Qubit đã phát hành "Báo cáo xu hướng và toàn cảnh sức mạnh điện toán AIGC" Trung Quốc, nguyên văn như sau:
Năm 2023 chắc chắn là năm đầu tiên của AIGC, trong cuộc cạnh tranh các mô hình ngôn ngữ lớn do ChatGPT khởi xướng, một chủ đề không thể tránh khỏi là sức mạnh tính toán đến từ đâu.
Sức mạnh điện toán hiện đã hình thành một sự đồng thuận mới trong ngành công nghiệp AIGC - trở thành nền tảng chính cho sự phát triển của AIGC. Với hàng loạt cải tiến sản phẩm liên tục của Nvidia trong năm nay, có thể thấy các nhà sản xuất sức mạnh tính toán tiên tiến nhất trên thế giới hiện đã bước vào giai đoạn cụm sức mạnh tính toán bao gồm các siêu chip.
Ngoài ra, các nhà sản xuất điện toán chắc chắn sẽ trở thành những người hưởng lợi đầu tiên từ ngành công nghiệp AIGC. Tuy nhiên, với sự tăng trưởng liên tục của các tham số mô hình lớn, OpenAI gần đây đã chỉ ra rằng sức mạnh tính toán đã trở thành một trong những thách thức phát triển của nó. Với sự thịnh vượng của ngành công nghiệp AIGC, có thể thấy trước nhu cầu về sức mạnh tính toán sẽ tăng lên trong tương lai. Vậy trong bữa tiệc AIGC này, chúng ta nên đối phó với 'khủng hoảng sức mạnh máy tính' hiện nay như thế nào?
Trong "Báo cáo xu hướng và toàn cảnh về năng lượng điện toán AIGC", nhóm chuyên gia tư duy qubit của TRung Quốc sẽ bắt đầu từ tình hình hiện tại của ngành năng lượng tính toán của nước này, cải cách ngành năng lượng tính toán và dự đoán xu hướng, v.v., và thông qua nghiên cứu sâu rộng và phân tích chuyên sâu, mô tả toàn diện về sức mạnh tính toán AIGC hiện tại ở Trung Quốc.
Họ mong muốn có thể chứng kiến và tạo ra một tương lai thịnh vượng cho ngành công nghiệp điện toán AIGC của Trung Quốc cùng với nhiều đối tác đầu tư, quan tâm và kỳ vọng vào ngành công nghiệp điện toán AIGC của Trung Quốc.
1. Được thúc đẩy bởi AIGC, ngành điện toán có những cơ hội chưa từng có
2. Thủy triều AIGC dâng cao, ngành điện toán đối mặt với thách thức lớn và cơ hội chưa từng có
OpenAI đã phát hành ChatGPT, thuộc mẫu robot trò chuyện trong dòng GPT. Trong chuỗi GPT, GPT3 là một mô hình ngôn ngữ bao gồm 175 tỷ tham số, trong khi GPT4 có hàng nghìn tỷ tham số. Thông số của những model ngôn ngữ lớn được công bố tại Trung Quốc nhìn chung nằm trong khoảng từ hàng chục tỷ đến hàng trăm tỷ. Quy mô tham số lớn như vậy đã tạo ra nhu cầu mới cho các nhà cung cấp chip, nhà cung cấp dịch vụ đám mây và nhà cung cấp máy chủ.
Trên toàn cầu, GPT có khả năng thay đổi các quy tắc của các ngành khác nhau từ dưới lên, với tư cách là cơ sở hạ tầng của ngành AIGC, ngành điện toán được kỳ vọng sẽ trở thành một dịch vụ công cộng trong tương lai và thâm nhập vào mọi tầng lớp xã hội. Dựa trên điều này, Trung tâm Điện toán Thông minh, với tư cách là cơ sở hạ tầng sức mạnh điện toán công cộng, đã trở thành một liên kết chính trong cơ sở hạ tầng AIGC.
Các nhà cung cấp điện toán đám mây: Các quy tắc của trò chơi đã được viết lại và các khả năng của MaaS đã trở thành một biến số quan trọng trong cạnh tranh.
Trung tâm Điện toán Thông minh: Trong bối cảnh nhu cầu về sức mạnh điện toán tăng vọt, sự khan hiếm dữ liệu và tài nguyên mô hình cũng như việc triển khai rộng rãi công nghệ AI, Trung tâm Điện toán Thông minh đã trở thành một cơ sở hạ tầng AI mới của khu vực.
Các nhà sản xuất máy chủ: Đào tạo mô hình quy mô lớn thúc đẩy nhu cầu về máy chủ AI tăng vọt và đang khai sinh ra một loài mới - máy tất cả trong một mô hình AI.
Chip: Chip đào tạo AI dựa trên GPU đang bị thiếu hụt, đây là thách thức lớn nhất và cơ hội lớn nhất cho ngành điện toán AIGC.
2. Chip: Nhu cầu đào tạo người mẫu quy mô lớn tăng chóng mặt, GPU khan hàng
nhu cầu
Các tham số mô hình lớn hiện tại nằm trong khoảng từ 10 tỷ đến 100 tỷ tham số, trong giai đoạn đào tạo, nhu cầu về chip đã thay đổi từ CPU + bộ tăng tốc sang tính toán song song quy mô lớn do GPU dẫn đầu. Trong tương lai, khi quy mô của hầu hết các tham số mô hình lớn đạt đến mức nghìn tỷ, sẽ có nhu cầu lớn hơn về sức mạnh tính toán. Ngoài hiệu suất của một con chip đơn lẻ, trung tâm điện toán thông minh có thể hỗ trợ sự phát triển của công nghiệp hóa AI thông qua việc lập kế hoạch sản xuất-tổng hợp-phát hành sức mạnh tính toán.
khoảng cách
Hiện tại, nhu cầu thị trường đối với chip Nvidia lớn hơn rất nhiều so với nguồn cung. Theo tính toán, 10.000 chip Nvidia A100 là ngưỡng sức mạnh tính toán cho một mô hình AI lớn. Có nhiều nhất một công ty có cấp độ này ở Trung Quốc và không quá năm công ty có hơn 10.000 chip GPU.
