大模型 革命 爆發后，英偉達的GPU一躍成為比黃金還珍貴的資源。 臺積電的產線全速運轉，訂單交付依舊遙遙無期。 科技公司們干著急的同時，開始思考起一個問題：誰能提供替代品，打破英偉達的壟斷？最受期待的是英偉達的老對手AMD。昨天凌晨，AMD推出了新一代AI芯片MI300X，并拉來了微軟、Meta等科技公司高管站臺，正式向“壟斷者”英偉達發起沖鋒。然而，據AMD自己的估算，2024年公司的AI芯片收入大約是20億美金——還不到英偉達三季度數據中心收入的1/7[1]。這么一對比，AMD顯然更適合坐小孩兒那桌。事實上，如果按照收入計算，AMD甚至不是全球第二大AI芯片公司，這個稱號其實屬于博通。博通是全球最大的通信公司之一。研究機構Semianalysis的預估，AI芯片會在2024年給博通帶來80-90億美金的收入，幾乎是AMD的4倍有余[2]。過去一年，博通的市值因AI芯片節節攀升，令同為通信巨頭的高通羨慕不已。估計黃仁勛也沒想到，前有產能問題后有出口禁令，自己忙前忙后還得挨罵，你小子居然躲在后面悶聲發大財。在英偉達的芯片霸權之下，博通為什么成了大贏家？1+1＜2博通的故事，要從谷歌講起。2016年，谷歌DeepMind團隊帶著AlphaGo驚艷亮相，以4-1戰勝韓國圍棋國手李世石，又在第二年擊敗了柯潔。伴隨著AlphaGo的出圈，幕后功臣TPU也走到臺前。TPU是谷歌自研的AI芯片，用于取代英偉達的GPU。當時，英偉達的GPU主要服務于游戲玩家，在AI訓練時圖形單元集體摸魚，存在明顯的性能浪費。因此，谷歌重新設計了芯片架構，并找到了一個關鍵的合作方——博通。谷歌設計的芯片藍圖，都由博通進行物理實現。物理實現是芯片設計的后半程，是將邏輯電路轉換為有物理連接的電路圖的過程。博通繪制好物理版圖后，再送去臺積電流片，流片成功后的芯片正式進入制造環節，整個過程也都由博通和臺積電進行反饋和調整。簡單來說，博通算是谷歌自研TPU時找的外包商。裝載了TPU的數據中心谷歌之所以找博通合作，不僅是看中了博通的芯片設計能力，更因為它能解決一個關鍵問題：芯片之間的通信問題。眾所周知，算力不足是制約人工智能行業前進最重要的因素，這背后其實是通信的鍋。通常情況下，AI芯片中的計算單元其實已經完成了計算，但受制于通信效率，只能傳輸那么多算力。也就是兩塊芯片合作工作，性能并不是簡單的1+1=2。換個簡單易懂的說法，AI芯片相當于一家做外賣的商鋪，它一小時能做100單的外賣，但同一時間段的外賣騎手最多只能送50單。所以美國在第一輪芯片制裁時，選擇一刀砍在芯片通信速率上，顯然是知道七寸在哪兒。兩個芯片之間的通信有損耗可能不是大問題，但數據中心內動輒成百上千個芯片共同運作，由此帶來的性能損耗就足夠讓資本家肉疼了?？紤]到AI訓練對大規模并行計算的苛刻需求，怎么讓1+1盡可能等于2，成了迫在眉睫的問題。博通作為通信巨頭，恰巧擁有能讓1+1盡可能接近于2的工具，最關鍵的是一個叫做SerDes（串行器/解串器）的通信技術。SerDes接口通過在傳輸之前將低速并行數據轉換為高速串行數據，然后在接收端轉換回并行數據，目的在于允許數據從一個TPU高速移動到另一個TPU，提升信號傳輸效率。而在該領域，博通是無可爭議的壟斷巨頭。在全球50GB/S的SerDes市場中，博通占據了76%的市場份額[4]。有了博通的加持，谷歌自研芯片的項目進展出人意料地順利。TPU從設計開始，僅用15個月時間就部署進了自家數據中心。經過測試，初代TPU的性能和功耗都大大勝過了英偉達同期的GPU。隨著大模型戰爭拉開序幕，谷歌大舉增加了TPU訂單，使得博通一躍成為僅次于英偉達的AI芯片廠商。谷歌吃完自研AI芯片的螃蟹，Meta、亞馬遜、特斯拉這些不想交英偉達稅的科技巨頭，自然是拿起谷歌的作業就抄，也就無一幸免地復刻了谷歌的關鍵步驟：與博通合作。也許有人會問：這么關鍵的技術，怎么就落到博通手里了？答案可能有些出人意料：不能說是天上掉餡餅，但也差不多。買來的護城河2021年，有著美國芯片界奧斯卡之稱的DesignCon，將“年度工程師獎”的殊榮頒給了一位華人女性：Cathy Liu。