Ημιαγωγοί AI: Πού οφείλεται η κυριαρχία της Nvidia – Θα διαρκέσει η παντοκρατορία της;

Το εκρηκτικό ράλι των μετοχών που για ένα διάστημα έκανε την Nvidia την πιο πολύτιμη εταιρεία στον κόσμο έχει σταματήσει. Οι επενδυτές έχουν γίνει επιφυλακτικοί στο να ρίξουν περισσότερα χρήματα στην κατασκευάστρια ημιαγωγών, τώρα που φαίνεται ότι το μονοπάτι της υιοθέτησης τεχνητής νοημοσύνης δεν θα είναι μια ευθεία διαδρομή και δεν θα βασίζεται αποκλειστικά στην τεχνολογία της Nvidia.

Προς το παρόν, η Nvidia παραμένει ο κορυφαίος πωλητής σε μικροτσίπ τεχνητής νοημοσύνης. Τα έσοδα εξακολουθούν να εκτινάσσονται στα ύψη και το βιβλίο παραγγελιών για τη σειρά τσιπ Hopper της εταιρείας και τον διάδοχό της – το Blackwell – είναι διογκωμένο.

Η συνεχιζόμενη επιτυχία εξαρτάται από το αν η Microsoft, η Google και άλλοι τεχνολογικοί γίγαντες θα βρουν αρκετές εμπορικές χρήσεις για την τεχνητή νοημοσύνη για να αποκομίσουν κέρδη από τις τεράστιες επενδύσεις τους σε τσιπ της Nvidia, εκτιμά το Bloomberg. Ακόμα κι αν το κάνουν, δεν είναι ξεκάθαρο πόσα από τα πιο ισχυρά και κερδοφόρα τσιπ της εταιρείας θα χρειαστούν: τον Ιανουάριο, η κινεζική startup DeepSeek κυκλοφόρησε ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που είπε ότι έχει απόδοση ανάλογη με αυτά που κατασκευάζονται από μεγάλες αμερικανικές εταιρείες, αλλά απαιτεί πολύ λιγότερους πόρους για να αναπτυχθεί.

Αφού η DeepSeek δημοσίευσε έγγραφο που περιγράφει λεπτομερώς τις δυνατότητες του νέου μοντέλου και τον τρόπο δημιουργίας του, η χρηματιστηριακή αξία της Nvidia μειώθηκε κατά 589 δισεκατομμύρια δολάρια σε μια μέρα, η μεγαλύτερη πτώση στην ιστορία του χρηματιστηρίου. Ανάκαμψε τις επόμενες εβδομάδες, αλλά στα τέλη Φεβρουαρίου ήταν ακόμα κάτω από το επίπεδό της κατά την περίοδο της πρωτοχρονιάς.

Ο CEO της Nvidia, Τζένσεν Χουάνγκ

Ποια είναι τα πιο δημοφιλή τσιπ AI της Nvidia;

Ο επεξεργαστής… «χρυσωρυχείο» είναι το Hopper H100, το όνομα του οποίου προέρχεται από την πρωτοπόρο της επιστήμης των υπολογιστών Γκρέις Χόπερ. Είναι μια πιο βελτιωμένη έκδοση μιας μονάδας επεξεργασίας γραφικών που προέρχεται από προσωπικούς υπολογιστές που χρησιμοποιούνται από παίκτες βίντεο. Το Hopper αντικαθίσταται στην κορυφή της σειράς με τη σειρά Blackwell, που πήρε το όνομά του από τον μαθηματικό Ντέιβιντ Μπλάκγουελ.

Τόσο το Hopper όσο και το Blackwell περιλαμβάνουν τεχνολογία που μετατρέπει ομάδες υπολογιστών που χρησιμοποιούν τσιπ Nvidia σε μονάδες που μπορούν να επεξεργαστούν τεράστιους όγκους δεδομένων και να κάνουν υπολογισμούς σε υψηλές ταχύτητες. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για το έργο έντασης ισχύος της εκπαίδευσης των νευρωνικών δικτύων που στηρίζουν την τελευταία γενιά προϊόντων τεχνητής νοημοσύνης.

Η Nvidia, που ιδρύθηκε το 1993, πρωτοστάτησε σε αυτήν την αγορά με επενδύσεις που χρονολογούνται περισσότερο από μια δεκαετία, όταν πόνταρε στην ικανότητα παράλληλης εργασίας που κάποτε θα έκανε τα τσιπ της πολύτιμα σε εφαρμογές εκτός των βιντεοπαιχνιδιών.

