作者 |??ZeR0,編輯?|??漠影
芯片巨頭火拼,挑戰(zhàn)還在后頭。
熱氣騰騰的生成式AI,正被苦于消沉消費級市場的芯片巨頭們奉為圭臬。手機和個人電腦(PC)是兩大典型代表。尤其是PC產(chǎn)業(yè),在冠上“AI PC”的華麗稱號后,大有要重寫行業(yè)規(guī)則的架勢。最先擁抱這股浪潮的,就是幾個頭部PC芯片玩家。
PC芯片巨頭們積極爭“首發(fā)”。
AMD稱自己推出全球第一款內(nèi)置專用AI引擎的x86處理器;英特爾強調(diào)自己率先提出“AI PC”概念;高通也把PC芯片“提咖”成驍龍峰會的頭號主角,突出展示其能跟蘋果、英特爾PC芯片掰手腕的性能。
在剛落幕的CES 2024上,AI PC同樣“驅(qū)寒”有術(shù),熱度爆棚。AMD這邊推出首次引入NPU的臺式機PC處理器,那么英偉達(dá)連推3款游戲顯卡,并號稱自己擁有最大的生成式AI平臺。
芯片掌舵人們已紛紛放話:英偉達(dá)CEO黃仁勛預(yù)言未來10年AI PC將取代傳統(tǒng)PC,AMD CEO蘇姿豐相信AI PC未來幾年將重新定義計算體驗,英特爾CEO基辛格稱英特爾2024年的目標(biāo)是為所有用戶提供全球首創(chuàng)和領(lǐng)先的AI PC體驗。
眼見AI PC芯片的火藥味燃燒得愈發(fā)濃嗆,但冷靜下來,日趨火熱的“AI PC”概念真的能給沉寂久矣的PC市場帶來換機動力嗎?它究竟是PC產(chǎn)業(yè)久旱逢甘霖、老樹發(fā)新芽的序曲,還是由換湯不換藥的營銷手段?PC芯片巨頭們又如何接住這一波洶涌而至的端側(cè)生成式AI計算需求?
01.用AI改造PC,芯片巨頭們是認(rèn)真的
PC芯片的市場,不是單槍匹馬殺出來的,其成功與軟件生態(tài)的發(fā)展密不可分。這么多年來一直雄踞PC處理器龍頭的英特爾,當(dāng)年便是憑借與微軟Windows操作系統(tǒng)組成的“WinTel聯(lián)盟”,從不同架構(gòu)的商用處理器競爭中殺出重圍,奠定了英特爾x86處理器在PC和服務(wù)器芯片市場的霸主之位。
芯片、操作系統(tǒng)是土壤,在操作系統(tǒng)上生長出的各類互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,推動PC進入千家萬戶,發(fā)展成辦公、家庭場景的標(biāo)配。
智能手機與移動互聯(lián)網(wǎng)的興起,同樣離不開這“三大件”。軟件生態(tài)越繁榮,下游應(yīng)用越好用,終端用戶就越會被“黏住”。構(gòu)建生態(tài)壁壘在微軟、蘋果、英偉達(dá)等“萬億美元市值俱樂部成員”的崛起之路都起到了堪稱決定性的影響。
因此,AI PC革掉傳統(tǒng)PC的命,光靠芯片企業(yè)們的賣力吆喝肯定是不夠的,必須拿出真正能說服用戶買單的“殺手級”功能。
英偉達(dá)深諳其道,吃盡生成式AI算力紅利的它早就背起布道師的重任,過去一年來不停曬工具、曬案例,向客戶、合作伙伴和終端消費者們展示生成式AI有多么容易開發(fā)、多么有用好用。
▲英偉達(dá)在CES期間推出ACE微服務(wù)并演示如何制作AI NPC
微軟和一眾PC巨頭們同樣承擔(dān)起給AI PC應(yīng)用“打樣”的重任。挾OpenAI以令天下的微軟,用生成式AI接連翻新了搜索引擎、辦公軟件和操作系統(tǒng),為全球打工人們描繪了指揮AI替你干活兒的美好愿景。
PC巨頭們也講起了AI PC新故事,讓辦公本斷網(wǎng)也能暢跑文本生成、概要提煉、圖像生成、代碼生成、智能摳圖、動作捕捉、視頻補幀、視頻會議替身等任務(wù),一方面吸引更多消費者,另一方面幫微軟的AI開發(fā)者生態(tài)“開枝散葉”。
故事已經(jīng)有些新意,但要讓消費者愿意敞開錢袋子,還需要能撐起故事的真本事,這就來到了芯片巨頭們的主場。畢竟軟件生態(tài)從誕生到繁榮,都離不開底層芯片的支撐。
02.PC與AI聯(lián)名,怎么突然火爆?
