你打遊戲嗎？前段時間，王者榮耀與騰訊 AI Lab合作打造的策略協作型AI「王者絕悟」，大大提升了人機對戰的難度，不少網友驚呼：計算機人都可以做出和人一樣的戰略決策了。
如果你不玩遊戲，那你一定聽說過最近都火出圈的ChatGPT吧，他們其實都是人工智能，那麼人工智能背後的硬件是什麼？今天我們就來說一說！
人工智能背後的硬件
最近幾個月ChatGPT很火，同時也引起了一股AI 大模型開發熱潮，內地廠商百度、阿裡、騰訊、科大訊飛紛紛加入開發大模型行列。現在AI的模型訓練基礎建立于海量的數據。那麼問題來了，怎樣才能縮短AI的訓練的時間？
其中，必不可缺的是需要大量高效能的GPU。GPU就是圖像處理單元的英文縮寫。為什麼用GPU，而不用CPU？這是因為CPU是通用芯片，可以用來處理各類不同任務，當中也包括圖像處理。不過，GPU是專門為圖像處理而設計的芯片。他們之間的差異是，GPU能夠同時進行大量的並行計算，所以能比CPU更快地同時處理大量簡單重復任務。打個比喻，CPU就象是工程師。工程師能做很復雜高深的數學題，但只有一個人。GPU就像六年級小學生，人數有100個。雖然不會高深的數學，但他們會加減乘除。現在要解決的問題是一百道小學數學題，工程師還沒反應過來，小學生每人一題一下子就做完了。人工智能的深度學習訓練就類似以上情況。大量重復的計算任務，所以，使用GPU更加適合。
那麼用多少GPU才足夠訓練一個大模型？像Open AI訓練GPT3是用了數千個GPU。另外，一家著名研究機構TrendForce預估訓練大模型的GPU需求將達到約2萬顆，而要將項目商業化將至少3萬顆。無論幾千，還是3萬。毫無疑問，訓練一個大模型是需要大量的GPU，而這些GPU不是我們打遊戲的GPU，而是數據中心級別的產品。
ChatGPT的訓練以英偉達的A100圖像加速器為主。一台帶有8個A100的服務器現在的售價大概是20萬美元。如果要幾千個GPU，需要的設備資源是一筆天文數字。所以，英偉達在資本市場成為投資者熱捧的寵兒。股價自從人工智能熱以來也水漲船高。截止5月15日。其市值已經超過7,000億美元，這比騰訊和阿裡現在加起來的市值還要多啊。
英偉達成功的秘訣
如果要我用一句話總結現在英偉達的成功。我會說這是建基于遊戲行業的發展。沒有遊戲行業，很難想象英偉達能快速成長。或許，今天的人工智能也不會發展得那麼迅速。
英偉達是在1993年由三位工程師一起創立的。其中一位就是大名鼎鼎的英偉達現任CEO黃仁勳。另外兩位是克裡斯·馬拉科夫斯基和卡蒂斯·普裡姆。黃仁勳曾經在AMD擔任微處理器工程師，後面兩位是太陽計算機系統的工程師。
當時，他們看到未來計算機的市場機遇。這就是前面講到的，CPU處理圖像效率低的問題。他們覺得這裡需要有更好的解決方案。當時，遊戲市場增長迅速，而遊戲的圖像處理就是其中一個重大痛點。這真的是千載難逢的機遇。
在成立不久，公司很快就拿到紅杉資本和其他風險投資公司的2,000萬美金投資。1998年推出的3D遊戲加速芯片就大受市場好評。然後，于1999年順利登陸納斯達克上市。同年，推出了由台積電代工的GeForce 256，此產品是英偉達第一個GeForce系列產品，又被稱作為世界上第一個GPU。產品的幀速率比之前的產品高出50%，而且效能跑贏市面上所有的產品。這裡插一句，幀速率就是圖像刷新率，平常打遊戲看到的fps就是幀速率的單位。幀速率越高遊戲畫面越流暢。
