英伟达的最大威胁是什么?

在大型号带来的巨大计算能力消耗的红利下,智能计算芯片公司英伟达(纳斯达克:NVDA)迎来了营收和利润大幅增长的第三季度。

单论财报,数据真的很美。北京时间11月22日(太平洋时间11月21日下午),英伟达发布了2024财年第三季度(即2023年第三季度)财报。财报显示,英伟达第三季度营收181.2亿美元,同比增长205.5%。营业利润为104.2亿美元,同比增长1633.7%。营业利润率高达57.5%。

然而,当地时间下午4点收盘时,英伟达股价下跌0.92%,收于499.44美元。总市值为1.23万亿美元。

英伟达的高增长和高利润主要是由数据中心的智能芯片推动的。第三季度,英伟达数据中心收入达145.1亿元,同比增长278.6%。第三季度,英伟达数据中心收入占总收入的80.1%。换句话说,英伟达80%的收入来自数据中心业务。

英伟达的高增长和高利润是投资者所期待的。但这份财报的特别之处在于,它是美国商务部BIS针对中国更新《先进计算芯片和半导体制造设备出口管制规则》(以下简称“出口管制规则”,最早于2022年10月7日颁布,2023年10月17日更新)后,英伟达交出的首份业绩报告。

10月17日颁布的“出口管制规则”对英伟达、AMD、英特尔等多家美国芯片公司向中国销售高级AI芯片产生了影响。其中受影响最大的是英伟达。

在2023年第三季度财报和财报电话会议上,英伟达管理层明确阐述了“出口管制规则”的影响以及后续的应对措施。英伟达管理层给出了两个明确的结论:

英伟达的财报也指出,美国政府的出口管制正在损害英伟达的竞争地位。美国政府已经改变,随时可能再次改变出口管制规则,这将对英伟达的业务和财务产生负面影响。Nvidia可能无法销售库存产品,也可能无法开发不受许可要求限制的替代产品。

在高级计算和人工智能领域,美国没有放松管制的迹象。11月6日,美国商务部工业与安全局在10月17日举行的对华芯片出口管制新规公开吹风会上再次强调,正在不断评估其管制的有效性,并暗示未来可能会更新出口管制新规。

迂回与博弈

英伟达高度依赖中国市场。长期以来,中国市场一直在大量采购游戏芯片和数据中心芯片。

英伟达财报中中国大陆市场的营收贡献长期保持在20%以上。此前,许多服务器厂商向《财经十一》表示,英伟达中国大陆市场的实质性收入贡献远大于财报数据。因为中国台湾省的企业如华硕、技嘉、微星等都集成了英伟达芯片,所以大量的终端客户还是在中国大陆。

目前,英伟达80%以上的收入来自数据中心芯片。英伟达数据中心芯片的最大市场是美国和中国。英伟达在财报中表示,过去几个季度,英伟达数据中心在中国大陆市场的收入约为20%-25%。

英伟达第三季度财报显示,来自中国大陆(含香港)的营收为40.3亿美元,占比22.4%。来自中国台湾省的收入为42.3亿美元,占比23.5%。也就是说,两大市场总营收为82.6亿美元,占比45.9%。

如果正常发展,美国和中国将是英伟达未来业绩增长的引擎。今年10月,有媒体报道称,“出口管制规则”导致阿里、腾讯、字节跳动和百度等中国大型企业订购的50亿美元英伟达高级AI芯片(包括A800和H800)无法交付。英伟达2024年的预期收入因此下降空。如果一个A800芯片的单价是10万(人民币),那么中国市场对A800/H800芯片的需求超过5万。

自去年10月以来,美国政府一直在收紧“出口管制规则”,而英伟达一直在为中国市场推出符合“出口管制规则”的替代产品。

2022年10月7日之后,英威达根据“出口管制规则”推出AI芯片A800/H800,为中国市场降低传输互联速度。其峰值性能与A100/H100一致。因为内存带宽更低,A800/H800训练大型模型的时间会明显更长。但是,A800/H800仍然是中国市场公认的大型模型训练的最佳AI芯片。

有芯片技术人员对《财经十一》表示,英伟达和美国政府都在围绕“出口管制规则”进行博弈。前者希望为中国市场提供特殊产品,或者试图在销售和渠道方面满足中国市场的需求。然而,美国政府不断采取措施堵塞漏洞,阻止更先进的人工智能芯片流入中国市场。

