最近一短時(shí)間以來，被國內(nèi)一家AI大模型初創(chuàng)公司DeepSeek刷屏了。短短幾個(gè)月內(nèi)，DeepSeek推出的兩款開源大語言模型——DeepSeek-V3和DeepSeek-R1，不僅在多個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)上與世界頂級大模型，如Meta的Llama 3.1、OpenAI的GPT-4、Anthropic的Claude Sonnet 3.5等，不分伯仲。最令人震驚的是，DeepSeek的訓(xùn)練成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這些傳統(tǒng)模型，且所使用的GPU芯片并非頂級配置，但卻交出了令人嘆為觀止的成績單。
經(jīng)濟(jì)學(xué)家Ed Yardeni 在一份報(bào)告中指出：“DeepSeek在兩個(gè)月內(nèi)僅花費(fèi) 560萬美元來開發(fā)其DeepSeek-v3模型?！毕啾戎?，Anthropic的首席執(zhí)行官Dario Amodei 去年提到，建立一個(gè)模型的成本為1億至10億美元。而且由于這些模型是開源的，在成本和定價(jià)上都具有很大的優(yōu)勢。
然而，不容忽視的是，盡管DeepSeek的成本大大低于傳統(tǒng)大廠，但其能夠取得如此突破的背后，依然離不開GPU這一關(guān)鍵硬件的強(qiáng)力支持。隨著AI競爭日益激烈，尤其是訓(xùn)練和推理市場的不斷擴(kuò)展，算力仍將是決定勝負(fù)的關(guān)鍵，GPU的作用依然無法被忽視。
美國科技巨頭不受影響，繼續(xù)瘋搶GPU
無論是DeepSeek還是對AI的泡沫擔(dān)憂，都沒有減緩企業(yè)的投資熱情。2025年各家云廠商仍然有著大幅的資本支出。科技公司們?yōu)榱嗽贏I這場戰(zhàn)斗中贏得勝利，近些年來大肆建設(shè)數(shù)據(jù)中心，搶GPU卡，搶電力，新一輪激烈角逐正在拉開：
1月21日，OpenAI宣布了一個(gè)新項(xiàng)目：星際之門（Stargate Project），計(jì)劃在未來四年內(nèi)投資5000億美元，在美國為OpenAI建設(shè)新的人工智能基礎(chǔ)設(shè)施，在今年投入首筆1000億美元。
亞馬遜今年計(jì)劃在基礎(chǔ)設(shè)施方面投資1000億美元，高于2024年的770億美元，是前一年480億美元的兩倍多，絕大部分資金將用于亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)據(jù)中心和服務(wù)器；
微軟在2025年1月初宣布，計(jì)劃在2025財(cái)年（截止今年6月份）投資800億美元建設(shè)能夠處理人工智能工作負(fù)載的數(shù)據(jù)中心；
谷歌計(jì)劃在2025年投資750億美元（較去年的 530 億美元增長 42%），谷歌首席執(zhí)行官桑達(dá)爾·皮查伊稱人工智能的機(jī)遇“前所未見，這就是我們加大投入以抓住這一機(jī)遇的原因?！?/p>
Meta將在今年投資600億至650億美元用于AI相關(guān)的資本支出。Meta首席執(zhí)行官馬克·扎克伯格表示：“我仍然認(rèn)為，從長遠(yuǎn)來看，大力投資資本支出和基礎(chǔ)設(shè)施將是一種戰(zhàn)略優(yōu)勢，我們可能在某個(gè)時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)其他情況，但我認(rèn)為現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)過早，就目前而言，我敢打賭，建設(shè)這種基礎(chǔ)設(shè)施的能力將是一個(gè)重大優(yōu)勢。”
就連過去幾年在AI領(lǐng)域很謹(jǐn)慎的甲骨文，2025年也加大了資本支出。甲骨文將在2025年將資本支出比2024年增加一倍，達(dá)到約136億美元。而2021財(cái)年，甲骨文的資本支出僅為20億美元左右。甲骨文首席財(cái)務(wù)官薩弗拉·卡茲 (Safra Katz) 在2025財(cái)年財(cái)報(bào)會(huì)上表示，AI需求推動(dòng)甲骨文云基礎(chǔ)設(shè)施收入增長52%，云計(jì)算收入本財(cái)年有望達(dá)到250億美元。