3. Máy chủ: Tăng trưởng kinh doanh đáng kể, máy chủ AI chip cao cấp đang bùng nổ
hiện trạng
Sự phát triển của ngành công nghiệp AIGC sẽ thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của ngành công nghiệp máy chủ AI, các nhà sản xuất máy chủ Trung Quốc thường tăng hoạt động kinh doanh hơn 30%, tại thị trường trong nước, các máy chủ đã bước vào thời kỳ cải tổ lại.
xu hướng nhu cầu
Do nhu cầu về điện toán hiệu suất cao của AIGC, các nhà cung cấp đám mây chủ yếu chọn máy chủ AI trong việc lựa chọn máy chủ. Theo dữ liệu của IDC, thị trường máy chủ AI toàn cầu sẽ đạt 31,79 tỷ USD vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 19%. Trong ngắn hạn, GPU Nvidia đang phải đối mặt với việc không đủ năng lực sản xuất, điều này có thể hạn chế việc sản xuất máy chủ AI ở một mức độ nhất định, từ đó ảnh hưởng đến các lô hàng.
4. Các nhà cung cấp điện toán đám mây: Thay đổi mô hình dịch vụ, MaaS mang đến những con đường kinh doanh mới
chuyển đổi mô hình
MaaS đã trở thành một mô hình mới của dịch vụ điện toán đám mây và tiêu chí cho điện toán đám mây đã chuyển từ sức mạnh tính toán sang khả năng của sản phẩm AI "tích hợp trí tuệ đám mây".
trị giá
Chip tự phát triển: Theo dữ liệu cấu trúc chi phí máy chủ năm 2018 của IDC, chi phí chip chiếm từ 50% đến 83% của các máy chủ hiệu suất cao; các nhà cung cấp đám mây hàng đầu toàn cầu (Google, Microsoft, Tencent, v.v.) Trong trường hợp này, sự tự phát triển của chip đã được tăng lên.
5. Trung tâm điện toán thông minh: cung cấp năng lượng điện toán AI cấp cơ sở hạ tầng, tạo động lực mới cho tăng trưởng kinh tế khu vực
"Hướng dẫn Đổi mới và Phát triển Trung tâm Điện toán Thông minh" đã chỉ ra rằng khi trung tâm điện toán thông minh đạt được 80% mức độ ứng dụng, khoản đầu tư của thành phố/khu vực vào trung tâm điện toán thông minh có thể thúc đẩy sự phát triển của ngành trí tuệ nhân tạo cốt lõi bằng cách khoảng 2,9-3,4 lần và thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của các ngành liên quan khoảng 2,9-3,4 lần, 36-42 lần, 80% kịch bản trong tương lai sẽ dựa trên trí tuệ nhân tạo và tài nguyên máy tính chiếm chủ yếu được cung cấp bởi trung tâm điện toán thông minh, sẽ trở thành động lực mới cho tăng trưởng kinh tế.
Cơ sở hạ tầng công cộng
Hơn 30 thành phố ở Trung Quốc đã khai trương các trung tâm điện toán thông minh: Bắc Kinh, Thiên Tân, Hà Bắc, Nam Kinh, Vô Tích, Ninh Ba, Hàng Châu, Vũ Hán, Thẩm Dương, Thành Đô, Cáp Nhĩ Tân, Hứa Xương, Quảng Châu, Tô Châu, Ô Trấn, Côn Sơn, Cam Túc và Trường Sa.
phía doanh nghiệp
Trung tâm điện toán siêu thông minh đám mây Alibaba Zhangbei, Trung tâm điện toán thông minh Wulanchabu, Trung tâm điện toán trí tuệ nhân tạo SenseTime.
Trung tâm điện toán thông minh Baidu Smart Cloud-Kunlun Core (Yancheng), Trung tâm điện toán thông minh Baidu Smart Cloud (Tế Nam), Trung tâm điện toán nâng cao trí tuệ nhân tạo Tencent Đồng bằng sông Dương Tử (Thượng Hải), Trung tâm điện toán thông minh Tencent Smart Industry Đồng bằng sông Dương Tử (Hợp Phì), Sugon Trung tâm điện toán thông minh cấp 5A, Trung tâm điện toán thông minh Karamay Inspur, Trung tâm điện toán thông minh dữ liệu lớn Bắc Kinh-Thiên Tân-Hà Bắc, Trung tâm điện toán thông minh AI Quảng Đông China Unicom. . . . . .
2. Toàn cảnh ngành điện toán AIGC
1. Liên kết trạng thái sức mạnh điện toán AIGC: ứng dụng mô hình nền tảng chip-máy chủ-đám mây
Lấy Microsoft làm ví dụ:
tài nguyên chip
•Bên ngoài: Dịch vụ đám mây Azure đã xây dựng cụm điện toán AI với hơn 10.000 chip GPU Nvidia A100 cho ChatGPT.
•Nội bộ: Microsoft đang phát triển chip AI của riêng mình - Athena, sẽ do TSMC sản xuất và áp dụng quy trình 5nm.
Mục tiêu đầu tiên: cung cấp một công cụ sức mạnh tính toán cho OpenAI để thay thế Nvidia A100/H100.
Nền tảng cơ sở hạ tầng đám mây Azure
Microsoft là nhà cung cấp dịch vụ đám mây duy nhất cho OpenAI, cung cấp tài nguyên điện toán, tài nguyên lưu trữ, triển khai tự động và hỗ trợ quản lý cho đào tạo GPT.
Mô hình dưới dạng ứng dụng (MaaS)
1) Dịch vụ Azure OpenAI:
Giải pháp cấp doanh nghiệp: Với Azure OpenAI, người dùng có thể tóm tắt văn bản, nhận đề xuất mã, tạo hình ảnh cho trang web, v.v.
2) Người đồng hành Microsoft 365:
Sử dụng GPT-4 làm LLM cốt lõi, nó chuyển đổi đầu vào ngôn ngữ tự nhiên của người dùng thành một công cụ năng suất hiệu quả, được tích hợp trong nhiều ứng dụng như Word, Excel, PowerPoint, Outlook và Teams.
