全球大厂的“去英伟达”实验 - 让球胜平负

10月12日夜间,微软董事会主席兼首席执行官萨提亚·纳德拉通过社交平台披露了公司自研芯片的最新进展。

按照规划,微软打算在2027年大规模推出Azure Maia 300。

当天,微软股价上扬1.14%,收于541.15美元,公司市值重新突破4万亿美元大关。

这一规划公布后,立即引发广泛讨论。

持乐观态度的人士认为,微软正向英伟达发起正面挑战。凭借GPU和CUDA生态系统,英伟达牢牢掌控着AI算力基础设施,成为人工智能时代的最大受益者。无论是OpenAI训练GPT系列模型,还是微软运行Copilot服务,乃至全球众多企业部署生成式AI,都高度依赖英伟达提供的计算能力。

另一些人则指出,外界可能高估了自研芯片的影响力。英伟达真正的优势在于围绕CUDA构建的成熟生态体系,任何试图挑战者都必须面对其长期积累的软件基础。

类似的自主研发竞赛在国内早已展开,但芯片制造仅是第一步。软件生态、模型适配、编译优化、集群调度以及整个计算体系的运行效率,同样决定着芯片能否真正投入实际应用。

殊途同归的科技巨头自研芯片浪潮

过去数年间,AI产业最显著的变化是模型能力的快速提升。随着ChatGPT、Copilot等产品进入商业化阶段,行业关注点也开始转移。

训练大模型需要庞大的计算资源,而模型训练完成后,长期消耗成本的核心环节是推理。如果把训练比作建造一座工厂,推理则如同每天运营这家工厂。当数亿用户每日调用AI助手时,计算成本将持续产生。

微软目前运营着Azure云服务,同时也是OpenAI的重要合作伙伴。根据微软公布的数据,Azure年度收入已突破1000亿美元。2026财年第四季度,Microsoft Cloud收入达593亿美元,同比增长27%;其中Azure及其他云服务收入增长43%。

在应用端,Microsoft 365 Copilot的商业用户规模持续扩大,付费用户数量已超过3000万。Copilot、GitHub Copilot、Microsoft Foundry等产品对AI推理算力的需求也在不断增长。

换言之,微软研发Maia 300,是因为Azure正承受着日益增长的AI计算压力。

自2023年生成式AI爆发以来,英伟达H100等高端AI GPU成为全球科技公司的争抢对象。H100单卡价格一度高达2.5万至3万美元,在需求高峰期甚至出现交货周期延长的情况。

对普通企业而言,一块GPU价格不菲。但对微软、谷歌这类云计算巨头来说,真正的压力来自规模效应。

谷歌利用TPU支撑搜索、广告和AI服务,亚马逊则依靠Trainium和Inferentia支持AWS。

微软的Maia系列从2023年11月发布Maia 100算起,已演进至第三代:今年1月推出的Maia 200投入生产后,正逐步取代Copilot等微软服务的实际负载,而Maia 300则瞄准2027年的大规模部署。从Maia 100到Maia 300不足三年,迭代速度明显加快。

三家的路径看似平行,但投入的性质已发生转变,自研芯片正从可选项变为云厂商的标配。

引用萨提亚·纳德拉帖子评论区的一句话:“现在人人都在自己造芯片。淘金热的法则是:先卖铁锹,再卖造铁锹的工厂。”这一比喻有一定道理,但更准确的说法是,云厂商销售的是铁匠铺的产能。如今,他们正亲自拿起锤子。

不争单颗芯片胜负,在系统效率上寻找优势

Maia 300的设计重点,集中在解决AI计算过程中三个日益突出的问题。

第一,减少数据搬运,提升芯片利用率。大型AI模型运行时,需要不断在计算单元和高速内存之间交换数据。若数据传输效率不足,计算核心将处于等待状态,利用率便会下降。

微软为Maia 300设计的软件定义数据流架构,正是针对这一问题。简单来说,就是让芯片提前规划数据应停留的位置和调用时机,减少计算单元等待数据的时间。

这也是微软强调“每瓦有效计算能力”而非单纯峰值算力的原因。微软表示,相比领先的GPU系统,Maia 300可提供每兆瓦40%更多的AI token处理能力。

第二,高带宽内存,支持大模型处理更长上下文。未来的AI Agent需要同时读取企业数据库、大量文档、代码仓库和历史任务记录,这要求芯片具备更强的数据读取能力。

Maia 300单颗加速器拥有18TB/s峰值内存带宽,热设计功耗为950W。在机架级系统中,96个Maia 300加速器可提供27.6TB HBM容量,以及1.7PB/s的聚合内存带宽。