在七大科技公司中，甲骨文是標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)中唯一市值未突破1萬億美元的大型科技公司。與亞馬遜和微軟不同，甲骨文主要通過租賃大量數(shù)據(jù)中心而非購買。不過分析師表示，甲骨文這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)中心策略使其能夠有效與資金雄厚的競爭對手競爭，因?yàn)檫@可以使得其資本支出中更大的一部分被投入到購買GPU，而非像微軟這樣的大規(guī)模支出。作為星際之門的一部分，甲骨文此次也擔(dān)任重要角色之一，與英偉達(dá)和OpenAI共同構(gòu)建和運(yùn)營該計(jì)算系統(tǒng)。
據(jù)估計(jì)，微軟、亞馬遜、谷歌和Meta 2024 年的總資本支出將達(dá)到2460億美元，高于2023年的1510億美元。而2025年的支出可能超過3200億美元。在科技巨頭們?nèi)绱烁哳~的資本支出中，GPU的采買將占據(jù)很大一部分，10萬卡級別的集群正逐步成為AI計(jì)算的標(biāo)配。
英偉達(dá)無疑是這一浪潮的最大受益者：其三大客戶之一Meta正加速建設(shè)一座超2GW的數(shù)據(jù)中心，計(jì)劃在2025年底前部署超過130萬塊GPU；甲骨文則在打造Zettascale級別的云基礎(chǔ)設(shè)施超級集群，支持多達(dá)131,072個(gè)Blackwell GPU，預(yù)計(jì)于2025年上半年推出；而微軟去年成為全球最大GPU買家，據(jù)Omdia分析，微軟在2024年采購了多達(dá)485,000塊Hopper芯片，是其他廠商的兩倍，今年800億美元的預(yù)算預(yù)計(jì)也將大幅投入GPU采購。
2025年，英偉達(dá)的Blackwell GPU無疑將成為市場最受關(guān)注的芯片。盡管該系列面臨一些技術(shù)挑戰(zhàn)，英偉達(dá)仍計(jì)劃提前推出。據(jù)Business Insider報(bào)道，Nvidia正積極推動(dòng)SK Hynix盡早準(zhǔn)備其下一代內(nèi)存，以加速Blackwell GPU的量產(chǎn)。
AMD也在積極加速GPU導(dǎo)入廠商，本次大火的DeepSeek-V3模型的開發(fā)中，就使用了AMD Instinct GPU和ROCM軟件。MI300系列GPU已成為AMD有史以來增長最快的產(chǎn)品，微軟已采購Instinct MI300X。據(jù)Nextplatform報(bào)道，預(yù)計(jì)2024年AMD向數(shù)據(jù)中心的GPU芯片銷售額將突破50億美元，幾乎是2023年的10倍。此前，AMD首席執(zhí)行官Lisa Su曾透露，已有超過100家企業(yè)和AI客戶積極部署MI300X。
為了快速攻占AI市場，AMD打算提前推出下一代GPU芯片MI350系列。MI350 將在本季度開始向主要客戶送樣，并將生產(chǎn)出貨時(shí)間加速到年中。
在這一趨勢下，GPU市場或?qū)⒃俣扔瓉砉┎粦?yīng)求的局面，只有少數(shù)頭部廠商能夠優(yōu)先獲得供應(yīng)。
擴(kuò)產(chǎn)，能否解決GPU缺貨之痛？
GPU缺貨最大的問題在于產(chǎn)能端。CowoS封裝和HBM存儲(chǔ)作為GPU的兩大支柱，也制約了GPU的產(chǎn)能。據(jù)DIGITIMES Research稱，受云端AI加速器需求旺盛推動(dòng)，2025年全球?qū)oWoS及類似封裝產(chǎn)能的需求或?qū)⒃?13%。為此，GPU產(chǎn)業(yè)鏈中關(guān)鍵的兩大廠商臺(tái)積電、SK海力士等行業(yè)巨頭紛紛加大擴(kuò)產(chǎn)力度，試圖解決供應(yīng)不足的困境。
由于日益加劇的地緣政治和經(jīng)濟(jì)不確定性，臺(tái)積電的先進(jìn)封裝路線圖在2024年經(jīng)歷了多次調(diào)整。根據(jù)臺(tái)積電的最新規(guī)劃，2024年CoWoS的月產(chǎn)能預(yù)計(jì)為35,000片，到2025年將增加一倍，達(dá)到75,000片，預(yù)計(jì)2026年將進(jìn)一步增至135,000片。
臺(tái)積電CoWos產(chǎn)能預(yù)測（來源：SEMI Vision）