2. Hiện trạng lớp chip: Sức mạnh tính toán AIGC 2 tuyến chính, tuyến chung GPU và tuyến chuyên biệt AISC
Hiện tại có hai lộ trình chính cho chip AI, một là lộ trình GPU do Nvidia đại diện, phù hợp hơn với nhu cầu về sức mạnh tính toán lớn của ngành công nghiệp AIGC hiện tại và có tính tương thích cao với quá trình đào tạo và suy luận của các mô hình lớn của AIGC. Một lộ trình khác là lộ trình chip AI do Huawei (sản phẩm chính) và các nhà sản xuất Cambrian Trung Quốc đại diện.
Các chip theo lộ trình này phù hợp hơn cho các mô hình nhỏ dọc, cung cấp cho chúng chip có hiệu suất năng lượng cao hơn. Ngoài ra, các chip tự phát triển của các nhà sản xuất đám mây Internet cũng là các tuyến đường chuyên dụng, các chip này chủ yếu phục vụ các sản phẩm của chính họ và tạo ra một cơ sở điện toán có hiệu suất tốt hơn cho các sản phẩm của chính họ.
3. Hiện trạng của tầng máy chủ: Máy chủ AI đã trở thành điểm tăng trưởng chính và khách hàng Internet chiếm phần lớn số lần mua hàng
Là người vận chuyển sức mạnh tính toán, máy chủ là phần cứng cốt lõi của cơ sở hạ tầng AIGC. Do nhu cầu về điện toán hiệu suất cao của AIGC, các nhà cung cấp đám mây chủ yếu chọn máy chủ AI trong việc lựa chọn máy chủ. Theo dữ liệu của IDC, thị trường máy chủ AI toàn cầu sẽ đạt 31,79 tỷ USD vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 19%. Sự phát triển của ngành AIGC sẽ thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của ngành máy chủ AI và các nhà sản xuất máy chủ trong nước thường tăng hoạt động kinh doanh của họ lên hơn 30%.
TrendForce đã đưa ra một dự báo cách đây vài ngày, chỉ ra rằng do nhu cầu về máy chủ AI và chip AI đồng thời tăng lên, người ta ước tính rằng các lô hàng máy chủ AI (bao gồm cả chip chính như GPU, FPGA và ASIC) sẽ gần hết. lên 1,2 triệu chiếc vào năm 2023, mức tăng hàng năm là 38,4%.
Từ năm 2022 đến năm 2026, tốc độ tăng trưởng gộp hàng năm của các lô hàng máy chủ AI sẽ được nâng lên 22%. Vào năm 2022, các công ty Internet lớn Trung Quốc sẽ trở thành những người mua máy chủ AI lớn nhất.
Vào năm 2023, với sự bùng nổ của AIGC, theo các nguồn tin trong ngành, các nhà cung cấp Internet vẫn sẽ là những người mua máy chủ AI lớn nhất.
4. Hiện trạng của điện toán đám mây: MaaS định hình lại mô hình dịch vụ, những người chơi cũ và mới xây dựng lại khả năng cạnh tranh của họ
Mô hình lớn đã trở thành cơ sở của MaaS và mô hình kinh doanh do MaaS tạo ra cũng là mô hình kiếm tiền chính của các nhà sản xuất mô hình lớn—tạo ra các sản phẩm có giá trị ứng dụng thực tế dựa trên mô hình lớn.
Mô hình MaaS lần đầu tiên được đề xuất bởi Ali, sau đó các công ty Internet lớn và công ty trí tuệ nhân tạo (chẳng hạn như SenseTime) đã giới thiệu mô hình MaaS. Ngoài ra, các công ty như gã khổng lồ Internet và Huawei đã sử dụng chip tự phát triển để xây dựng cơ sở MaaS.
Các nhà cung cấp đám mây là những người đề xuất và tham gia chính của MaaS. Mô hình MaaS dựa trên mô hình lớn, có thể loại bỏ tối đa các rào cản về quy mô và tiêu chuẩn hóa trong quá trình số hóa của các doanh nghiệp lớn và giảm độ khó triển khai của doanh nghiệp; đối với người dùng C-end, MaaS có thể tạo ra giá trị ở các cấp độ khác nhau và dự kiến sẽ mang lại đường cong tăng trưởng mới cho các nhà cung cấp điện toán đám mây.
5. Hiện trạng của trung tâm điện toán thông minh: sự khác biệt trong phát triển khu vực là rõ ràng và "đếm từ đông sang tây" là chìa khóa để điều phối sức mạnh tính toán
Trung tâm điện toán thông minh là bản nâng cấp của trung tâm dữ liệu ban đầu và nó chủ yếu cung cấp sức mạnh tính toán AI. Cụ thể, Trung tâm Điện toán Thông minh cung cấp sức mạnh tính toán, khung, mô hình và cơ sở hạ tầng cụ thể hỗ trợ các kịch bản ứng dụng, đóng gói các cấp độ khác nhau và hoàn thành việc xây dựng Trung tâm Điện toán Thông minh thông qua triển khai cục bộ. So với các trung tâm dữ liệu, các trung tâm điện toán thông minh gần gũi hơn với các ứng dụng và ngành công nghiệp.
6. Toàn cảnh ngành điện toán AIGC
Năm xu hướng mới” của ngành điện toán AIGC
Xu hướng 01 - Cơ hội mới: Chip cạnh tranh để có hiệu suất cao và sức mạnh tính toán lớn, đồng thời giới thiệu kiến trúc máy tính mới
Xu hướng 02 - Đường cong tăng trưởng mới: Máy chủ AI đột ngột xuất hiện và đường cong cổ tức được đào tạo trước rồi mới lý luận
Nhu cầu về sức mạnh tính toán của các mô hình lớn AI đang tăng theo cấp số nhân, khiến các máy chủ AI có cấu hình cao hơn trở thành nguồn cung cấp sức mạnh tính toán AIGC chính. So với các máy chủ truyền thống, khả năng tính toán, lưu trữ và truyền mạng của máy chủ AI có thể đạt đến cấp độ cao hơn. Ví dụ, cấu hình của máy chủ NVIDIA DGX A100 với 8 GPU và 2 CPU cao hơn nhiều so với các máy chủ truyền thống có 1~2 CPU.