这种游戏使得美国政府对英伟达的控制特别严格,远比AMD和Intel严厉。10月17日,《出口管制规则》原本有30天的公示期。但一周后,10月23日,美国政府通知英伟达,许可规则将立即生效。一批英伟达芯片产品(如A100、A800、H100、H800、L40和L40S)被禁止销售到中国。

中国可能已经成为英伟达增长的关键引擎,但现在英伟达不得不通过推出来自中国的特别版芯片来维持其在中国不断萎缩的市场。

11月9日,有媒体报道称,英伟达将面向中国推出符合“出口管制规则”的H20、L20 PCIe和L2 PCIe三款专用芯片。三款芯片分别针对训练、推理和边缘场景,量产时间在今年年底到明年1月之间。不过,英伟达尚未对此消息做出回应。

在11月22日的财报后电话会议上,英伟达首次确认将为中国市场推出一款特殊芯片。英伟达管理层表示,设计和开发新产品需要一段时间。该公司将与美国政府和中国客户保持充分讨论。面向中国市场的新产品可能会在未来几个月上市。预计对第四季度收入贡献不大。

但英伟达管理层直言,从中长期来看,要生产出美国政府授权、中国客户感兴趣的产品,技术难度很大。英伟达将为中国客户找到合适的平衡点。但目前很难给出明确的结论。

一位出口管制领域的律师对《财经十一》表示,目前美国在这一领域的政策执行力度可能仍会收紧,英伟达需要考虑更多的不确定因素。

持续收紧的一个例子是,AI芯片出口管制措施出台之初,业内普遍认为消费芯片不受影响。但11月17日出口管制生效时,英伟达从简体中文官网下架了主要用于消费端的RTX 4090系列显卡的产品信息,并通知经销商下架通过官方渠道销售的RTX 4090产品,使其今后不能单独售卡,只能以整机预装的形式销售。

松散的产品和价格优势

中国市场是英伟达无法放弃的市场。英伟达占据了中国90%的人工智能芯片市场。然而,英伟达在中国市场的垄断地位正在松动——因为“出口管制规则”,产品和价格的竞争力正在逐渐下降。

第一,已披露的特别版芯片性能不够国内大型科技企业使用,目前没有明确的销售时间表。

目前尚未得到英伟达官方证实的参数显示,新中国三款芯片中最强的H20理论性能只有H100的20%左右。这款芯片拥有更高的内存带宽和互连带宽,但依然改变不了H20性能不足的现状。

大规模的模型训练需要高性能的AI芯片来处理海量数据。一位云厂商的大模型技术员向《财经十一》解释说,这就像一条高速公路。虽然拓宽了车道,但是如果速度不够快,最终的车流量还是有限的。

中国特供的三种新型芯片远远不能满足中国科技企业大规模模型训练的需要。多位中科创企业技术人员向《财经十一》反馈。如果以后英伟达的专用芯片性能有限,不如采购一定比例的国产芯片来代替。

三种新的中国专用芯片的实际销售没有时间表。英伟达在中国的一位代理商向《财经十一》证实,目前还没有更多关于新产品的官方确切消息,也没有国内厂商拿到新产品的样品。该产品可能要到明年才能上市。

第二,即使中国科技公司继续采购英伟达的AI芯片,由于产品性能的不断阉割,其经济性也在逐渐降低。

以往NVIDIA A800/H800芯片在中国市场的实际售价往往比官方定价高出50%-100%。多家云厂商和服务器厂商表示,这种炒货行为早已让很多企业反感。根据《财经十一》从供应链了解到的信息,英伟达2023年的发货节奏是优先考虑欧美厂商,国内厂商订单发货普遍积压。

A800/H800因为性能强,对于模型训练和推理来说足够经济。中国企业也能接受它的高定价。然而,几轮出口管制仍在推高A800/H800芯片的价格。

《十一财经》了解到,H100/H800的单价在国内已经被炒到了25-30.1万块。

多轮出口管制正在逐渐打破计算能力原有的价格平衡。接下来,中国企业可能不愿意购买中国专门供应的以下芯片(如H20、L20 PCIe和L2 PCIe)。

有芯片技术人员对《财经十一》表示,对于资源紧缺的中国厂商来说,英伟达针对中国的专用芯片更像是临时的“止痛剂”。由于国产芯片储备有限,更换国产芯片仍需要时间。在更有竞争力的国产芯片出现之前,国产厂商可能还是要买,但不会像A800/H800那样大量囤货。