GeForce 256產品的巨大成功為公司贏得價值2億美元的微軟Xbox GPU訂單。由此，英偉達的銷售從99年的1.6億飛躍到02年的13.7億。在短短3年間，翻了8倍多。同時，毛利率也從99年的30%飆升到02年的38%。Xbox的訂單後，英偉達隨後再下一城，拿下了索尼PlayStation 的GPU訂單。然後再進軍手機的圖像處理市場。隨著公司的壯大，英偉達也不斷地透過並購來增強技術專利版圖，提高協同效應，深挖護城河。
遊戲主機、桌面計算機、筆記本計算機、手機，你能想到的重要GPU陣地都被英偉達一一佔據。然後，就是數據處理器市場 。現在數據中心在日常企業運作上擔任重要的角色。其實，早在十幾、二十年前，英偉達就利用自身GPU來布局數據中心的業務發展。
數據中心不是要處理大量的數據嗎？GPU可以通過並行計算能力和高速的存儲器帶寬，加速各種數據處理任務。所以，英偉達的數據處理器可以分擔中央處理器的數據傳輸工作，並且處理數據傳輸、壓縮、儲存、加密與分析工作。
到了 08年，英偉達的收入就達到 41億美元，比02年又翻了3倍，並且仍然保持著33%的同比增速。當時的毛利率也創新高，達到了45%。41億收入、高增長、毛利率創新高，這代表著英偉達的產品在當時的市場就非常有議價能力。
與其他偉大公司一樣，英偉達也經歷過低谷。比如：08年金融風暴之後市場需求曾經一度低迷，而且當年也因為產品有生產瑕疵被告上法庭，雖然最終庭外和解了。可是，由于市場因素讓公司的收入和利潤一度下跌。不過很快，英偉達再次重拾增長動力。在2010年後，雲計算需求快速增長。英偉達把握住了。2012年後，移動互聯網的爆發，也給了英偉達非常好的發展機遇。到了2017年後，英偉達再次迎來了黃金時刻。首先是，人工智能和無人駕駛的需求急速上升。這兩項應用對浮點運算的算力要求，帶動了高端圖形處理芯片的需求增長。
然後是電競和加密貨幣挖礦。對于電競選手，圖像處理的順滑直接影響選手的表現和成績。對于挖礦，芯片性能與能耗成本直接相關。這些都需要高端的圖像處理芯片支持。在多個因素疊加下，英偉達在2019年的收入達到新高峰的117億美元，同比增長30%，毛利率達到恐怖的60%，而淨利潤率也從往年的10%左右衝到30%！
2019年後，英偉達的發展飛輪還在繼續滾動。2021年數字貨幣火熱帶動下，GPU需求旺盛。雖然2022年後，挖礦活動減少了，但是人工智能和數據中心需求又繼續接力。根據英偉達最近公布的數據，公司收入再翻倍到269億美金。當中，GPU芯片銷售達到158 億；另外就是2019年收購的邁倫科技，為公司的數據中心業務注入了進一步動能。英偉達的計算與網絡業務銷售達到111億。兩項主要業務同比增長都超過60%。
從99年1.6億到2023年的269億，24年間收入翻了168倍。回顧英偉達的歷史，你不難發現雖然這家公司在過去24年間的發展也會受到經濟週期的影響，但是業務發展仍然可以保持著每隔幾年就上一個台階。
當然，英偉達的成功不光是靠GPU業務支撐，更重要的是創始人對科技發展路線的準確判斷。在2021年時，英偉達一度想要收購ARM，目的是讓GPU作為計算的核心，再利用ARM的架構作為輔助，擴張GPU在移動設備、物聯網和人工智能領域的發展。雖然最後沒有成功，但是可以看的出來管理層是非常有目標及遠見的。
好了，本期視頻到這就要結束了，下期我們將會和大家說一說芯片代工之王 - 台積電的故事，關注我們，不要錯過哦！直達國際投資學堂，聽故事，學期貨！ 0基礎掌握期貨投資！
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