Η εταιρεία με έδρα τη Santa Clara της Καλιφόρνια θα πουλήσει το Blackwell σε μια ποικιλία επιλογών, συμπεριλαμβανομένου του superchip GB200, το οποίο συνδυάζει δύο GPU Blackwell με μία Grace CPU, μια κεντρική μονάδα επεξεργασίας γενικής χρήσης (η CPU Grace πήρε την ονομασία της επίσης από την Γκρέις Χόπερ).

Μονάδες επεξεργασίας γραφικών Grace Hopper της Nvidia, Taipei, Taiwan May 30, 2023. REUTERS/Ann Wang

Γιατί τα τσιπ AI της Nvidia είναι ιδιαίτερα;

Οι αποκαλούμενες πλατφόρμες τεχνητής νοημοσύνης μαθαίνουν εργασίες όπως η μετάφραση κειμένου, η σύνοψη αναφορών και η σύνθεση εικόνων με την επεξεργασία τεράστιων ποσοτήτων προϋπάρχοντος υλικού — όσο περισσότερα βλέπουν, τόσο καλύτερα αποδίδουν. Τέτοιες πλατφόρμες αναπτύσσονται μέσω δοκιμής και λάθους, κάνοντας δισεκατομμύρια προσπάθειες για την επίτευξη επάρκειας και απορροφώντας τεράστιες ποσότητες υπολογιστικής ισχύος στην πορεία.

Το Blackwell προσφέρει 2,5 φορές την απόδοση του Hopper στην εκπαίδευση AI, σύμφωνα με την Nvidia. Ο νέος σχεδιασμός έχει τόσα πολλά τρανζίστορ – τους μικροσκοπικούς διακόπτες που δίνουν στους ημιαγωγούς την ικανότητά τους να επεξεργάζονται πληροφορίες – που δεν μπορεί να παραχθεί συμβατικά ως ενιαία μονάδα. Στην πραγματικότητα είναι δύο μονάδες ημιαγωγών παντρεμένες μεταξύ τους μέσω μιας σύνδεσης που διασφαλίζει ότι λειτουργούν απρόσκοπτα ως ενιαίο σύνολο.

Για τους πελάτες που αγωνίζονται να εκπαιδεύσουν τις πλατφόρμες τεχνητής νοημοσύνης τους ώστε να εκτελούν νέες εργασίες, το πλεονέκτημα απόδοσης που προσφέρουν τα τσιπ Hopper και Blackwell είναι κρίσιμο. Τα εξαρτήματα θεωρούνται τόσο βασικά για την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης που η κυβέρνηση των ΗΠΑ έχει περιορίσει την πώλησή τους στην Κίνα.

Πώς η Nvidia έγινε ηγέτης στην τεχνητή νοημοσύνη;

Η Nvidia ήταν ήδη ο βασιλιάς των τσιπ γραφικών, δηλαδή των μονάδων που δημιουργούν τις εικόνες που βλέπουμε στην οθόνη ενός υπολογιστή. Οι πιο ισχυροί από αυτούς είναι κατασκευασμένοι με χιλιάδες πυρήνες επεξεργασίας που εκτελούν πολλαπλά ταυτόχρονα νήματα υπολογισμού. Αυτό τους επιτρέπει να παράγουν τις περίπλοκες τρισδιάστατες αποδόσεις, όπως σκιές και αντανακλάσεις, που αποτελούν χαρακτηριστικό των σημερινών βιντεοπαιχνιδιών.

Οι μηχανικοί της Nvidia συνειδητοποίησαν στις αρχές της δεκαετίας του 2000 ότι μπορούσαν να διαθέσουν αυτούς τους επιταχυντές γραφικών για άλλες εφαρμογές. Οι ερευνητές της τεχνητής νοημοσύνης, εν τω μεταξύ, ανακάλυψαν ότι η δουλειά τους θα μπορούσε τελικά να γίνει πιο εύκολη με τη χρήση αυτού του τύπου τσιπ.

Τα μικροτσίπ που έχει αναπτύξει η Microsoft, Maia και Cobalt

Τι κάνουν οι ανταγωνιστές της Nvidia;

Η Nvidia ελέγχει πλέον περίπου το 90% της αγοράς των GPU των κέντρων δεδομένων, σύμφωνα με την εταιρεία ερευνών αγοράς IDC. Οι κυρίαρχοι πάροχοι cloud computing όπως η AWS της Amazon, η Google Cloud της Alphabet και το Azure της Microsoft προσπαθούν να αναπτύξουν τα δικά τους τσιπ, όπως και οι ανταγωνιστές της Nvidia, Advanced Micro Devices (AMD) και Intel.