Là một nền tảng cơ sở hạ tầng công cộng cung cấp tài nguyên sức mạnh tính toán, các đơn vị sức mạnh tính toán của Trung tâm Điện toán Thông minh chủ yếu là các máy chủ đào tạo AI và máy chủ lý luận AI. Với việc hoàn thành giai đoạn đào tạo mô hình lớn, các yêu cầu chính của máy chủ AI trong tương lai sẽ chuyển sang khía cạnh suy luận. Theo dự báo của IDC, đến năm 2026, 62,2% sức mạnh tính toán của AIGC sẽ được sử dụng cho lý luận mô hình.
Xu hướng 03 - Luật chơi mới: MaaS Định hình lại Mô hình Dịch vụ Đám mây, Vòng khép kín Mô hình Kinh doanh AIGC
MaaS (Mô hình dưới dạng dịch vụ): Nhúng các mô hình lớn vào sức mạnh tính toán, thuật toán và lớp ứng dụng, tích hợp ứng dụng với cơ sở thông minh và thống nhất đầu ra bên ngoài. Bản chất của MaaS là
tinh chỉnh và tích hợp các công nghệ cơ bản phổ biến trong ngành vào các dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của các tình huống ứng dụng khác nhau.
Khả năng phân biệt của các khả năng dịch vụ điện toán đám mây đã chuyển từ cấp độ sức mạnh tính toán sang khả năng "tích hợp đám mây và trí thông minh". Ngoài cơ sở hạ tầng sức mạnh tính toán, khả năng cạnh tranh cốt lõi đã trở thành khả năng xây dựng sức mạnh tính toán, mô hình và ứng dụng cảnh vào sản phẩm tiêu chuẩn hóa.
Xu hướng 04 - giống loài mới: Máy all-in-one mô hình AI sắp ra mắt, ngành truyền thống 'ra lò'
Xu hướng 05——Cơ sở hạ tầng mới: Trung tâm điện toán thông minh hỗ trợ các hoạt động của AIGC và chế độ cho thuê điện toán trở thành một giải pháp mới
Mô hình cho thuê sức mạnh tính toán có thể hạ thấp ngưỡng phát triển mô hình quy mô lớn một cách hiệu quả.Đối với các công ty mô hình nhỏ trong các ngành dọc không đủ sức mua đủ máy chủ AI, nền tảng cơ bản về sức mạnh tính toán sẽ giúp các doanh nghiệp vừa và nhỏ xây dựng các mô hình yêu cầu của riêng họ. Doanh nghiệp không cần mua máy chủ mà có thể truy cập trung tâm sức mạnh điện toán thông qua trình duyệt và sử dụng dịch vụ sức mạnh điện toán. Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, không cần dựa vào cơ sở mô hình lớn do các nhà cung cấp đám mây xây dựng để phát triển thứ cấp mà có thể phát triển các mô hình nhỏ của các ngành dọc bằng cách thuê tài nguyên năng lượng tính toán từ các nền tảng năng lượng tính toán công cộng.
4. Dự báo chu kỳ ngành điện toán AIGC
Ba giai đoạn trong một chu kỳ: giai đoạn cơ sở hạ tầng, giai đoạn phát triển và giai đoạn thương mại
1. Giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng AIGC: 2023~2025
Trên toàn cầu, GPT của OpenAI đã bước đầu nhận ra sự xuất hiện của trí thông minh và sức mạnh tính toán đằng sau nó là GPU hiệu năng cao của NVIDIA. Trong quá trình bắt kịp GPT, các công ty mô hình ngôn ngữ lớn buộc phải hoàn thành quá trình đào tạo trong thời gian ngắn. Do đó, trong giai đoạn đầu của AIGC, các công ty R&D sẽ không coi các chip khác ngoài Nvidia là chip cho giai đoạn đào tạo.
Trong giai đoạn đầu, các nhà sản xuất GPU hiệu suất cao sẽ trở thành người hưởng lợi lớn nhất; đồng thời, các nhà sản xuất máy chủ AI là nhà cung cấp mạnh trong giai đoạn này. Hiện tại, lĩnh vực máy chủ AI đang thiếu hụt nguồn cung.
2. Giai đoạn phát triển AIGC: 2026~2028
Trong giai đoạn trung hạn (trong vòng 5 năm tới), chip suy luận sẽ trở thành nhu cầu chính. So với khả năng tính toán cao và mức tiêu thụ điện năng cao của GPU và sự lãng phí năng lượng tính toán tương ứng, chip suy luận chú ý nhiều hơn đến tỷ lệ hiệu quả tính toán của chip và kiểm soát tốt hơn mức tiêu thụ điện năng và chi phí.
Ngoài ra, giai đoạn này cũng sẽ là cơ hội cho những con chip sáng tạo. Các nhà phân tích mong đợi nhiều cơ hội thị trường hơn cho chip tích hợp bộ nhớ điện toán, chip lấy cảm hứng từ não bộ và chip quang silicon.
Ở giai đoạn trung hạn, thị trường AIGC sẽ xuất hiện xu hướng hội tụ, từ trăm hoa đua nở đến đào thải dần, giai đoạn này chủ yếu là cuộc chiến loại trừ giữa các công ty cấp kiểu mẫu. Ở giai đoạn này, thời kỳ cổ tức của các nhà sản xuất máy chủ AI đang dần đạt đến đỉnh điểm, trung tâm điện toán thông minh và trung tâm siêu máy tính đang tiến tới tích hợp; chip cũng đang chuyển từ GPU sang NPU/ASIC/FPGA/CPU và các dạng khác cùng tồn tại. Trong lộ trình đổi mới chip, người ta rất lạc quan về sự phát triển của kiến
trúc tích hợp máy tính lưu trữ.
Trong giai đoạn trung hạn, các nhà sản xuất chip với khả năng đổi mới cơ bản dự kiến sẽ là những người hưởng lợi nhiều nhất.
3. Thời kỳ kinh doanh của AIGC: sau năm 2028
Giai đoạn sau (trong vòng 10 năm) sẽ xuất hiện xu thế trăm hoa đua nở bên ứng dụng, lúc đó các ứng dụng AIGC sẽ hiện mô hình giống ứng dụng, xuất hiện các ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, và các ứng dụng tương ứng sẽ được phát triển thông qua giao diện API do lớp mô hình cung cấp. Ở giai đoạn này, công chúng sẽ khó nhận thức được vấn đề sức mạnh tính toán.
