ChatGPT“空降”，英偉達(dá)的時代是如何到來的？

作者：湯之上隆

01、2023年Q2半導(dǎo)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(dǎo)體廠商銷售額前15名的排名。

不過，我（湯之上隆）對這個排名感到失望。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(shù)據(jù)，并將其加入到半導(dǎo)體情報排行榜中（圖1）。

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

從結(jié)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(dá)，第五名是博通，第六名是美國高通（第四名和第五名是預(yù)測的）。

日本廠商中，車載半導(dǎo)體業(yè)務(wù)實力雄厚的瑞薩電子排名第15位，但生產(chǎn)NAND的鎧俠似乎已經(jīng)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(dá)增長了 69.2%。英偉達(dá)使用財政年度 (FY) 而不是日歷年度 (CY) 進(jìn)行賬目結(jié)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(dá)的銷售額在半導(dǎo)體情報排名中被寫為“預(yù)測”。

圖2 英偉達(dá)的FY（財政年度）和CY（日歷年）之間的差異

那么英偉達(dá)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(dá)的季度銷售數(shù)據(jù)。接下來，我將嘗試與前三大半導(dǎo)體制造商臺積電、英特爾、三星和英偉達(dá)的銷售額進(jìn)行比較。此外，生成式AI的爆炸式傳播，例如2022年11月30日發(fā)布的開放式AI“ChatGPT”，是英偉達(dá)銷量快速增長的背后原因。除此之外，我還會談?wù)動ミ_(dá)未來可能在半導(dǎo)體廠商銷量排名中發(fā)揮主導(dǎo)作用的前景。

?02、三大半導(dǎo)體廠商與英偉達(dá)對比

圖3顯示了英偉達(dá)的季度銷售額和營業(yè)利潤趨勢。如上一節(jié)所述，英偉達(dá)使用其財年 (FY) 來報告其業(yè)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(dá)預(yù)測的2024年第三季度是2023年8月至10月。

圖3 英偉達(dá)季度銷售額和營業(yè)收入（英偉達(dá)預(yù)測2024年Q3）來源：英偉達(dá)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(guī)模翻了一番。

我們該如何將這個FY 英偉達(dá)與以CY結(jié)算的臺積電、英特爾、三星進(jìn)行比較呢？由于很難進(jìn)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(wù)業(yè)績的最后幾個月。我創(chuàng)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(dá)的季度銷售額（各公司會計期末繪制）來源：作者根據(jù)各公司財務(wù)報表制作

英特爾在2017年3月之前一直位居第一，但由于內(nèi)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(nèi)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(dāng)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(wěn)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(dá)從2023年4月到同年7月的銷售額大幅增長。雖然結(jié)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(dá)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(xù)下滑，預(yù)計同年10月銷售額將達(dá)到160億美元的英偉達(dá)躍居榜首也不是癡人說夢。如果這種情況發(fā)生，成立于 1993 年的英偉達(dá)將歷史上首次成為收入第一的半導(dǎo)體公司。

但英偉達(dá)快速進(jìn)步的驅(qū)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(fā)布，在全球范圍內(nèi)迅速流行。達(dá)到一億活躍用戶所需的時間，F(xiàn)acebook 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(yī)學(xué)資格考試正確答案率達(dá)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(jìn)入前10%，達(dá)到了近五年來通過日本國家醫(yī)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(fā)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(dǎo)體。英偉達(dá)在 GPU 領(lǐng)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(jī)制。生成式人工智能的步驟分為兩個階段：學(xué)習(xí)和推理。

圖5 生成式AI原理及所用AI半導(dǎo)體（英偉達(dá)GPU）

首先，將互聯(lián)網(wǎng)上的文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)加載到搭載英偉達(dá) GPU等AI半導(dǎo)體的服務(wù)器（以下簡稱AI服務(wù)器）中。那時，GPU等人工智能半導(dǎo)體會學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。

然后，當(dāng)用戶在聊天中寫下問題時，人工智能服務(wù)器上運(yùn)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(wù)器上進(jìn)行推理的是英偉達(dá)的GPU等AI半導(dǎo)體。

由此我們可以看出，生成式AI可以說是“類似軟件”，運(yùn)行在安裝在AI服務(wù)器上的AI半導(dǎo)體（例如英偉達(dá)GPU）上。

ChatGPT 等生成式人工智能的傳播和擴(kuò)展是無限的。如此一來，在半導(dǎo)體市場上，英偉達(dá)的GPU短缺問題日趨嚴(yán)重。在這種情況下，開發(fā)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(dá) GPU。

英偉達(dá)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(kuò)張的數(shù)據(jù)中心對 AI 服務(wù)器 GPU 的需求

圖 6 顯示了英偉達(dá)按業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分的季度銷售額。最初，英偉達(dá)的GPU是為游戲機(jī)開發(fā)的半導(dǎo)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(dá)按業(yè)務(wù)領(lǐng)域劃分的季度銷售額

在這樣的情況下，人們發(fā)現(xiàn)能夠并行處理大量圖像的GPU最適合AI半導(dǎo)體。在我的記憶中，大約在2016年到2018年，英偉達(dá) GPU經(jīng)常被用于汽車自動駕駛的AI半導(dǎo)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(qū)者已經(jīng)開始為全自動駕駛汽車開發(fā)自己的AI半導(dǎo)體。

而從2023財年左右（實際上是2022年）開始，英偉達(dá)內(nèi)部用于數(shù)據(jù)中心AI服務(wù)器的GPU銷量將迅速增長。用于 AI 服務(wù)器的 GPU 銷量在 2024 財年（實際上是 2023 年）出現(xiàn)爆炸式增長。

在人工智能服務(wù)器 GPU 需求激增的推動下，英偉達(dá)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(xù)下去，臺積電可能會反超。

自2010年起，半導(dǎo)體銷量大的英特爾、三星、臺積電被稱為“三巨頭”。然而，英偉達(dá)卻突然加入了爭奪頂級行列的行列。未來發(fā)展，英偉達(dá)可能會成為半導(dǎo)體銷量第一。顯然，英偉達(dá)的時機(jī)已經(jīng)到來。