AI芯片市場風起雲涌 英特爾如何在英偉達手中奪取份額?

各大科技廠商正在COMPUTEX國際電腦展秀肌肉。前腳英偉達拿出了“一年一更”的芯片迭代路線,後腳英特爾就透露其Gaudi 3 AI芯片價格將低於競爭對手,並展示了新一代CPU至強6。

至強6處理器有E系列和P系列兩個版本,分別爲能效核和性能核。6月6日,英特爾在發佈會上更詳細介紹了E系列。英特爾相關負責人介紹,該處理器基於Intel 3製程工藝。P系列預計在下一個季度推出,面向計算密集型和AI工作負載所需的高性能要求進行優化。

當下高漲的AI訓練和推理需求推動下,一些服務器客戶傾向部署AI服務器,處理器需求向適合AI場景的GPU(圖形處理器)傾斜並不奇怪。

與獨立GPU最大玩家英偉達不同,英特爾與AMD都在積極佈局CPU(中央處理器)和AI芯片,兩家也希望增強市場地位。AMD CEO蘇姿豐在COMPUTEX主題演講中打起“CPU+GPU”組合,英特爾此次發佈新產品也有意通過豐富的產品組合吸引服務器客戶,並加深佈局AI市場。

產品更新

英特爾是主要的服務器和PC CPU芯片廠商之一。近年GPU被認爲是更適合AI場景的芯片,面對旺盛的AI需求, 英特爾在AI芯片和CPU上都在加碼。

今年4月,英特爾推出新一代AI芯片Gaudi 3,這是一款ASIC(專用集成電路)芯片,與英偉達的多款GPU一樣都面向AI市場。英特爾CEO基辛格(Pat Gelsinger)此前將Gaudi 3與英偉達的AI芯片H100、H200對標。在COMPUTEX主題演講中,基辛格再次提起Gaudi 3,稱Gaudi 3的價格看起來具有吸引力,特別是與競爭對手相比。

除了直接對標英偉達產品的Gaudi 3,英特爾針對數據中心和PC的AI需求也推出了CPU新產品。基辛格在COMPUTEX主題演講中公佈了下一代AI PC旗艦處理器Lunar Lake架構,稱該處理器將降低高達40%的SoC(系統級芯片)功耗並有更強的AI算力。

至強6處理器則面向數據中心。英特爾相關負責人介紹,加快數據中心節能降碳改造已成爲行業迫切需求。至強6能效核處理器專門針對高核心密度和規模擴展任務所需的高效能優化,含6700和6900系列,對於有產品迭代需求的用戶而言,可以3:1比例進行舊系統替換和機架整合,降低計算集羣功耗,可爲AI項目提供算力與基礎設施支持。P系列則針對AI工作負載所需的高性能要求做了優化。

“AI開啓了數據中心業務的全新發展階段。至少在未來10年,甚至未來20~30年中,能看到整個數據中心的業務被重新界定。”英特爾執行副總裁兼數據中心與人工智能事業部總經理Justin Hotard在近日採訪中告訴第一財經等媒體。針對 AI對CPU提出的新需求,Justin Hotard表示,客戶對能效的要求越來越高,無論使用CPU還是加速器運行AI工作負載的能效都要提升,此外,內存容量、內存帶寬、CPU和GPU間的互連、GPU間的互連、不同節點間的網絡互連都變得更重要,英特爾要有全局觀,將工作建立在整個系統、機架、數據中心的基礎上,而不只從CPU或加速器的角度思考問題。

英特爾同時通過製程迭代提升芯片性能。2021年,英特爾提出“四年五個節點”計劃,即四年內完成Intel 7、Intel 4、Intel 3、Intel 20A、Intel 18A(可對應7nm~1.8nm工藝)五個節點,於2025年重獲製程領先性。此次發佈的至強6是基於Intel 3的首款CPU。

搶奪AI市場

AI服務器對整體服務器需求的拉動明顯。集邦諮詢數據顯示,2023年全球服務器整機出貨量同比下降6%,2024年預計增長2%,市場聚焦在部署AI服務器,AI服務器出貨佔比約12.1%。

GPU則是多數AI相關服務器的重要部件,英偉達是目前最大的獨立GPU廠商。市場諮詢機構IDC數據顯示,2023年中國加速服務器市場中,GPU服務器佔據92%的市場份額,2023年國內加速芯片市場中,GPU卡佔85%市場份額。中商產業研究院相關報告預測,到2025年,GPU仍將佔據AI芯片八成市場份額。

在AI帶動的高性能GPU需求增長下,CPU似乎顯得有些黯淡。英偉達CEO黃仁勳在COMPUTEX主題演講中提到,計算機行業在中央處理器上運行的引擎,其性能擴展速度已大大降低,並談及GPU的優勢。基辛格不完全認可這個說法,他表示“與黃仁勳讓你們相信的不同,摩爾定律依然活着”,並表示,每個設備都將變成AI設備,每個公司都將變成AI公司,這是推動半導體行業規模在2030年達到1萬億美元的動力。

AMD作爲同時佈局GPU和CPU的廠商,蘇姿豐在COMPUTEX主題演講中有意向業界推薦AMD的“CPU+GPU”方案,稱現在多數數據中心處理器已使用超過5年,許多企業客戶希望在不增加GPU的情況下進行通用計算和人工智能計算。AMD是“唯一一家能向數據中心提供全套CPU和GPU網絡解決方案的企業”。

英特爾也有意推動客戶更換服務器CPU,並讓CPU承接一些AI工作。Justin Hotard表示,現階段數據中心的需求越來越多。未來要想在市場上保持長期的領先地位,就要確保在CPU和加速器這兩方面都具備行業領先性優勢。至強6處理器和Gaudi3是應對數據中心AI工作負載的好的解決方案組合。

英特爾介紹,與第二代至強處理器相比,至強6能效核處理器可提供4.2倍的機架性能提升和2.6倍的每瓦性能提升。一名服務器廠商產品相關負責人告訴記者,在沒有特殊需求的情況下,數據中心服務器可3~5年更換一次,將新處理器性能與數代以前的產品對比,處理器廠商應該是面向這部分有換機需求的客戶。

多名國內服務器廠商從業者告訴記者,AI服務器與通用服務器市場本身並不矛盾,也沒有明顯的替代或競爭關係,通用服務器市場相對穩定且份額更大,目前看不到被AI需求明顯驅動的跡象,去年通用服務器市場需求相對疲弱,今年有所回暖。更多新增服務器需求集中在AI服務器領域,今年AI服務器增長比通用服務器更爲迅猛。應該承認的是,受限於客戶採購預算,對AI服務器的側重可能會一定程度影響對通用服務器的採購,GPU是AI服務器的核心部件,AI服務器對GPU的性能要求較高。

“服務器插的GPU越多,價格越高,GPU佔設備的成本比例也會越高。但有一些行業客戶可以用性能或能效表現較強的CPU完成AI運算,同時兼顧其他運算,這種情況下采購通用服務器就可以。在AI方面表現較好的CPU會面向這部分細分市場。這些行業客戶的模型不是特別大。”一名國內服務器廠商產品相關負責人告訴記者,跑參數量大的基礎大模型的數據中心,對GPU的需求依然堅挺,客戶對不同服務器的選擇是根據自身具體需求。對於通用服務器,客戶的迭代穩步進行。

“針對人工智能場景,大模型運算還是以GPU承載爲主,但一些小一點的行業大模型,在一些場景下直接用CPU就可以了,CPU現在也可以跑幾十億參數的大模型。”另一家服務器廠商產品相關負責人表示。