Trong giai đoạn sau, cho thuê điện toán dự kiến sẽ trở thành mô hình mang lại lợi nhuận lớn nhất cho các nền tảng điện toán.
Năm 2023 chắc chắn là năm đầu tiên của AIGC, trong cuộc cạnh tranh các mô hình ngôn ngữ lớn do ChatGPT khởi xướng, một chủ đề không thể tránh khỏi là sức mạnh tính toán đến từ đâu.
Sức mạnh điện toán hiện đã hình thành một sự đồng thuận mới trong ngành công nghiệp AIGC - trở thành nền tảng chính cho sự phát triển của AIGC. Với hàng loạt cải tiến sản phẩm liên tục của Nvidia trong năm nay, có thể thấy các nhà sản xuất sức mạnh tính toán tiên tiến nhất trên thế giới hiện đã bước vào giai đoạn cụm sức mạnh tính toán bao gồm các siêu chip.
Ngoài ra, các nhà sản xuất điện toán chắc chắn sẽ trở thành những người hưởng lợi đầu tiên từ ngành công nghiệp AIGC. Tuy nhiên, với sự tăng trưởng liên tục của các tham số mô hình lớn, OpenAI gần đây đã chỉ ra rằng sức mạnh tính toán đã trở thành một trong những thách thức phát triển của nó. Với sự thịnh vượng của ngành công nghiệp AIGC, có thể thấy trước nhu cầu về sức mạnh tính toán sẽ tăng lên trong tương lai. Vậy trong bữa tiệc AIGC này, chúng ta nên đối phó với 'khủng hoảng sức mạnh máy tính' hiện nay như thế nào?
Trong "Báo cáo xu hướng và toàn cảnh về năng lượng điện toán AIGC", nhóm chuyên gia tư duy qubit của TRung Quốc sẽ bắt đầu từ tình hình hiện tại của ngành năng lượng tính toán của nước này, cải cách ngành năng lượng tính toán và dự đoán xu hướng, v.v., và thông qua nghiên cứu sâu rộng và phân tích chuyên sâu, mô tả toàn diện về sức mạnh tính toán AIGC hiện tại ở Trung Quốc.
Họ mong muốn có thể chứng kiến và tạo ra một tương lai thịnh vượng cho ngành công nghiệp điện toán AIGC của Trung Quốc cùng với nhiều đối tác đầu tư, quan tâm và kỳ vọng vào ngành công nghiệp điện toán AIGC của Trung Quốc.
1. Được thúc đẩy bởi AIGC, ngành điện toán có những cơ hội chưa từng có
2. Thủy triều AIGC dâng cao, ngành điện toán đối mặt với thách thức lớn và cơ hội chưa từng có
OpenAI đã phát hành ChatGPT, thuộc mẫu robot trò chuyện trong dòng GPT. Trong chuỗi GPT, GPT3 là một mô hình ngôn ngữ bao gồm 175 tỷ tham số, trong khi GPT4 có hàng nghìn tỷ tham số. Thông số của những model ngôn ngữ lớn được công bố tại Trung Quốc nhìn chung nằm trong khoảng từ hàng chục tỷ đến hàng trăm tỷ. Quy mô tham số lớn như vậy đã tạo ra nhu cầu mới cho các nhà cung cấp chip, nhà cung cấp dịch vụ đám mây và nhà cung cấp máy chủ.
Trên toàn cầu, GPT có khả năng thay đổi các quy tắc của các ngành khác nhau từ dưới lên, với tư cách là cơ sở hạ tầng của ngành AIGC, ngành điện toán được kỳ vọng sẽ trở thành một dịch vụ công cộng trong tương lai và thâm nhập vào mọi tầng lớp xã hội. Dựa trên điều này, Trung tâm Điện toán Thông minh, với tư cách là cơ sở hạ tầng sức mạnh điện toán công cộng, đã trở thành một liên kết chính trong cơ sở hạ tầng AIGC.
Trung tâm Điện toán Thông minh: Trong bối cảnh nhu cầu về sức mạnh điện toán tăng vọt, sự khan hiếm dữ liệu và tài nguyên mô hình cũng như việc triển khai rộng rãi công nghệ AI, Trung tâm Điện toán Thông minh đã trở thành một cơ sở hạ tầng AI mới của khu vực.
Các nhà sản xuất máy chủ: Đào tạo mô hình quy mô lớn thúc đẩy nhu cầu về máy chủ AI tăng vọt và đang khai sinh ra một loài mới - máy tất cả trong một mô hình AI.
Chip: Chip đào tạo AI dựa trên GPU đang bị thiếu hụt, đây là thách thức lớn nhất và cơ hội lớn nhất cho ngành điện toán AIGC.
2. Chip: Nhu cầu đào tạo người mẫu quy mô lớn tăng chóng mặt, GPU khan hàng
nhu cầu
Các tham số mô hình lớn hiện tại nằm trong khoảng từ 10 tỷ đến 100 tỷ tham số, trong giai đoạn đào tạo, nhu cầu về chip đã thay đổi từ CPU + bộ tăng tốc sang tính toán song song quy mô lớn do GPU dẫn đầu. Trong tương lai, khi quy mô của hầu hết các tham số mô hình lớn đạt đến mức nghìn tỷ, sẽ có nhu cầu lớn hơn về sức mạnh tính toán. Ngoài hiệu suất của một con chip đơn lẻ, trung tâm điện toán thông minh có thể hỗ trợ sự phát triển của công nghiệp hóa AI thông qua việc lập kế hoạch sản xuất-tổng hợp-phát hành sức mạnh tính toán.
khoảng cách
Hiện tại, nhu cầu thị trường đối với chip Nvidia lớn hơn rất nhiều so với nguồn cung. Theo tính toán, 10.000 chip Nvidia A100 là ngưỡng sức mạnh tính toán cho một mô hình AI lớn. Có nhiều nhất một công ty có cấp độ này ở Trung Quốc và không quá năm công ty có hơn 10.000 chip GPU.