她畢業于清華大學，2002年開始研究SerDes相關技術，在美國擁有20多項專利。如今，她領導著博通的SerDes團隊，擔任首席架構師。博通能拿下半個硅谷的定制芯片訂單，可以說與Cathy Liu的個人奮斗息息相關。獎項頒布第二天，這名芯片設計師的職業經歷就在各大媒體間流傳，人們很快發現了一個有趣的事情：過去20多年，劉女士從未主動請辭，簡歷上卻有4個老東家。在美國完成博士學業后，Cathy Liu于2002年在一家名為DataPath Systems的公司，開啟職業生涯。然而不到一年，DataPath就芯片公司LSI所收購。幾年后，LSI又從“獵手”變成了“獵物”，被安華高（Avago）所收購。后來，安華高又收購了博通，順便把自己的名字也改成了博通。而Cathy Liu則伴隨幾次收購，歷經輾轉最終成為博通的一員[6]。在這期間，她本人的工作重心倒是沒什么變化，一直專注于SerDes技術的解決方案，很可能辦公室都沒搬過，就莫名其妙換了四次東家。Cathy Liu的職業經歷，其實是通信行業競爭格局的一個縮影。博通所處的通信行業，本質是解決信息傳輸的問題。為了讓信息能在不同的設備、地區之間暢通無阻，就需要一套全世界都認可的標準，就像人與人溝通的最基本條件是語言通用。然而，最高效的標準通常由技術先發者制定，并且早早申請專利構建護城河。先發者可以率先打造一座距離最短的橋梁，后來者再想入場，只能想方設法繞路。通信技術處處涉及協議、標準、接口，追趕一項通信技術往往會在前人的專利墻上折戟。通信公司想要進入對方的專利領域，其中一個常用的方法是“交叉授權”。今年9月，華為和小米就剛結束一場糾纏半年的專利戰，雙方達成包括5G在內的通信技術的交叉許可協議。但這通常發生在兩個互相忌憚的巨頭之間。當雙方力量懸殊時，行業內更為簡單粗暴的解決方案是：收購。博通的前身安華高，本身僅約5000件專利與申請案，但經過針對LSI、PLX、Emulex、CyOptics以及英飛凌光學部門的一系列收購，專利總數增長至2.3萬件。而最后收購的原博通公司，專利高達2.7萬件。這也是為什么安華高以小吞大原博通后，直接將自己改名為博通公司[5]。高通在基帶芯片上把蘋果的脖子卡的死死的，也是因為高通的老本行其實是通信。相比芯片公司在晶體管的縫隙里挑戰物理學極限的浪漫，通信公司的商業模式大多樸實無華：收專利費。不僅是SerDes這項技術，連博通向谷歌提供的芯片定制外包服務，也是來源于LSI。順帶一提，黃仁勛在創辦英偉達之前，曾在LSI工作過；昔日東家今日對手，緣分有時就是這么奇妙。過去數十年，這種“大魚吃小魚、小魚吃蝦米”式吞并，曾反復在通信行業上演。目前僅剩的通信企業，大多都是巨無霸，布滿了通信技術的各個節點。博通在AI芯片的勝利很難說是高瞻遠矚，更像是行業競爭與自身業務擴張需求，推動著它四處“吃小魚”，而那枚定制AI芯片的“小魚”剛好成了博通的盤中餐。老黃可以說自己高瞻遠矚地在2006年推出了CUDA，你說博通早二十年就預見了人工智能的浪潮，大概率是沒人信的。當科技公司們風馳電掣地駛進人工智能的高速公路，都被博通早早修好的收費站攔了下來。又一條惡龍谷歌在TPU項目初期把訂單交給博通，其實還有兩個原因：一方面，谷歌是家互聯網公司，芯片都沒怎么做過，在封裝、內存、連接性和光學等領域更是文盲水平，很難自力更生。另一方面，谷歌當時對TPU的需求量并不大，因此外包給博通是最為省力且經濟的選擇。但當谷歌需要大規模量產TPU時，矛盾就出現了。眾所周知，谷歌、亞馬遜等公司選擇自研芯片，是為了降低成本，避開“英偉達稅”。如果選擇自研芯片，定制化程度更高不說，還可以省去大量數據中心成本。但結果是躲得過英偉達，躲不過博通。據The Information爆料，博通從TPU訂單中獲得了70%的利潤率；雖然沒“英偉達稅”那么夸張，但也不是個小數字。更何況，手握大量專利的博通在合作中格外強勢。2021年，博通就曾趁著全球缺芯潮的間隙，張口就告訴谷歌要漲價30%，沒有回旋余地。雙方因此僵持數月，最終還是谷歌認了慫。早年，亞馬遜在購買博通的網絡芯片時，也曾對博通的“霸總行徑”苦不堪言：CEO陳福陽（Hock Tan）經常在談判時即興漲價，并要求簽署排他協議。