第三,Chiplet芯粒架构降低高端芯片制造难度。过去,大型芯片通常将所有功能集成于单一芯片中;Maia 300则将计算、内存控制和I/O模块分离,提高设计灵活性并降低制造成本。其中计算芯粒采用台积电N2P先进制程,这种方式能提升制造灵活性,将最先进工艺集中于关键计算部分。

除上述三个关键点外,Maia 300还通过MXFP4等低精度计算格式降低模型运行时的计算和内存需求;通过高速互连和AI优化网络协议,提升多芯片协同效率;通过96颗加速器组成的机架级系统,增强数据中心整体吞吐能力。

这些设计共同指向一个目标:将AI计算从单颗芯片性能竞争,转向整个系统效率竞争。

芯片之外的AI Infra才是关键

这一竞争在中国市场表现得尤为明显。近年来,国产AI芯片产业形成了多条技术路线。

华为昇腾专注于布局通用AI计算平台,2019年发布了昇腾910和昇腾310两款AI处理器。随后,围绕MindSpore框架、CANN计算架构和Atlas硬件平台建立生态,使AI芯片进入云计算、工业、能源等场景。

寒武纪代表了专业AI芯片企业路线。思元系列AI芯片覆盖云端训练和推理场景,相较于拥有大量业务场景的互联网企业,寒武纪重点解决的是芯片性能和软件生态建设问题。

百度和阿里则依托自身业务推动落地。百度将昆仑芯应用于搜索、智能云等AI业务;阿里推出含光800推理芯片,结合阿里云服务优化AI计算。

这些企业希望建立不同于英伟达CUDA体系的国产算力路线。但随着大模型应用深入,一个新的问题开始浮现:芯片有了,如何真正运行起来?

一颗AI芯片进入商业应用,需经过多个环节。首先是底层硬件,包括芯片架构、计算能力、内存带宽等。其次是软件生态,包括编译器、开发框架、算子优化、模型适配。最后是实际应用,企业需要能够将现有大模型和业务系统迁移至新计算平台。

任何一个环节不足,都可能影响芯片的实际价值。

因此,近年来AI Infra(人工智能基础设施)成为新的关注方向。所谓AI Infra,旨在解决芯片、模型、数据和应用之间的高效连接。芯片提供算力,软件决定效率,基础设施决定这些算力能否被真正利用。

成立于2023年的无问芯穹专注于AI Infra领域。10月12日,无问芯穹宣布完成23亿元C轮融资,累计融资达43亿元,创下我国AI Infra融资纪录。

它关注的问题与全球AI产业趋势高度一致:让不同芯片运行不同模型;提升算力利用率;降低企业部署AI的成本。

同样的效率问题,微软的解法在于,它同时拥有模型、芯片和负载。芯片设计可以直接围绕自有负载进行反向优化。萨提亚·纳德拉将此称为模型与芯片之间的闭环。

Azure为企业提供云计算服务,同时承载OpenAI模型、微软自研模型以及Copilot系列产品。例如,训练大模型需要大量通用计算资源,而Copilot等产品每天产生大量推理请求,对延迟、成本和能耗更加敏感。

Maia 300主要针对的,正是这类长期运行的AI推理任务。自研芯片能够围绕自身业务重新设计。哪些任务交给GPU,哪些任务交给Maia,如何分配计算资源,这些都由微软自行决定。

不过,微软目前仍无法完全摆脱英伟达。目前,Azure依然大量提供英伟达GPU服务,CUDA生态仍是AI开发的重要基础。

更现实的情况是,未来数据中心将同时存在多种计算平台,英伟达GPU负责通用AI计算,Maia负责微软优化后的AI工作负载,不同芯片根据任务需求被调度使用。

至少从微软自身的部署计划来看,乐观者的判断尚缺乏足够证据。Maia 300针对的是微软自己定义的推理负载,微软官方也明确表示自研芯片不会取代第三方供应。

真正的变化在于采购关系的性质:英伟达最大的客户之一,正将自己转变为一位有分量的竞合者。

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8条评论

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