臺(tái)積電2024年的CoWoS封裝就進(jìn)行了擴(kuò)產(chǎn)，比2023年增加了2倍，但是仍然供不應(yīng)求。根據(jù)SEMI Vision的數(shù)據(jù)，臺(tái)積電在竹南、嘉義、臺(tái)中和臺(tái)南四地的先進(jìn)封裝擴(kuò)建項(xiàng)目正全力推進(jìn)。其中竹南先進(jìn)封裝AP6B廠于12月3日獲使用證，嘉義廠于今年5月動(dòng)工。臺(tái)中AP5B廠預(yù)計(jì)明年上半年投產(chǎn)，群創(chuàng)臺(tái)南廠區(qū)臺(tái)南AP8廠（內(nèi)部代號AP8）則計(jì)劃于2025年底小規(guī)模投產(chǎn)。而經(jīng)濟(jì)日報(bào)1月20日的最新消息，臺(tái)積電再投2000億新臺(tái)幣計(jì)劃在南科三期新建兩座CoWoS封裝廠。如果消息屬實(shí)，加上目前正在建設(shè)的嘉科廠，臺(tái)積電短期內(nèi)CoWoS廠總數(shù)將達(dá)到八座，具體包括嘉科一期兩座、群創(chuàng)四廠改建兩座、南科三期兩座，以及嘉科二期規(guī)劃的兩座。CoWoS封裝的火熱需求可見一斑。
臺(tái)積電先進(jìn)封裝工廠（來源：SEMI Vision）
另一邊，SK海力士也是忙的飛起。作為HBM的主要供應(yīng)商，SK海力士2025年的HBM產(chǎn)能均已經(jīng)售罄，因而一邊不斷加大擴(kuò)產(chǎn)HBM產(chǎn)能，目標(biāo)是到明年實(shí)現(xiàn)每月14萬片晶圓的HBM產(chǎn)能；一邊加快產(chǎn)品迭代步伐，正與臺(tái)積電就16層HBM4進(jìn)行密切合作，預(yù)計(jì)2026年下半年開始量產(chǎn)出貨。
2024年全年SK海力士營收創(chuàng)歷史新高，超過2022年創(chuàng)下的紀(jì)錄21萬億韓元以上，營業(yè)利潤也超過了2018年半導(dǎo)體超級繁榮時(shí)期的紀(jì)錄。反觀三星，已經(jīng)將HBM3E市場拱手讓給了SK海力士，目前的希望是HBM4，三星打算采用混合鍵合新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)16層的HBM4。但從目前的進(jìn)展來看，似乎沒那么順利。不過，三星也在擴(kuò)產(chǎn)HBM產(chǎn)能，計(jì)劃在今年年底前將其HBM產(chǎn)能提高至每月14萬至15萬片晶圓，并在明年年底前進(jìn)一步提高至每月17萬至20萬片晶圓。
美光的HBM產(chǎn)品進(jìn)展還不錯(cuò)，其首席執(zhí)行官預(yù)計(jì)2024財(cái)年HBM的收入大概在數(shù)億美元，2025財(cái)年將達(dá)到數(shù)十億美元。美光的目標(biāo)是明年拿下20%的HBM市場份額。在臺(tái)灣，美光正在大幅擴(kuò)產(chǎn)HBM產(chǎn)能，包括臺(tái)中A3工廠和桃園第11工廠，此外美光還在臺(tái)灣開設(shè)了一個(gè)新的辦公室，收購了友達(dá)光電的臺(tái)中工廠，將其改建為DRAM生產(chǎn)基地。該公司計(jì)劃到明年年底將目前每月20,000片晶圓的產(chǎn)量增加兩倍至60,000片。
從短期來看，盡管擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃已在推進(jìn)，供需矛盾仍將長期存在。尤其是隨著AI和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展，GPU的需求將持續(xù)攀升，單靠現(xiàn)有產(chǎn)能擴(kuò)充恐難以迅速彌補(bǔ)市場缺口。
GPU不夠，ASIC來湊？
GPU芯片短缺已經(jīng)不是一兩年的事了，云廠商們受制于Nvidia好多年了。因而云端巨頭皆投入ASIC芯片開發(fā)，Google推出的TPU（張量處理器）已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)桿；亞馬遜AWS也推出了Trainium和Inferentia兩款自研芯片；微軟緊隨其后，開發(fā)了Maia和Cobalt系列；Meta則以MTIA芯片搶占市場；而OpenAI，據(jù)傳正與博通合作開發(fā)自有的ASIC芯片，以支撐其大規(guī)模AI模型的訓(xùn)練需求。
