(nèi)存，減少了數(shù)據(jù)在不同內(nèi)存之間的復(fù)制需求，提高效率。此外蘋果的硬件優(yōu)化使其設(shè)備在執(zhí)行AI相關(guān)任務(wù)時能耗更低。蘋果的硬件和軟件高度集成的特性，也為特定的AI應(yīng)用提供了更好的優(yōu)化空間。
目前，已經(jīng)有大量AI大模型開發(fā)者開始嘗試使用蘋果電腦訓(xùn)練大語言模型。最新款Mac Studio的頂配版本，已經(jīng)可以訓(xùn)練700億參數(shù)的LLaMA2模型。
不過，雖然UMA具備諸多優(yōu)勢，但它更多地集中在蘋果自己的生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)，與外部系統(tǒng)的兼容性可能有限。且相比專業(yè)的GPU，蘋果的硬件可能在處理極其復(fù)雜的AI模型時有性能瓶頸。
英偉達在AI領(lǐng)域深耕多年，擁有強大的技術(shù)積累和廣泛的應(yīng)用生態(tài)，這些都是蘋果短時間內(nèi)難以匹敵的。盡管蘋果UMA可能在某些方面對英偉達構(gòu)成挑戰(zhàn)，但英偉達的GPU在AI領(lǐng)域依然具有很強的競爭力。
PC業(yè)務(wù)能救中國市場嗎？
黃仁勛在英偉達2024財年第三季度的財報電話中提到，英偉達20-25%的業(yè)務(wù)來自中國，美國對中國的高端芯片制裁，將會對英偉達造成嚴重影響。
2023年8月，英國《金融時報》曾報道了一則中國云廠商搶購英偉達高端GPU的新聞，稱百度、字節(jié)跳動、騰訊和阿里巴巴四家公司合計向英偉達訂購了價值50億美元的AI芯片。而受美國制裁法案的影響，英偉達機會完全無法履行這些訂單。
為了保住中國業(yè)務(wù)，英偉達再度開始積極設(shè)計3款”中國特供“芯片。
某國內(nèi)服務(wù)器制造商近期曾向虎嗅透露，芯片限制政策對國內(nèi)服務(wù)器生產(chǎn)沒有影響，因為不管英偉達推出什么芯片，服務(wù)器要做的只是適配NV-Link。目前搭載新的“中國特供”芯片的服務(wù)器已經(jīng)接受了很多客戶的下單，不過受到美國政府加強管制的影響，原本計劃2024年1月到貨的“中國特供”，現(xiàn)在看肯定要延后了。
有消息稱，拜登政府已經(jīng)開始調(diào)查英偉達為中國開發(fā)的三款新型AI芯片的具體細節(jié)。美國商務(wù)部長吉娜·雷蒙多在接受外媒采訪時談道：“我們會檢查每一個新芯片的每一個規(guī)格，顯然是為了確保它不違反出口管制。”
雷蒙多說，英偉達“能夠、愿意、也應(yīng)該向中國出售AI芯片，因為大多數(shù)AI芯片將用于商業(yè)應(yīng)用”，但“我們不能允許他們運送最復(fù)雜、處理能力最高的AI芯片，這將使中國能夠訓(xùn)練他們的前沿模型”。她強調(diào)說不能向中國企業(yè)出售其最先進的半導(dǎo)體，并表示將不斷更新出口管制規(guī)則。
美國對中國的芯片封鎖，與其說是在制裁中國，倒不如說是在制裁英偉達。
1月7日，美國《華爾街日報》以“英偉達在中國的新困境，客戶不想要它的降級芯片”為題，報道了英偉達為應(yīng)對拜登政府出口限制，向中國出售降級特供版AI芯片，但中國客戶不感興趣的最新困境。
事實上，RTX40系列顯卡在中國的銷售也未必會一帆風(fēng)順，有消息稱，目前英偉達在中國可以銷售的最高端芯片為RTX 4090D，這款新芯片比RTX4090的性能低了5%左右。英偉達介紹該產(chǎn)品將從2024年1月起陸續(xù)在中國上市。
有知情人士向虎嗅透露，為了緩和與中國客戶的關(guān)系，英偉達在積極開發(fā)“中國特供”的同時，也在與中國服務(wù)器廠商協(xié)商，希望能在中低端服務(wù)器，以及PC業(yè)務(wù)方面做出一些讓步，從而在不取消訂單的情況下，用其他產(chǎn)品替代已經(jīng)下單但不能發(fā)貨的高端芯片產(chǎn)品。
雖然對于中國的AI公司來說，沒有全面封鎖GPU芯片就等于斷了AI研發(fā)的電。但這對中國的芯片企業(yè)來說，或許是一個好消息。