如果亞馬遜提出抗議，博通還會大幅延長交貨時間作為回擊[8]。很顯然，“霸道總裁”風格是刻在博通基因里的。博通CEO陳福陽因此在2019年，谷歌默默在內部組建了一個新的團隊，從英特爾和AMD瘋狂挖人，“擺脫博通”的計劃已成為公開的秘密。這讓博通陷入了與英偉達非常相似的難題：自己的客戶，都會變成自己的敵人。博通雖強，但也并非唯一的選擇。博通獅子大開口之后，谷歌的備胎——Marvell也走入大眾的視野。在SerDes市場，Marvell的市場份額為23%，是行業內第二大玩家。不過，至少截至目前，“擺脫博通”都只是一個美好的愿景。谷歌、亞馬遜一面加速自研，一面和博通討價還價，最終都選擇硬著頭皮買單。關于“谷歌要離開博通”的新聞發酵當天，谷歌就立馬站出來辟謠，表示博通是“優秀的合作伙伴”。金融分析師們也普遍站隊博通。德意志銀行在報告里寫到：“我們毫不懷疑博通每推出一代產品都會與其主要客戶展開激烈的價格談判，但博通成功地維持了這些合作關系，我們預計這一次最有可能的結果也是如此[9]?！比A爾街日報的總結則更不客氣：谷歌想拋棄博通，還遠不到時候。因此，谷歌目前的目標聽上去也很實際：預計2027年實現自力更生。但這話也沒有說得太滿：“如果博通降價，繼續合作也是可以考慮的。”但對博通來說，他們也許有著更深遠的顧慮。尾聲今年以來，英偉達的股價如同一輛兩只踏板都是油門的超跑，一路暴漲約220%，沖到了全球市值第六。然而，有女版巴菲特之稱的Cathie Wood卻選擇在此時清倉英偉達，驚得一眾基金經理摸不著頭腦。木頭姐清倉的理由其實很簡單：英偉達的處境和頂峰時期的思科太過相似了。思科是一家售賣網絡硬件設備的通信公司，曾經被視為“互聯網淘金時代的賣鏟人”，大受追捧。1994年到2000年期間，思科股價上漲了55倍，營收上漲10倍。但隨著全球互聯網基礎設施搭建完成，思科的“鏟子”漸漸賣不動了。此后20年，反倒是谷歌、亞馬遜、Facebook這樣的軟件公司，成功挖到“金礦”并一躍成為全球最有價值的公司。歷史上，賣鏟子的公司在一飛沖天之后，往往都有著相同的宿命：產品飽和乃至過剩-技術和生產能力開始轉移-最終重新沉寂。當人工智能的基礎設施鋪設完畢，新的芯片可以賣給誰？對英偉達來說，這番“靈魂拷問”其實并不完全適用，因為它還有CUDA搭建起來的軟件護城河，還有多元化的產品組合。相比之下，博通才是更像思科的那一個。參考資料[1] AMD forecasts $2 billion sales of AI chips, helping shares rebound，Reuters[2] Broadcom’s Google TPU Revenue Explosion, Networking Boom, VMWare Integration，semi analysis[3] To Reduce AI Costs, Google Wants to Ditch Broadcom as Its TPU Server Chip Supplier，The Information[4] Marvell收購的Innovium，是唯一能搶下博通份額的網絡芯片廠商，EETimes[5] Avago＋Broadcom＝專利新強權，中國電子報[6] Broadcom’s Cathy Liu Wins DesignCon 2021’s Engineer of the Year Award，all about circuits[7] Nvidia Makes Nearly 1,000% Profit on H100 GPUs: Report，Toms Hardware[8] Amazon Steps Up Silicon Ambitions With New Networking Chip，The Information[9] 博通的AI業務前路崎嶇，但不會輕易流失，華爾街日報[10] Cathie Wood：我為何拋棄了英偉達，新硅NewGeek封面圖片來自shotdeck編輯：陳彬視覺設計：疏睿責任編輯：陳彬