3. Máy chủ: Tăng trưởng kinh doanh đáng kể, máy chủ AI chip cao cấp đang bùng nổ
hiện trạng
Sự phát triển của ngành công nghiệp AIGC sẽ thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của ngành công nghiệp máy chủ AI, các nhà sản xuất máy chủ Trung Quốc thường tăng hoạt động kinh doanh hơn 30%, tại thị trường trong nước, các máy chủ đã bước vào thời kỳ cải tổ lại.
xu hướng nhu cầu
Do nhu cầu về điện toán hiệu suất cao của AIGC, các nhà cung cấp đám mây chủ yếu chọn máy chủ AI trong việc lựa chọn máy chủ. Theo dữ liệu của IDC, thị trường máy chủ AI toàn cầu sẽ đạt 31,79 tỷ USD vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 19%. Trong ngắn hạn, GPU Nvidia đang phải đối mặt với việc không đủ năng lực sản xuất, điều này có thể hạn chế việc sản xuất máy chủ AI ở một mức độ nhất định, từ đó ảnh hưởng đến các lô hàng.
4. Các nhà cung cấp điện toán đám mây: Thay đổi mô hình dịch vụ, MaaS mang đến những con đường kinh doanh mới
chuyển đổi mô hình
MaaS đã trở thành một mô hình mới của dịch vụ điện toán đám mây và tiêu chí cho điện toán đám mây đã chuyển từ sức mạnh tính toán sang khả năng của sản phẩm AI "tích hợp trí tuệ đám mây".
trị giá
Chip tự phát triển: Theo dữ liệu cấu trúc chi phí máy chủ năm 2018 của IDC, chi phí chip chiếm từ 50% đến 83% của các máy chủ hiệu suất cao; các nhà cung cấp đám mây hàng đầu toàn cầu (Google, Microsoft, Tencent, v.v.) Trong trường hợp này, sự tự phát triển của chip đã được tăng lên.
5. Trung tâm điện toán thông minh: cung cấp năng lượng điện toán AI cấp cơ sở hạ tầng, tạo động lực mới cho tăng trưởng kinh tế khu vực
"Hướng dẫn Đổi mới và Phát triển Trung tâm Điện toán Thông minh" đã chỉ ra rằng khi trung tâm điện toán thông minh đạt được 80% mức độ ứng dụng, khoản đầu tư của thành phố/khu vực vào trung tâm điện toán thông minh có thể thúc đẩy sự phát triển của ngành trí tuệ nhân tạo cốt lõi bằng cách khoảng 2,9-3,4 lần và thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của các ngành liên quan khoảng 2,9-3,4 lần, 36-42 lần, 80% kịch bản trong tương lai sẽ dựa trên trí tuệ nhân tạo và tài nguyên máy tính chiếm chủ yếu được cung cấp bởi trung tâm điện toán thông minh, sẽ trở thành động lực mới cho tăng trưởng kinh tế.
Hơn 30 thành phố ở Trung Quốc đã khai trương các trung tâm điện toán thông minh: Bắc Kinh, Thiên Tân, Hà Bắc, Nam Kinh, Vô Tích, Ninh Ba, Hàng Châu, Vũ Hán, Thẩm Dương, Thành Đô, Cáp Nhĩ Tân, Hứa Xương, Quảng Châu, Tô Châu, Ô Trấn, Côn Sơn, Cam Túc và Trường Sa.
phía doanh nghiệp
Trung tâm điện toán siêu thông minh đám mây Alibaba Zhangbei, Trung tâm điện toán thông minh Wulanchabu, Trung tâm điện toán trí tuệ nhân tạo SenseTime.
Trung tâm điện toán thông minh Baidu Smart Cloud-Kunlun Core (Yancheng), Trung tâm điện toán thông minh Baidu Smart Cloud (Tế Nam), Trung tâm điện toán nâng cao trí tuệ nhân tạo Tencent Đồng bằng sông Dương Tử (Thượng Hải), Trung tâm điện toán thông minh Tencent Smart Industry Đồng bằng sông Dương Tử (Hợp Phì), Sugon Trung tâm điện toán thông minh cấp 5A, Trung tâm điện toán thông minh Karamay Inspur, Trung tâm điện toán thông minh dữ liệu lớn Bắc Kinh-Thiên Tân-Hà Bắc, Trung tâm điện toán thông minh AI Quảng Đông China Unicom. . . . . .
2. Toàn cảnh ngành điện toán AIGC
1. Liên kết trạng thái sức mạnh điện toán AIGC: ứng dụng mô hình nền tảng chip-máy chủ-đám mây
Lấy Microsoft làm ví dụ:
tài nguyên chip
•Bên ngoài: Dịch vụ đám mây Azure đã xây dựng cụm điện toán AI với hơn 10.000 chip GPU Nvidia A100 cho ChatGPT.
•Nội bộ: Microsoft đang phát triển chip AI của riêng mình - Athena, sẽ do TSMC sản xuất và áp dụng quy trình 5nm.
Mục tiêu đầu tiên: cung cấp một công cụ sức mạnh tính toán cho OpenAI để thay thế Nvidia A100/H100.
Nền tảng cơ sở hạ tầng đám mây Azure
Microsoft là nhà cung cấp dịch vụ đám mây duy nhất cho OpenAI, cung cấp tài nguyên điện toán, tài nguyên lưu trữ, triển khai tự động và hỗ trợ quản lý cho đào tạo GPT.
Mô hình dưới dạng ứng dụng (MaaS)
1) Dịch vụ Azure OpenAI:
Giải pháp cấp doanh nghiệp: Với Azure OpenAI, người dùng có thể tóm tắt văn bản, nhận đề xuất mã, tạo hình ảnh cho trang web, v.v.
2) Người đồng hành Microsoft 365:
Sử dụng GPT-4 làm LLM cốt lõi, nó chuyển đổi đầu vào ngôn ngữ tự nhiên của người dùng thành một công cụ năng suất hiệu quả, được tích hợp trong nhiều ứng dụng như Word, Excel, PowerPoint, Outlook và Teams.
2. Hiện trạng lớp chip: Sức mạnh tính toán AIGC 2 tuyến chính, tuyến chung GPU và tuyến chuyên biệt AISC
Hiện tại có hai lộ trình chính cho chip AI, một là lộ trình GPU do Nvidia đại diện, phù hợp hơn với nhu cầu về sức mạnh tính toán lớn của ngành công nghiệp AIGC hiện tại và có tính tương thích cao với quá trình đào tạo và suy luận của các mô hình lớn của AIGC. Một lộ trình khác là lộ trình chip AI do Huawei (sản phẩm chính) và các nhà sản xuất Cambrian Trung Quốc đại diện.
