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      • 01、2023年Q2半導體廠商銷售額排名
      • ?02、三大半導體廠商與英偉達對比
      • ?03、ChatGPT的爆炸性傳播
      • ?04、ChatGPT有兩個步驟
      • ?05、快速擴張的數據中心對 AI 服務器 GPU 的需求
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    ChatGPT“空降”,英偉達的時代是如何到來的?

    2023/09/06
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    閱讀需 11 分鐘
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    作者:湯之上隆

    01、2023年Q2半導體廠商銷售額排名

    2023年8月14日,美國研究公司Semiconductor Intelligence公布了2023年第二季度(Q2)半導體廠商銷售額前15名的排名。

    不過,我(湯之上?。@個排名感到失望。原因是中國臺灣臺積電的排名未知,于是,我看了一下臺積電的財報數據,并將其加入到半導體情報排行榜中(圖1)。

    圖1 銷售額排名前15位的半導體制造商(2023年第一季度和第二季度)來源:作者根據Semiconductor Intelligence和臺積電財報數據

    從結果來看,第一名是臺積電,第二名是英特爾,第三名是三星,第四名是英偉達,第五名是博通,第六名是美國高通(第四名和第五名是預測的)。

    日本廠商中,車載半導體業務實力雄厚的瑞薩電子排名第15位,但生產NAND的鎧俠似乎已經跌出了前15名。

    值得注意的是,從 2023 年第一季度到第二季度,英偉達增長了 69.2%。英偉達使用財政年度 (FY) 而不是日歷年度 (CY) 進行賬目結算(圖 2)。因此,公布財報的時間與英特爾和三星在CY公布財報的時間相差一個月。因此,英偉達的銷售額在半導體情報排名中被寫為“預測”。

    圖2 英偉達的FY(財政年度)和CY(日歷年)之間的差異

    那么英偉達真正的排名在哪里呢?真的是第四名嗎?

    在本文中,我們首先考察英偉達的季度銷售數據。接下來,我將嘗試與前三大半導體制造商臺積電、英特爾、三星和英偉達的銷售額進行比較。此外,生成式AI的爆炸式傳播,例如2022年11月30日發布的開放式AI“ChatGPT”,是英偉達銷量快速增長的背后原因。除此之外,我還會談談英偉達未來可能在半導體廠商銷量排名中發揮主導作用的前景。

    ?02、三大半導體廠商與英偉達對比

    圖3顯示了英偉達的季度銷售額和營業利潤趨勢。如上一節所述,英偉達使用其財年 (FY) 來報告其業績。因此,2024年第一季度是2023年2月至4月,2024年第二季度是2023年5月至7月,英偉達預測的2024年第三季度是2023年8月至10月。

    圖3 英偉達季度銷售額和營業收入(英偉達預測2024年Q3)來源:英偉達財報

    再看圖3,季度銷售額從2024年Q1(2023年2月到2023年4月)的72億美元增長到2024年Q2(2023年5月到7月)的135億美元,可以看到規模翻了一番。

    我們該如何將這個FY 英偉達與以CY結算的臺積電、英特爾、三星進行比較呢?由于很難進行與時間一致的比較,對于臺積電等CY 來說,銷售額是在 3 月、6 月、9 月和 12 月繪制的,這是季度財務業績的最后幾個月。我創建了一個圖表繪制 4 月、7 月、10 月和 1 月的銷售額(圖 4)。

    圖4 英特爾、三星、臺積電、英偉達的季度銷售額(各公司會計期末繪制)來源:作者根據各公司財務報表制作

    英特爾在2017年3月之前一直位居第一,但由于內存泡沫而迅速增長的三星在2017年6月至2018年9月期間躍居第一。然而,之后內存衰退到來,英特爾在2018年12月之后再次回到了榜首位置。

    此后有一段時間,英特爾排名第一,三星排名第二。然而,當2022年新冠特殊需求開始崩潰時,英特爾的銷售額在2021年12月之后迅速下滑,三星在2022年6月之后,以及自2019年以來穩定增長的臺積電,在2022年9月超越該公司,躍升為第一名。自2022年12月以來,臺積電的銷售額也大幅下滑。

    在這種情況下,英偉達從2023年4月到同年7月的銷售額大幅增長。雖然結算時間相差一個月,無法直接比較,但從圖4來看,2023年6月到7月左右,臺積電第一,英偉達第二,Intel第三,三星第四。

    此外,如果臺積電2023年9月后銷售額繼續下滑,預計同年10月銷售額將達到160億美元的英偉達躍居榜首也不是癡人說夢。如果這種情況發生,成立于 1993 年的英偉達將歷史上首次成為收入第一的半導體公司。

    但英偉達快速進步的驅動力是什么?

