AI 芯片的「護城河」，難以逾越

在硅谷剛剛上演的關(guān)于 OpenAI 未來(lái)的戲劇中，有一個(gè)支線(xiàn)情節涉及其首席執行官 Sam Altman 雄心勃勃的想要成立芯片企業(yè)。

在被趕下臺并重新掌管公司之前，Altman 曾尋求從中東投資者和軟銀創(chuàng )始人孫正義那里籌集高達 1000 億美元的資金，以建立一個(gè)與行業(yè)巨頭英偉達和臺積電競爭的競爭對手。這將是一項艱巨的任務(wù)。對于 AI 芯片來(lái)說(shuō)，1000 億美元可能也走不了多遠。

鑒于這家英偉達和臺積電對生成人工智能的所有事物都至關(guān)重要，Altman 不太可能是唯一有希望與他們競爭的人。AI 芯片領(lǐng)域的護城河是難以逾越的。

英偉達在圖形處理器（GPU）市場(chǎng)的占有率約為 95%。這些計算機處理器最初是為圖形設計的，但在機器學(xué)習等領(lǐng)域變得越來(lái)越重要。臺積電擁有全球 90% 的先進(jìn)芯片市場(chǎng)。這些生意利潤豐厚，臺積電的毛利率接近 60%，英偉達為 74%。臺積電每年的銷(xiāo)售額為 760 億美元。這些令人印象深刻的數字讓人覺(jué)得似乎有足夠的空間來(lái)容納更多的競爭者。

英偉達人工智能芯片的全球短缺使得垂直整合的前景變得更具吸引力。隨著(zhù)開(kāi)發(fā)和訓練高級 AI 模型所需的 GPU 數量快速增長(cháng)，AI 公司盈利的關(guān)鍵在于穩定地獲得 GPU。這解釋了為什么全球科技巨頭一直在爭相開(kāi)發(fā)針對其工作流程進(jìn)行優(yōu)化的精簡(jiǎn)芯片，例如用于訓練和運行人工智能大型語(yǔ)言模型的數據中心服務(wù)器的芯片。

公司設計定制芯片是一回事。但英偉達的盈利能力并非來(lái)自于使芯片具有成本效益，而是來(lái)自于為廣泛的任務(wù)和行業(yè)提供一站式解決方案。例如，Nvidia 的 HGX H100 系統每個(gè)售價(jià)約為 30 萬(wàn)美元，用于加速從金融應用程序到分析的所有工作量。

HGX H100 系統由 35,000 個(gè)零件組成，要為該系統找到一個(gè)可行的競爭對手，需要的不僅僅是設計一個(gè)新芯片。Nvidia 開(kāi)發(fā) GPU 已經(jīng)有二十多年了。這一領(lǐng)先優(yōu)勢包括硬件和相關(guān)軟件庫，受到數千項專(zhuān)利的保護。

即使拋開(kāi)設計新人工智能芯片的挑戰，制造才是真正的挑戰所在。建立晶圓代工廠(chǎng)是第一個(gè)障礙。盡管臺積電擁有三十多年建設「晶圓廠(chǎng)」的經(jīng)驗，但預計還需要三年多的時(shí)間才能讓其在亞利桑那州建設的美國工廠(chǎng)開(kāi)始投產(chǎn)。該工廠(chǎng)的總投資預計約為 400 億美元。

運營(yíng)這些工廠(chǎng)需要一支擁有電氣工程、物理學(xué)或材料科學(xué)高級學(xué)位的高技能工人隊伍。技術(shù)工人短缺已經(jīng)推遲了亞利桑那州工廠(chǎng)的開(kāi)工日期。

另一個(gè)問(wèn)題是購買(mǎi)進(jìn)入工廠(chǎng)的芯片制造設備。荷蘭制造商 ASML 壟斷了對生產(chǎn)先進(jìn)芯片至關(guān)重要的極紫外光刻機。這些機器的等待時(shí)間平均約為兩年，每臺機器的成本超過(guò) 3 億美元。

但到目前為止，專(zhuān)利仍然是最大的障礙。臺積電是全球最大的專(zhuān)利持有者之一，擁有超過(guò) 52,000 項與芯片制造相關(guān)的專(zhuān)利。其中，約 3,000 個(gè)采用先進(jìn)封裝，這是人工智能芯片的一項關(guān)鍵技術(shù)，可提高性能，臺積電在合同制造方面比競爭對手三星具有優(yōu)勢。臺積電在該技術(shù)上八年多的投資進(jìn)一步提高了進(jìn)入壁壘。