Αυτές οι προσπάθειες έχουν κάνει ελάχιστα για να διαβρώσουν την κυριαρχία της Nvidia μέχρι στιγμής.

Η AMD, η οποία έχει ευρέως πιστωθεί ότι έχει τις καλύτερες πιθανότητες να ακολουθήσει το βηματισμό της Nvidia, δήλωσε τον Ιανουάριο ότι οι πωλήσεις το πρώτο εξάμηνο του έτους θα είναι σταθερές σε σύγκριση με τους προηγούμενους έξι μήνες. Θα βελτιωθούν το δεύτερο εξάμηνο του 2025, όταν η εταιρεία έχει ένα νέο τσιπ στην αγορά. Η AMD αρνήθηκε να δώσει έναν ετήσιο στόχο εσόδων για το έτος, οδηγώντας σε εικασίες ότι δυσκολεύεται να δημιουργήσει δυναμική.

Πώς μένει η Nvidia μπροστά από τους ανταγωνιστές της;

Η Nvidia έχει ενημερώσει τις προσφορές της, συμπεριλαμβανομένου του λογισμικού για την υποστήριξη του υλικού, με ρυθμό που καμία άλλη εταιρεία δεν έχει ακόμη καταφέρει να ανταποκριθεί. Η εταιρεία έχει επίσης επινοήσει συστήματα συμπλέγματος που βοηθούν τους πελάτες της να αγοράζουν H100 χύμα και να τα αναπτύσσουν γρήγορα.

Τσιπ όπως οι επεξεργαστές Xeon της Intel είναι ικανά για πολύπλοκη σύσπαση δεδομένων, αλλά έχουν λιγότερους πυρήνες και είναι πιο αργοί στο να λειτουργούν μέσα από τα βουνά πληροφοριών που χρησιμοποιούνται συνήθως για την εκπαίδευση λογισμικού AI. Η Intel, ο κάποτε κυρίαρχος πάροχος στοιχείων για κέντρα δεδομένων, έχει δυσκολευτεί μέχρι στιγμής να προσφέρει επιταχυντές που οι πελάτες θα μπορούν να επιλέξουν έναντι του εξοπλισμού της Nvidia.

Πώς διατηρείται η ζήτηση τσιπ AI;

Ο διευθύνων σύμβουλος της Nvidia, Τζένσεν Χουάνγκ και η ομάδα του έχουν πει επανειλημμένα ότι η εταιρεία έχει περισσότερες παραγγελίες από όσες μπορεί να εκπληρώσει, ακόμη και για παλαιότερα μοντέλα.

Η Microsoft, η Amazon, η Meta και η Google έχουν ανακοινώσει σχέδια να δαπανήσουν εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια συλλογικά για την τεχνητή νοημοσύνη και τα κέντρα δεδομένων για την υποστήριξή της. Πιο πρόσφατα, υπήρξαν εικασίες ότι η έκρηξη κέντρων δεδομένων AI έχει ήδη χάσει την άνοδο.

Η Microsoft ακύρωσε ορισμένες μισθώσεις για τη χωρητικότητα των κέντρων δεδομένων στις ΗΠΑ, σύμφωνα με την επενδυτική τράπεζα TD Cowen, εγείροντας ευρύτερες ανησυχίες σχετικά με το εάν εξασφαλίζει μακροπρόθεσμα περισσότερη χωρητικότητα υπολογιστών AI από αυτή που χρειάζεται.

Γιατί η κινεζική DeepSeek προκάλεσε τόση ανησυχία;

Η κυκλοφορία του νέου μοντέλου τεχνητής νοημοσύνης ανοιχτού κώδικα R1 της DeepSeek άφησε τους ανταγωνιστές να προσπαθούν να μάθουν πώς πέτυχε αποτελέσματα ισοδύναμα με τους Αμερικανούς αντιπάλους, χρησιμοποιώντας ένα κλάσμα των πόρων τους.

