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智城物語
12/07/2024

AI晶片競爭升級!NVIDIA獨霸天下?8大科技巨頭組UALink聯盟,圍攻輝達NVLink護城河!

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  在生成式AI世代下,最搶手的硬件產品是輝達(NVIDIA)出品的圖像處理器(GPU),在全球AI加速器的市佔率高達80%至95%,讓該公司躍居為AI晶片龍頭。AMD、Intel兩大處理器生產商拼命追趕輝達,但卻難見其尾燈,於是聯同微軟、Google、Meta等合共8大科技巨頭,組建AI技術聯盟「Ultra Accelerator Link」,試圖與之抗衡。究竟這個巨大聯盟能否動搖NVIDIA的AI霸業呢?

 

排除NVIDIA的AI產業聯盟

 

  2024年4月,微軟(Microsoft)、Meta、超微(AMD)、博通(Broadcom)宣布結盟,成建立一個新的AI產業小組「Ultra Accelerator Link」(UALink),以開發GPU連結技術的新標準。5月,UALink建立一個名為「UALink Promoter Group」的推廣小組,同時再有新成員加入,包括: Google、英特爾(Intel)、思科(Cisco)、惠普(HP)。但有趣的是,這個AI產業小組始終將AI晶片龍頭NVIDIA排除在外。

 

  國際市調機構Gartner評估,2024年用於AI伺服器中的GPU市場可望達到210億美元(約1,638億港元),及至2028年將攀升至330億美元(約2,574億港元),但預計當中80%至95%的份額都會由NVIDIA獨佔。微軟、Google、Meta已購入數十億美元的NVIDIA硬件,用於自身的AI模型與雲端運算平台,但如今顯然想減少對AI晶片龍頭的過度依賴,於是決定採取合縱策略,聯合不同廠商抗衡輝達,形成8大科技巨頭圍攻輝達之勢。

 

GPU互連技術壁壘相對較低

 

  事實上,NVIDIA之所以能建立有如堡壘般穩固的AI霸業,全賴有多重護城河在背後支撐。除廣為人知的GPU硬件設計和《CUDA》開發軟件平台外,輝達還有第三條護城河——GPU高速互連技術「NVLink」。相比起GPU和《CUDA》,GPU與GPU之間高速連接的技術壁壘相對較低,加上相關產業變革正處於起步階段,故此成為8大巨頭突破NVIDIA堡壘的最佳切入點。

 

  2024年3月,NVIDIA執行長黃仁勳在GTC大會上發表的最矚目產品,當然是新一代Blackwell架構GPU,惟第五代NVLink也非常重要。它的雙向總理論頻寬從900GB/s倍增至1.8TB/s,足以讓由36組GB200(一顆Grace CPU+兩顆B200 GPU)組成的GB200 NVL72伺服器,把72顆GPU當成單一巨大GPU執行運算,令AI模型的訓練速度增加4倍,推論速度更提高30倍。

 

今年第三季推出UALink 1.0

 

  衝著NVLink而來的全新互聯技術UALink,能夠提供精準而高速的低延遲通訊,不但可以讓單一伺服器內連接1,024顆GPU,而且容許GPU附加的記憶體之間進行直接載入和儲存;藉著為GPU之間的溝通建立一個通用協定,使GPU到GPU能夠更有效地進行通訊,讓AI業者可以更輕鬆地整合AI系統,並提高數據中心部署的靈活性與可擴展性。

 

  UALink小組計劃在2024年第三季成立一個「UALink聯盟」(UALink Consortium),以監督UALink標準的開發進程。有別於NVLink只限運作於NVIDIA GPU之上,UALink屬於開放標準,規格細節公開,讓不同廠商自由讀取、使用、實作,沒有任何限制或授權問題。UALink 1.0版本將會同一時間推出,更高頻寬的後繼版本UALink 1.1則會在同年第四季推出。至於UALink的第一批產品,預估在「未來幾年」便會上市。

 

Cerebras研發AI專用晶片

 

  在Computex 2024的主題演講上,AMD執行長蘇姿丰讚揚UALink開放標準協定,強調標準開放方能促進AI產業創新,與NVIDIA叫戰的意味甚濃。面對著UALink聯盟的進逼,黃仁勳顯得毫不畏懼。他老神在在地表示,該公司在7年前已著手研發NVLink,如今人們才開始意識到它的重要性:「我們的NVLink已經開發到第五代,而UALink只剛起步,等UALink第一代推出,NVLink可能到第七、八代了。」