Các chip theo lộ trình này phù hợp hơn cho các mô hình nhỏ dọc, cung cấp cho chúng chip có hiệu suất năng lượng cao hơn. Ngoài ra, các chip tự phát triển của các nhà sản xuất đám mây Internet cũng là các tuyến đường chuyên dụng, các chip này chủ yếu phục vụ các sản phẩm của chính họ và tạo ra một cơ sở điện toán có hiệu suất tốt hơn cho các sản phẩm của chính họ.
3. Hiện trạng của tầng máy chủ: Máy chủ AI đã trở thành điểm tăng trưởng chính và khách hàng Internet chiếm phần lớn số lần mua hàng
Là người vận chuyển sức mạnh tính toán, máy chủ là phần cứng cốt lõi của cơ sở hạ tầng AIGC. Do nhu cầu về điện toán hiệu suất cao của AIGC, các nhà cung cấp đám mây chủ yếu chọn máy chủ AI trong việc lựa chọn máy chủ. Theo dữ liệu của IDC, thị trường máy chủ AI toàn cầu sẽ đạt 31,79 tỷ USD vào năm 2025, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 19%. Sự phát triển của ngành AIGC sẽ thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của ngành máy chủ AI và các nhà sản xuất máy chủ trong nước thường tăng hoạt động kinh doanh của họ lên hơn 30%.
TrendForce đã đưa ra một dự báo cách đây vài ngày, chỉ ra rằng do nhu cầu về máy chủ AI và chip AI đồng thời tăng lên, người ta ước tính rằng các lô hàng máy chủ AI (bao gồm cả chip chính như GPU, FPGA và ASIC) sẽ gần hết. lên 1,2 triệu chiếc vào năm 2023, mức tăng hàng năm là 38,4%.
Từ năm 2022 đến năm 2026, tốc độ tăng trưởng gộp hàng năm của các lô hàng máy chủ AI sẽ được nâng lên 22%. Vào năm 2022, các công ty Internet lớn Trung Quốc sẽ trở thành những người mua máy chủ AI lớn nhất.
Vào năm 2023, với sự bùng nổ của AIGC, theo các nguồn tin trong ngành, các nhà cung cấp Internet vẫn sẽ là những người mua máy chủ AI lớn nhất.
4. Hiện trạng của điện toán đám mây: MaaS định hình lại mô hình dịch vụ, những người chơi cũ và mới xây dựng lại khả năng cạnh tranh của họ
Mô hình lớn đã trở thành cơ sở của MaaS và mô hình kinh doanh do MaaS tạo ra cũng là mô hình kiếm tiền chính của các nhà sản xuất mô hình lớn—tạo ra các sản phẩm có giá trị ứng dụng thực tế dựa trên mô hình lớn.
Mô hình MaaS lần đầu tiên được đề xuất bởi Ali, sau đó các công ty Internet lớn và công ty trí tuệ nhân tạo (chẳng hạn như SenseTime) đã giới thiệu mô hình MaaS. Ngoài ra, các công ty như gã khổng lồ Internet và Huawei đã sử dụng chip tự phát triển để xây dựng cơ sở MaaS.
Các nhà cung cấp đám mây là những người đề xuất và tham gia chính của MaaS. Mô hình MaaS dựa trên mô hình lớn, có thể loại bỏ tối đa các rào cản về quy mô và tiêu chuẩn hóa trong quá trình số hóa của các doanh nghiệp lớn và giảm độ khó triển khai của doanh nghiệp; đối với người dùng C-end, MaaS có thể tạo ra giá trị ở các cấp độ khác nhau và dự kiến sẽ mang lại đường cong tăng trưởng mới cho các nhà cung cấp điện toán đám mây.
5. Hiện trạng của trung tâm điện toán thông minh: sự khác biệt trong phát triển khu vực là rõ ràng và "đếm từ đông sang tây" là chìa khóa để điều phối sức mạnh tính toán
Trung tâm điện toán thông minh là bản nâng cấp của trung tâm dữ liệu ban đầu và nó chủ yếu cung cấp sức mạnh tính toán AI. Cụ thể, Trung tâm Điện toán Thông minh cung cấp sức mạnh tính toán, khung, mô hình và cơ sở hạ tầng cụ thể hỗ trợ các kịch bản ứng dụng, đóng gói các cấp độ khác nhau và hoàn thành việc xây dựng Trung tâm Điện toán Thông minh thông qua triển khai cục bộ. So với các trung tâm dữ liệu, các trung tâm điện toán thông minh gần gũi hơn với các ứng dụng và ngành công nghiệp.
6. Toàn cảnh ngành điện toán AIGC
Năm xu hướng mới” của ngành điện toán AIGC
Xu hướng 01 - Cơ hội mới: Chip cạnh tranh để có hiệu suất cao và sức mạnh tính toán lớn, đồng thời giới thiệu kiến trúc máy tính mới
Xu hướng 02 - Đường cong tăng trưởng mới: Máy chủ AI đột ngột xuất hiện và đường cong cổ tức được đào tạo trước rồi mới lý luận
Nhu cầu về sức mạnh tính toán của các mô hình lớn AI đang tăng theo cấp số nhân, khiến các máy chủ AI có cấu hình cao hơn trở thành nguồn cung cấp sức mạnh tính toán AIGC chính. So với các máy chủ truyền thống, khả năng tính toán, lưu trữ và truyền mạng của máy chủ AI có thể đạt đến cấp độ cao hơn. Ví dụ, cấu hình của máy chủ NVIDIA DGX A100 với 8 GPU và 2 CPU cao hơn nhiều so với các máy chủ truyền thống có 1~2 CPU.
Là một nền tảng cơ sở hạ tầng công cộng cung cấp tài nguyên sức mạnh tính toán, các đơn vị sức mạnh tính toán của Trung tâm Điện toán Thông minh chủ yếu là các máy chủ đào tạo AI và máy chủ lý luận AI. Với việc hoàn thành giai đoạn đào tạo mô hình lớn, các yêu cầu chính của máy chủ AI trong tương lai sẽ chuyển sang khía cạnh suy luận. Theo dự báo của IDC, đến năm 2026, 62,2% sức mạnh tính toán của AIGC sẽ được sử dụng cho lý luận mô hình.