顯然這些ASIC已經(jīng)小有氣候。蘋果2024年7月發(fā)表iPhone AI的首個(gè)預(yù)覽版，其AI模型就是使用Google的TPU（張量處理器）上訓(xùn)練。在亞馬遜的AWS Reinvent大會(huì)上，其宣布將使用亞馬遜自家的自研AI芯片進(jìn)行模型訓(xùn)練，除夕之外，蘋果正評估亞馬遜最新的Trainium2芯片，種種跡象表明，ASIC已經(jīng)能補(bǔ)充一部分GPU的空缺。
ASIC必然有其獨(dú)特的存在價(jià)值。英偉達(dá)的B200等GPU芯片，主要通過擴(kuò)大面積來提升性能，所以會(huì)越做越大，而聚焦于提升算力的ASIC芯片，拋棄了GPU中的部分通用功能，成為一種提升效能、降低功耗的選擇，換句話說，ASIC具有高性能、低功耗、成本低、保密性和安全性高以及減少電路板大小的優(yōu)勢。
即使是“GPU之王”英偉達(dá)，也沒有忽視ASIC的潛力。據(jù)報(bào)道，英偉達(dá)已經(jīng)開始規(guī)劃ASIC產(chǎn)品線，在臺(tái)灣招募上千名芯片設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)及AI研發(fā)等領(lǐng)域之人才。黃仁勛直言，NVIDIA借此可進(jìn)一步擴(kuò)大客群，或許CSP業(yè)者客戶會(huì)成為NVIDIA的競爭對手，但同時(shí)所有的CSP也都還會(huì)是NVIDIA的客戶，云端客戶將離不開NVIDIA。
ASIC盛行時(shí)代，也帶火了博通和Marvell。博通已經(jīng)邁向萬億美元市值，Marvell的市值也突破千億美元大關(guān)。這些公司在ASIC領(lǐng)域的快速崛起，不僅得益于自身技術(shù)研發(fā)能力，還反映了市場對定制化計(jì)算解決方案的巨大需求。
隨著AI模型復(fù)雜度的提升和大規(guī)模應(yīng)用的普及，ASIC市場的規(guī)模呈現(xiàn)爆炸式增長。據(jù)摩根士丹利預(yù)計(jì)，AI ASIC市場規(guī)模將從2024年的120億美元增長至2027年的300億美元，年均復(fù)合增長率達(dá)34%。博通更樂觀地預(yù)測，2027年ASIC的市場需求規(guī)模將在600億至900億美元之間，而Marvell則預(yù)計(jì)2028年數(shù)據(jù)中心ASIC市場規(guī)模將攀升至429億美元。
GPU的短缺問題雖難短期內(nèi)完全解決，但ASIC芯片的崛起無疑為填補(bǔ)這一空缺提供了可行的路徑。特別是在云計(jì)算和AI領(lǐng)域，ASIC通過定制化設(shè)計(jì)，在特定應(yīng)用中提供更高效、更低功耗的解決方案，逐步成為GPU的有力補(bǔ)充。
隨著越來越多的云服務(wù)商投入到ASIC研發(fā)中，未來的計(jì)算生態(tài)可能會(huì)更加多元化。GPU和ASIC將兩者互補(bǔ)，共同推動(dòng)著整個(gè)AI和云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的前進(jìn)。
寫在最后
DeepSeek的出現(xiàn)，使得很多人認(rèn)為對算力以及英偉達(dá)不利。但是「信息平權(quán)」的一篇分析中的觀點(diǎn)是前沿探索（如新模型的開發(fā)）和后發(fā)追趕（即基于已有成果的改進(jìn)）所需要的算力需求是不同的。文章引用了《The Bitter Lesson》中的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)算力才是AI研究的根本驅(qū)動(dòng)力。歷史經(jīng)驗(yàn)告訴我們，AI的突破往往來源于算力的擴(kuò)展，而非單純的算法創(chuàng)新。隨著算力的不斷提升，AI的能力將得到質(zhì)的飛躍。
因此，GPU在未來AI戰(zhàn)場上的重要地位，依舊牢不可破。AI行業(yè)的未來，依然是算力的較量，無論是DeepSeek這樣的新興公司，還是OpenAI、谷歌、Meta等傳統(tǒng)巨頭，GPU仍將是支撐他們技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)品突破的基石。2025年，GPU的搶奪戰(zhàn)依舊很精彩