當(dāng)生成式AI在PC賽道的故事序章寫好,PC芯片巨頭們從2023年秋季開始忙得不可開交。
從戰(zhàn)況來看,顯卡巨頭英偉達(dá)作為“AI計算當(dāng)朝元老”,在培育AI生態(tài)上一馬當(dāng)先;PC處理器龍頭英特爾手握過去數(shù)十年的生態(tài)積累,品牌號召力一騎絕塵;AMD、高通等芯片巨頭們也都積極地組建“朋友圈”,想方設(shè)法吸引PC客戶。
但英特爾已經(jīng)不再是PC老伙計們的“獨寵”。這些PC大廠們正變得“雨露均沾”,既大批量生產(chǎn)基于英特爾芯片的新品,又開始越來越頻繁地給AMD、高通的PC芯片站臺。在PC處理器賽道,英特爾客戶端計算事業(yè)部的營收已經(jīng)連續(xù)9個季度同比下降。
▲英特爾客戶端計算事業(yè)部近9個季度營收變化
雖然一大主要因素是PC市場疲軟,但顯然英特爾沒法坐等市場慢慢回暖。畢竟不在同一個垂直賽道、但總被拿來做比較的英偉達(dá),已經(jīng)憑借狂飆的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)彎道超車,最新第三季度營收比英特爾、臺積電都高。
▲英偉達(dá)近8個季度營收、數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)營收、游戲業(yè)務(wù)營收變化
相比之下,客戶端計算業(yè)務(wù)是英特爾第一大營收支柱,營收占比一直在50%左右。英特爾迫切需要PC市場恢復(fù)增勢。
自9月首提AI PC概念后,英特爾行動迅速,口號喊得震天響:10月啟動“AI PC加速計劃”,宣布通過與逾100家獨立軟件供應(yīng)商(ISV)合作、集合300余項AI加速功能,在2025年前出貨超過1億臺AI PC;12月推出酷睿Ultra處理器,宣布將在2024年支持230多款A(yù)I PC機型。
有了新故事,PC大廠們也興奮地開始展示新機型。跟以前PC強調(diào)支持AI不同的是,AI PC將生成式AI功能作為關(guān)鍵賣點,強調(diào)人機交互體驗和辦公生產(chǎn)力的“進化”。
通過創(chuàng)建本地知識庫和定制個人大模型,AI PC搖身一變,成了用戶的私人助理,不僅更加聽得懂人話,而且執(zhí)行力更強。它既能快速找到文件、圖片、修復(fù)bug的操作步驟,又能從信息整理、旅行規(guī)劃、內(nèi)容創(chuàng)建、輔助寫作、代碼生成、知識管理、視覺設(shè)計、游戲、安全、直播、視頻協(xié)作等環(huán)節(jié)來提高效率和優(yōu)化體驗。
這些功能,要求PC搭載的芯片能讓更多上述AI功能直接跑在設(shè)備端,不僅比云端響應(yīng)更快更及時,而且即便斷網(wǎng)離線也不影響用戶的使用。
此外,它還自帶保護用戶數(shù)據(jù)隱私的buff。而以前PC芯片能提供的AI算力有限,在本地運行規(guī)模比較大的AI模型往往要配置獨立顯卡。但獨立顯卡又對散熱、電源功率要求較高,難以滿足人們對辦公本輕薄、低功耗、長續(xù)航的需求。
03.五大芯片巨頭,怎么吃下AI PC市場蛋糕?