Xu hướng 03 - Luật chơi mới: MaaS Định hình lại Mô hình Dịch vụ Đám mây, Vòng khép kín Mô hình Kinh doanh AIGC
MaaS (Mô hình dưới dạng dịch vụ): Nhúng các mô hình lớn vào sức mạnh tính toán, thuật toán và lớp ứng dụng, tích hợp ứng dụng với cơ sở thông minh và thống nhất đầu ra bên ngoài. Bản chất của MaaS là
tinh chỉnh và tích hợp các công nghệ cơ bản phổ biến trong ngành vào các dịch vụ để đáp ứng nhu cầu của các tình huống ứng dụng khác nhau.
Khả năng phân biệt của các khả năng dịch vụ điện toán đám mây đã chuyển từ cấp độ sức mạnh tính toán sang khả năng "tích hợp đám mây và trí thông minh". Ngoài cơ sở hạ tầng sức mạnh tính toán, khả năng cạnh tranh cốt lõi đã trở thành khả năng xây dựng sức mạnh tính toán, mô hình và ứng dụng cảnh vào sản phẩm tiêu chuẩn hóa.
Xu hướng 04 - giống loài mới: Máy all-in-one mô hình AI sắp ra mắt, ngành truyền thống 'ra lò'
Xu hướng 05——Cơ sở hạ tầng mới: Trung tâm điện toán thông minh hỗ trợ các hoạt động của AIGC và chế độ cho thuê điện toán trở thành một giải pháp mới
Mô hình cho thuê sức mạnh tính toán có thể hạ thấp ngưỡng phát triển mô hình quy mô lớn một cách hiệu quả.Đối với các công ty mô hình nhỏ trong các ngành dọc không đủ sức mua đủ máy chủ AI, nền tảng cơ bản về sức mạnh tính toán sẽ giúp các doanh nghiệp vừa và nhỏ xây dựng các mô hình yêu cầu của riêng họ. Doanh nghiệp không cần mua máy chủ mà có thể truy cập trung tâm sức mạnh điện toán thông qua trình duyệt và sử dụng dịch vụ sức mạnh điện toán. Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, không cần dựa vào cơ sở mô hình lớn do các nhà cung cấp đám mây xây dựng để phát triển thứ cấp mà có thể phát triển các mô hình nhỏ của các ngành dọc bằng cách thuê tài nguyên năng lượng tính toán từ các nền tảng năng lượng tính toán công cộng.
4. Dự báo chu kỳ ngành điện toán AIGC
Ba giai đoạn trong một chu kỳ: giai đoạn cơ sở hạ tầng, giai đoạn phát triển và giai đoạn thương mại
1. Giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng AIGC: 2023~2025
Trên toàn cầu, GPT của OpenAI đã bước đầu nhận ra sự xuất hiện của trí thông minh và sức mạnh tính toán đằng sau nó là GPU hiệu năng cao của NVIDIA. Trong quá trình bắt kịp GPT, các công ty mô hình ngôn ngữ lớn buộc phải hoàn thành quá trình đào tạo trong thời gian ngắn. Do đó, trong giai đoạn đầu của AIGC, các công ty R&D sẽ không coi các chip khác ngoài Nvidia là chip cho giai đoạn đào tạo.
Trong giai đoạn đầu, các nhà sản xuất GPU hiệu suất cao sẽ trở thành người hưởng lợi lớn nhất; đồng thời, các nhà sản xuất máy chủ AI là nhà cung cấp mạnh trong giai đoạn này. Hiện tại, lĩnh vực máy chủ AI đang thiếu hụt nguồn cung.
2. Giai đoạn phát triển AIGC: 2026~2028
Trong giai đoạn trung hạn (trong vòng 5 năm tới), chip suy luận sẽ trở thành nhu cầu chính. So với khả năng tính toán cao và mức tiêu thụ điện năng cao của GPU và sự lãng phí năng lượng tính toán tương ứng, chip suy luận chú ý nhiều hơn đến tỷ lệ hiệu quả tính toán của chip và kiểm soát tốt hơn mức tiêu thụ điện năng và chi phí.
Ngoài ra, giai đoạn này cũng sẽ là cơ hội cho những con chip sáng tạo. Các nhà phân tích mong đợi nhiều cơ hội thị trường hơn cho chip tích hợp bộ nhớ điện toán, chip lấy cảm hứng từ não bộ và chip quang silicon.
Ở giai đoạn trung hạn, thị trường AIGC sẽ xuất hiện xu hướng hội tụ, từ trăm hoa đua nở đến đào thải dần, giai đoạn này chủ yếu là cuộc chiến loại trừ giữa các công ty cấp kiểu mẫu. Ở giai đoạn này, thời kỳ cổ tức của các nhà sản xuất máy chủ AI đang dần đạt đến đỉnh điểm, trung tâm điện toán thông minh và trung tâm siêu máy tính đang tiến tới tích hợp; chip cũng đang chuyển từ GPU sang NPU/ASIC/FPGA/CPU và các dạng khác cùng tồn tại. Trong lộ trình đổi mới chip, người ta rất lạc quan về sự phát triển của kiến
trúc tích hợp máy tính lưu trữ.
Trong giai đoạn trung hạn, các nhà sản xuất chip với khả năng đổi mới cơ bản dự kiến sẽ là những người hưởng lợi nhiều nhất.
3. Thời kỳ kinh doanh của AIGC: sau năm 2028
Giai đoạn sau (trong vòng 10 năm) sẽ xuất hiện xu thế trăm hoa đua nở bên ứng dụng, lúc đó các ứng dụng AIGC sẽ hiện mô hình giống ứng dụng, xuất hiện các ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau, và các ứng dụng tương ứng sẽ được phát triển thông qua giao diện API do lớp mô hình cung cấp. Ở giai đoạn này, công chúng sẽ khó nhận thức được vấn đề sức mạnh tính toán.
Trong giai đoạn sau, cho thuê điện toán dự kiến sẽ trở thành mô hình mang lại lợi nhuận lớn nhất cho các nền tảng điện toán.