业内普遍预计,英伟达新专用芯片的单位计算培训成本应该接近甚至略高于H100。如果新的专用芯片价格没有明显的妥协,国内厂商就没有什么动力涨价抢购了。

国内某大型模型厂商核心人士预测,英伟达新中国特别版产品在带宽和运算速度上明显被阉割。所以在实际训练中,需要叠加2-3个新品才能获得一个A100卡的性能。虽然NVIDIA在多芯片集群后仍然具有互联速度和生态的优势,但是这种方式性价比太低。

英伟达会降低中国特别版芯片的价格吗?一位资深行业人士向《财经十一》分析,英伟达的订单需求在全球都是供不应求的。从经济利益最大化的角度来看,如果中国市场对特别版芯片的需求有限,英伟达会优先考虑其他地区厂商的产品,很难说会采取降价策略来维持中国市场。

生态裂缝是最大的威胁。

对于英威达来说,短期内产品价格优势的松动甚至中国市场收入的下降都不是最严重的结果——最严重的问题是中美AI芯片的脱钩导致中国企业寻求独立生态。事实上,英伟达的生态优势已经出现了裂痕。

11月14日,英伟达刚刚发布了新一代H200芯片,被称为“史上最强芯片”。以其在拥有700亿个参数的大型语言模型Llama2上的表现为例,H200的推理速度是H100的两倍,能耗降低了一半。这款产品预计将于2024年第二季度上市。目前,包括亚马逊、谷歌和微软在内的科技巨头已经向其下单。然而,H200芯片仍然无法供应给中国。英伟达在中国和中国以外的划分越来越明显。

英伟达在AI芯片领域最大的优势在于CUDA生态。这是英伟达的护城河,将其他竞争对手隔离在竞争之外。

CUDA的价值在于统一了计算设备架构技术。可以为GPU增加易用的编程接口,降低开发者的学习和适应成本。就硬件而言,几乎CUDA的每一个设计都对应了GPU硬件的概念。同时,CUDA也是软件生态的基石。

在CUDA生态中,NVIDIA具有主动、系统、生态的优势。这个优势是非常坚实的——已经在CUDA上构建的代码和模型不容易转移到不同的GPU产品上。迁移不仅需要巨大的成本,而且需要时间。所以,短期内,英伟达的地位不太可能被撼动。

因此,中国的竞争者只有两种选择。一是兼容CUDA,在技术演进上紧随其后,仍然容易受到NVIDIA的限制。第二,绕过CUDA重建软件生态,意味着另起炉灶,但其缺点是慢、磨、难。

《财经十一》了解到,目前国内芯片厂商有的采用第一种方案,有的采用第二种方案。一位华为海斯人士对《财经十一》表示,CUDA是国产芯片短时间内无法取代英伟达的核心原因。“虽然外界也会用我们的芯片,但在培训成本、生态适应、学习成本等方面,我们并不占优势。”

他表示,华为的路线是采用第二种方案。如果英伟达芯片能正常出口中国,国产芯片没有生态优势,用户粘性低,超越英伟达的可能性几乎没有。

然而,中国的芯片控制使情况有所不同。中国芯片控制升级后,厂商包括阿里、腾讯、百度、科大讯飞等。都表示会高效利用现有芯片,寻求国产AI芯片替代。

从长远来看,这种趋势对英伟达来说是危险的。这种替代会影响云服务和大型模型厂商的发展速度,但目前来看,经济逻辑显然不再具有最高优先级。

《财经十一》多方了解到,几乎所有头部科技公司都在考虑扩大国产芯片的采购范围。包括字节跳动、百度、蚂蚁金服、腾讯等大型科技公司都在采购国产芯片。公开资料显示,今年下半年,百度向华为订购了总价值4.5亿人民币的AI芯片。360集团近日也表示,已采购约1000颗华为AI芯片。

半导体行业咨询机构荣和咨询的首席执行官吴子豪认为,现在是一个特殊时期。从整个市场来看,我国高性能计算芯片严重短缺。好在还有储备,这些产品可以争取时间——等待国内技术成熟,在未来3-5年内逐步替代国内产品。

多位产业链人士对《财经十一》表示,英伟达在中国花了很大力气构建生态,这是其竞争力的核心。然而,在控制下,维持这种生态变得越来越困难。如果中国没有用户,英伟达辛辛苦苦打造的CUDA生态未来可能会在中国逐渐枯萎。

对于英威达来说,在华收入短期下滑影响有限。从长远来看,生态脱钩是它最不愿意看到的。然而,在目前的出口管制下,这种情况正在变得不可避免。

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