目前AI PC芯片可以分出兩個陣營。一類是顯卡玩家。
以英偉達(dá)和AMD為主,發(fā)揮GPU在并行計算上的專長,讓GPU一邊精進圖形渲染,一邊把AI處理能力做大做強,強調(diào)讓電腦無需專用NPU也可以很好地支撐端側(cè)AI。英偉達(dá)高級VP Jeff Fisher在今年CES期間稱英偉達(dá)GeForce RTX是世界上最大的生成式AI平臺,并稱與基于NPU的設(shè)備相比,RTX AI筆記本電腦的性能可提升20~60倍。AI技術(shù)尤其對游戲市場的體驗優(yōu)化有很多加成。
近年兩大芯片巨頭都在“卷”超分技術(shù)。比如英偉達(dá)一直強調(diào)由AI驅(qū)動的深度學(xué)習(xí)超級采樣技術(shù)(DLSS)技術(shù),AMD也發(fā)布了超級分辨率銳畫技術(shù)3,來進一步提高游戲幀率和畫質(zhì)。
另一類是PC處理器玩家。普遍做法是往PC處理器SoC里塞一個專用AI協(xié)處理器NPU,搭配性能越來越強的集成顯卡,實現(xiàn)更強的AI算力,做到對高能效與低成本需求的兼顧,并在宣傳思路反過來想讓PC用戶降低對獨顯的需求。AI PC處理器的設(shè)計思路越來越像一個放大版的手機SoC,卷制程、卷NPU、卷內(nèi)存、卷封裝,最終目的是實現(xiàn)更強大的AI性能:
在制程上,蘋果一馬當(dāng)先在其M3系列PC芯片中用上了臺積電3nm;高通驍龍X Elite、AMD銳龍7040系列、銳龍8040系列移動處理器用的是臺積電4nm;英特爾酷睿Ultra的計算Tile首度采用英特爾自家的Intel 4制程工藝,其他Tile則用上了臺積電5nm和6nm。此外據(jù)傳言,英特爾打算今年面向客戶端市場推出的Arrow Lake處理器可能會用上Intel 20A制程和臺積電3nm。
在設(shè)計上,CPU+GPU+NPU異構(gòu)一體化設(shè)計已經(jīng)成標(biāo)配。蘋果M3、高通驍龍X Elite、英特爾酷睿Ultra(代號為Meteor Lake)、AMD銳龍7040系列和8000G系列都內(nèi)置了專為AI加速設(shè)計的計算單元NPU。單看NPU,蘋果M3內(nèi)置的是16核NPU,AI算力達(dá)18TOPS;AMD銳龍7040系列的Ryzen AI引擎峰值算力達(dá)10TOPS,銳龍8040系列的NPU可提供16TOPS AI算力;高通驍龍X Elite的NPU更能打,AI算力最高達(dá)45TOPS。上述僅對比了NPU的性能,如果考慮到與其他計算單元的協(xié)同,整體AI算力則更高,如酷睿Ultra總體AI算力達(dá)34TOPS。英特爾CEO基辛格預(yù)測AI PC發(fā)展早期會出現(xiàn)獨立的NPU,未來NPU可能會像顯卡一樣成為一個長期獨立存在的類別,其功能也可能會逐漸融合進基礎(chǔ)平臺。
在內(nèi)存上,LPDDR5、LRDDR5x已經(jīng)是主流產(chǎn)品,更大的內(nèi)存容量、更高的內(nèi)存帶寬對本地運行生成式AI模型至關(guān)重要。蘋果PC芯片都采用了其自研統(tǒng)一內(nèi)存架構(gòu),M3 Max芯片內(nèi)存容量有128GB,帶寬達(dá)400GB/s,能跑數(shù)十億個參數(shù)的Transformer模型;高通驍龍X Elite用上了136GB/s內(nèi)存,最高支持端側(cè)跑超過130億參數(shù)的生成式AI模型;AMD銳龍7040系列最高支持256GB內(nèi)存;英特爾酷睿Ultra在本地能跑200億參數(shù)大語言模型。