    ?03、ChatGPT的爆炸性傳播

    ChatGPT 于 2022 年 11 月 30 日由 Open AI 發布,在全球范圍內迅速流行。達到一億活躍用戶所需的時間,Facebook 為 54 個月,X(舊推特)為 49 個月,Instagram 為30 個月,LINE 為 19 個月,TikTok 為 9 個月,ChatGPT表示只有兩個月。

    其成績也迅速提升,2023年1月MBA期末考試答案被評為B(及格水平),同年2月美國醫學資格考試正確答案率達到及格線,而同年3月有報道稱,GPT-4在5月份美國律師資格考試中得分進入前10%,達到了近五年來通過日本國家醫師考試的水平。

    以ChatGPT為起點的生成式AI熱潮無邊無際,此后高科技公司紛紛著手開發生成式AI。這一代AI使用了一種稱為圖像處理處理器(GraphicsProcessingUnit,GPU)的半導體。英偉達在 GPU 領域擁有壟斷地位。

    在這里,什么是生成式人工智能,它的工作原理是什么?GPU 扮演什么角色?

    ?04、ChatGPT有兩個步驟

    圖5我們將解釋ChatGPT等生成AI的機制。生成式人工智能的步驟分為兩個階段:學習和推理。

    圖5 生成式AI原理及所用AI半導體(英偉達GPU)

    首先,將互聯網上的文本數據、圖像數據等大數據加載到搭載英偉達 GPU等AI半導體的服務器(以下簡稱AI服務器)中。那時,GPU等人工智能半導體會學習數據。

    然后,當用戶在聊天中寫下問題時,人工智能服務器上運行的生成式人工智能會做出推理并給出答案。那時,在AI服務器上進行推理的是英偉達的GPU等AI半導體。

    由此我們可以看出,生成式AI可以說是“類似軟件”,運行在安裝在AI服務器上的AI半導體(例如英偉達GPU)上。

    ChatGPT 等生成式人工智能的傳播和擴展是無限的。如此一來,在半導體市場上,英偉達的GPU短缺問題日趨嚴重。在這種情況下,開發生成式人工智能的高科技公司正在競相收集盡可能多的英偉達 GPU。

    英偉達的 GPU 有多種類型,但最受追捧的是臺積電 7nm的 A100(每個 10,000美元)和 H100(每個 40,000 美元)。不管它有多貴,考慮到單個 DRAM 是 10 美元,蘋果的iPhone 處理器是 100 美元,英特爾的 PC 處理器是 200 美元,我從來沒有見過 GPU 成本在 10,000 美元到 40,000 美元之間,不存在貴得離譜的提示。

    ?05、快速擴張的數據中心對 AI 服務器 GPU 的需求

    圖 6 顯示了英偉達按業務領域劃分的季度銷售額。最初,英偉達的GPU是為游戲機開發的半導體。從圖 6 中可以看出,直到 2020 財年(2019 年實際情況)左右,游戲 GPU 銷量才是最大的。

    圖6英偉達按業務領域劃分的季度銷售額

    在這樣的情況下,人們發現能夠并行處理大量圖像的GPU最適合AI半導體。在我的記憶中,大約在2016年到2018年,英偉達 GPU經常被用于汽車自動駕駛的AI半導體中。

    然而,從圖6來看,汽車GPU的銷量并沒有那么大。究其原因,是汽車的全自動駕駛尚未普及,而以美國特斯拉為首的自動駕駛先驅者已經開始為全自動駕駛汽車開發自己的AI半導體。

    而從2023財年左右(實際上是2022年)開始,英偉達內部用于數據中心AI服務器的GPU銷量將迅速增長。用于 AI 服務器的 GPU 銷量在 2024 財年(實際上是 2023 年)出現爆炸式增長。

    在人工智能服務器 GPU 需求激增的推動下,英偉達的收入(大概)超過了英特爾和三星,并逼近臺積電。如果這種勢頭持續下去,臺積電可能會反超。

    自2010年起,半導體銷量大的英特爾、三星、臺積電被稱為“三巨頭”。然而,英偉達卻突然加入了爭奪頂級行列的行列。未來發展,英偉達可能會成為半導體銷量第一。顯然,英偉達的時機已經到來。

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