Η DeepSeek προσαρμόζει το μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης της με εισροές πραγματικού κόσμου, μια προσέγγιση που είναι λιγότερο χρονοβόρα και εντατική σε δεδομένα από την τεχνητή μέθοδο εκπαίδευσης που χρησιμοποιούν άλλες εταιρείες. Η Nvidia, αναμφισβήτητα η εταιρεία με τις περισσότερες απώλειες, πιστοποίησε το μοντέλο της DeepSeek ως μια «εξαιρετική πρόοδο της τεχνητής νοημοσύνης» — και αυτή που επιτεύχθηκε χωρίς να παραβιαστούν οι έλεγχοι των εξαγωγών τεχνολογίας των ΗΠΑ.

Αυτοί οι περιορισμοί απαγορεύουν την εξαγωγή στην Κίνα των πιο προηγμένων GPU από τη Nvidia, επομένως η απάντησή της φάνηκε να καθησυχάζει τις υποψίες ορισμένων αναλυτών του κλάδου ότι η κινεζική startup δεν θα μπορούσε να έχει κάνει την ανακάλυψη που ισχυρίστηκε.

Ωστόσο, η Nvidia είπε ότι τα τσιπ της θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο ακόμη και αν υπάρξει μια αλλαγή στον τρόπο κατασκευής των μοντέλων AI. «Η εξαγωγή συμπερασμάτων απαιτεί σημαντικούς αριθμούς GPU της Nvidia και δικτύωση υψηλής απόδοσης», είπε η εταιρεία.

Πώς συγκρίνονται η AMD και η Intel με τη Nvidia σε τσιπ AI;

Η AMD, ο δεύτερος μεγαλύτερος κατασκευαστής τσιπ γραφικών υπολογιστών, παρουσίασε το 2023 μια έκδοση της σειράς Instinct που στοχεύει στην αγορά που κυριαρχούν τα προϊόντα της Nvidia. Μια νέα, αναβαθμισμένη έκδοση, η MI350, θα αποσταλεί στους πελάτες γύρω στα μέσα του έτους. Η διευθύνουσα σύμβουλος της AMD Λίσα Σου δήλωσε ότι θα έχει 35 φορές καλύτερες επιδόσεις από τον προκάτοχό της.

Η εταιρεία προβλέπει ότι τα έσοδα του πρώτου εξαμήνου του 2025 θα είναι περίπου τα ίδια με τα έσοδα του προηγούμενου εξαμήνου. Αν και η AMD έχει πλέον περισσότερα από 5 δισεκατομμύρια δολάρια σε ετήσια έσοδα από τα τσιπ επιτάχυνσης που βοηθούν στην ανάπτυξη μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης, οι πωλήσεις της Nvidia σε αυτή την κατηγορία ξεπερνούν τα 100 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως.

Τον περασμένο μήνα, η διοίκηση της Intel δήλωσε σε αναλυτές και επενδυτές ότι η εταιρεία δεν «συμμετέχει με ουσιαστικό τρόπο στην αγορά cloud-based AI data center». Αφού απέτυχε να λάβει ευνοϊκά σχόλια από υποψήφιους πελάτες για ένα τσιπ με την κωδική ονομασία Falcon Shores, η εταιρεία δεν θα το φέρει στην αγορά όπως είχε προγραμματιστεί και θα το χρησιμοποιήσει μόνο για εσωτερικές δοκιμές.

Τα σχόλια, που έγιναν από την προσωρινή διευθύνουσα σύμβουλο Μισέλ Τζόνστον Χολτχάους, έδειξαν ότι η εταιρεία βρίσκεται πιο πίσω στην κούρσα για να πιάσει την Nvidia από ό,τι φοβόταν και ήρθαν σε αντίθεση με τις πιο αισιόδοξες δηλώσεις που είχε κάνει στο παρελθόν ο αποπεμφθείς διευθύνων σύμβουλος Πατ Γκέλσινγκερ.

Αλλά κανένας από τους αντιπάλους της Nvidia δεν έχει ακόμη υπολογίσει το άλμα προς τα εμπρός που η εταιρεία λέει ότι θα προσφέρει το Blackwell. Το πλεονέκτημα της Nvidia δεν έγκειται μόνο στις επιδόσεις του υλικού της. Η εταιρεία εφηύρε κάτι που ονομάζεται CUDA, μια «γλώσσα» για τα τσιπ γραφικών της που επιτρέπει τον προγραμματισμό τους για το είδος των εργασιών που στηρίζουν τις εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης. Η ευρεία χρήση αυτού του εργαλείου λογισμικού βοήθησε να παραμείνει η βιομηχανία δεμένη με το υλικό της Nvidia.