而把不同計算單元緊湊地塞到一顆芯片里,離不開先進封裝技術(shù)。
在封裝上,蘋果M系列芯片UltraFusion架構(gòu)用的是臺積電先進封裝技術(shù);AMD更是早就在多款芯片產(chǎn)品里把“Chiplet堆疊”玩得爐火純青。值得一提的是英特爾酷睿Ultra。大部分競品只是在一顆SoC里集成多種計算單元的核心,采用的是單一制程工藝。而酷睿Ultra在客戶端設(shè)計上玩起了“分離式Tile”策略,計算、SoC、圖形、IO四大Tile分別可以采用來自不同晶圓廠的不同制程工藝,然后再通過英特爾Foveros封裝技術(shù)封在一起。這種做法具有更強的靈活性,能實現(xiàn)更高能效與性價比。
除了硬件性能外,AI PC芯片的核心競爭力還包括“軟實力”,即與AI軟件生態(tài)的協(xié)同。
目前獨立PC芯片玩家都在擁抱微軟Windows生態(tài),蘋果則自成一派。雖然蘋果在生成式AI領(lǐng)域的存在感遠(yuǎn)輸微軟,但要拼生態(tài)掌控力,蘋果絕對不能被輕視,其芯片完全圍繞著蘋果自家終端產(chǎn)品的需求去設(shè)計,能夠更好地在軟硬協(xié)同方面去追求極致,實現(xiàn)自研芯片與其AI框架、AI應(yīng)用的最佳協(xié)同。
有趣的是,蘋果也是主流PC芯片玩家中唯一沒談過其芯片如何優(yōu)化生成式AI功能的企業(yè)。在發(fā)布M3系列芯片時,蘋果強調(diào)的AI重點功能還是圖像處理、場景編輯檢測、視頻剪輯等。此前巨頭們扎堆涌入VR/AR領(lǐng)域時,蘋果不隨大流地提出“空間計算”概念,如今大模型戰(zhàn)火連天,不知道蘋果又將如何開辟出蹊徑。
04.結(jié)語:塞進AI大模型,真的能提振PC需求嗎?
進入2024年,AI PC發(fā)令槍響,大有要與智能手機爭奪生成式AI第一終端的架勢。
芯片巨頭們也心期待著PC大廠們今年能獲得一個好收成。AI PC顯然是個具有吸引力的概念,多家市研機構(gòu)都給出了積極的預(yù)測:IDC預(yù)計2024年中國市場上搭載AI功能終端設(shè)備將超過70%,AI終端占比將達(dá)到55%;Canalys預(yù)計2024年具備AI功能的PC出貨量市占率將達(dá)到19%,AI PC出貨量在2000萬臺左右;2027年將有60%的電腦具備AI處理能力,出貨量將超過1.7億臺;波士頓咨詢預(yù)測到2028年,AI PC將占PC市場的80%。
當(dāng)年英特爾微處理器橫空出世,聯(lián)手微軟Windows操作系統(tǒng)掀開了PC革命的大幕。但時代畢竟不同了,進入后PC時代,消費電子產(chǎn)品形態(tài)愈發(fā)多元,只要有網(wǎng),生成式AI功能可以進入任一形態(tài)的終端設(shè)備中。
隨著工作與生活的界線越來越模糊,PC的功能不再不可替代。云端AI確實不是萬能的,但問題是,端側(cè)AI也還沒冒出來普惠的剛需。
當(dāng)前AI PC花式宣傳的端側(cè)AI功能,更多是在斷網(wǎng)、缺GPU、涉及敏感數(shù)據(jù)等特殊場景緊要關(guān)頭中救急用的替代品,并不會成為提高生產(chǎn)力的主力。
對于重度AI制圖、內(nèi)容創(chuàng)作、視頻生成等用戶來說,上云或用獨顯才是保證高效率的首選;對于輕度AI應(yīng)用用戶來說,手機端側(cè)生成式AI體驗同樣越來越好。
AI PC有些新意,但這些新意足夠打動消費者、驅(qū)動PC市場迎來久違的換機潮嗎?芯片巨頭們又如何在AI PC芯片的核心性能和生態(tài)上與同行拉大差距?先讓子彈飛一會兒。