對于新進(jìn)入者來(lái)說(shuō)，應對這一切意味著(zhù)漫長(cháng)的交貨時(shí)間，這在快速發(fā)展的行業(yè)中尤其危險。與此同時(shí)，英偉達和臺積電的豐厚利潤意味著(zhù)更多的現金用于研發(fā)，加快了下一代技術(shù)發(fā)布的步伐，要知道臺積電每年的資本支出超過(guò) 300 億美元。過(guò)去一年，由于勢頭對英偉達和臺積電有利，它們與競爭對手的差距一直在擴大。目前，即使是他們最大的競爭對手也沒(méi)有足夠的能力來(lái)縮小這一差距，更不用說(shuō)新的加入者了。

英偉達在 AI 芯片領(lǐng)域「霸權地位」，阻礙了初創(chuàng )公司的融資

據報道，投資者表示，英偉達在人工智能計算機芯片制造方面的霸主地位已經(jīng)冷卻了潛在競爭對手的風(fēng)險投資，三季度季度美國交易數量比一年前下降了 80%。

隨著(zhù)英偉達在 AI 芯片領(lǐng)域發(fā)展壯大，試圖制造與之競爭的芯片的公司也變得越來(lái)越難。風(fēng)險投資家們將這些初創(chuàng )公司視為風(fēng)險更高的賭注，他們最近開(kāi)始不愿提供大筆資金注入。將一個(gè)芯片設計提升到一個(gè)可工作的原型可能要花費超過(guò) 5 億美元，所以這種倒退很快就威脅到了創(chuàng )業(yè)公司的前景。

Eclipse Ventures 合伙人格雷格·賴(lài)肖 (Greg Reichow) 表示：「英偉達的持續主導地位充分說(shuō)明了打入這個(gè)市場(chǎng)的難度。這導致對這些公司的投資減少，或者至少對其中許多公司的投資減少?！?/p>

根據 PitchBook 的數據，截 8 月底，美國芯片初創(chuàng )公司已籌集 8.814 億美元。相比之下，2022 年前三個(gè)季度的交易額為 17.9 億美元。截至 8 月底，交易數量從 23 筆減少到 4 筆。

據科技網(wǎng)站 The Register 報道，AI 芯片初創(chuàng )公司 Mythic 總共籌集了約 1.6 億美元資金，去年現金耗盡，幾乎被迫停止運營(yíng)。但幾個(gè)月后的 3 月份，它成功籌集到了相對溫和的 1300 萬(wàn)美元投資。Mythic 首席執行官戴夫·里克 (Dave Rick) 表示，英偉達「間接」加劇了整體 AI 芯片融資困境，因為投資者希望「投資巨額、回報豐厚的全壘打型投資」。里克表示，困難的經(jīng)濟狀況加劇了周期性半導體行業(yè)的低迷。

尋求籌集現金的芯片初創(chuàng )公司面臨著(zhù)投資者更嚴格的要求。消息人士稱(chēng)，他們要求公司擁有一款在幾個(gè)月內推出或已經(jīng)產(chǎn)生銷(xiāo)售的產(chǎn)品。大約兩年前，芯片初創(chuàng )公司的新投資通常為 2 億美元或 3 億美元。PitchBook 分析師布倫丹·伯克 (Brendan Burke) 表示，這一數字已降至約 1 億美元。

為了在 8 月份籌集 1 億美元資金，Tenstorrent 夸耀了首席執行官吉姆·凱勒 (Jim Keller)，他是一位近乎傳奇的芯片架構師，曾為蘋(píng)果、AMD 和特斯拉設計過(guò)芯片。

D-Matrix 預計今年的收入將低于 1000 萬(wàn)美元，但在微軟的財務(wù)支持以及 Windows 制造商承諾在明年推出后測試 d-Matrix 的新型 AI 芯片的支持下，D-Matrix 籌集了 1.1 億美元。

雖然英偉達影子下的這些芯片制造商處境艱難，但人工智能軟件和相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的初創(chuàng )公司卻沒(méi)有面臨同樣的限制。根據 PitchBook 的數據，截至 8 月份，他們今年籌集了約 240 億美元的資金。