 

蘇姿丰認為,以乙太網絡技術為基礎的UALink,才是擴大GPU運算規模的最佳解決之道。(圖片來源:翻攝AMD官片YouTube影片)

NVIDIA執行長黃仁勳表示,NVLink能以令人難以置信的速度,連接起AI伺服器內的GPU,形成一個巨大的GPU來執行運算。(圖片來源:NVIDIA官網)

黃仁勳指出,在NVLink架構下,可以將8台GB200 NVL72伺服器合組成「DGX SuperPOD」,把576顆B200 GPU當作是一顆超巨大GPU,提供11.5exaFLOPS的超級運算力。(圖片來源:NVIDIA官網)

 

  除科技巨頭外,市場上也有不乏要挑戰NVIDIA的初創公司。創立於2015年的美國加州初創Cerebras,埋首於研發比GPU更適用於訓練AI模型的晶圓級晶片(WSE),被視為輝達最強挑戰者之一。踏入2024年,該公司已推出一款5奈米製程的WSE-3晶片,並開始跟戴爾(Dell)合作。Cerebras亦仿傚NVIDIA,推出自家AI開發軟件,可以搭配WSE晶片使用,惟功能暫時仍遠遜於《CUDA》。

 

群雄並起爭奪10%市場份額

 

  雖然NVIDIA幾近獨佔了整個AI晶片市場,又擁有多重護城河構成的無敵競爭優勢,惟市場對尋求輝達替代方案仍是興趣滿滿。創投公司Thomvest Ventures董事總經理烏梅什·帕德瓦爾(Umesh Padval)直言:「客戶喜歡看到市場領導者,但也期待有更多供貨來源以供選擇。」

 

  作為Cerebras 投資者之一的創投公司Eclipse Ventures認為,AI晶片市場規模日趨龐大,Cerebras等初創只要從NVIDIA手上搶到10%的市場份額,已是獲利甚豐;但要留意的是,AMD與Intel也同樣瞄準這10%份額。由是觀之,未來AI晶片市場競爭格局可能會是:各大小企業拼命爭奪這塊10%的小片蛋糕;至於90%的大片蛋糕,則會被NVIDIA牢牢握在手中,短時間內仍未看到有誰可動其分毫!

 

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09/08/2024

機械人要變成「人」?黃仁勳、馬斯克押寶人形機械人!拆解人形設計的優勢與市場潛力

#Smart Living #智能機械人 #機械人 #Nvidia #黃仁勳 #Tesla #馬斯克 #智慧生活

  在科幻電影中出現的智能機械人,通常以人形姿態登場。但現實生活中看到的機械人卻非人形,譬如餐廳所用的送餐機械人就像一架手推車,家中使用的吸塵機械人則像一個大圓盤。不過,兩大科技巨頭NVIDIA執行長黃仁勳、Tesla執行長馬斯克卻看好「人形機械人」的前景,投入大量資源進行研發。究竟人形機械人比起一般機械人具有甚麼優勢?市場商機又可以有多大呢?

 

人形設計易於適應人類生活環境

 

  其實,人形機械人在商業世界並非甚麼新事物。早於2014年,軟銀集團(SoftBank)已研製出能讀懂人心的人形機械人「Pepper」,可是市場接受度不高,從2014年6月首次發表,2015年進入市場,及至2021年宣布停產,7年間只賣出2.7萬部。既然市場早已判定人形機械人是失敗產品,為何黃仁勳、伊隆·馬斯克(Elon Musk)兩大科技巨頭仍認為,不久的未來人形機器人將會全面普及呢?

 

  機械人被造成「人形」的好處是,容易在專為人類而設的環境中,靈活適應各種場景,執行不同的工作任務。例如沒有雙腿、只有輪子的機械人,遇到樓梯就無法前進了;機械人擁有靈巧的手指,從鑲嵌零件到沖泡咖啡都可以輕鬆辦到,絕對勝過機械夾爪或吸嘴。假如要針對不同環境設計專用機械人,就需要不同團隊研發多個單一用途的特殊機械人,甚至要改造應用場景和工作流程以作配合,令投入資金要更多。

 

全球勞動力短缺催生機械人需求

 

  獲黃仁勳投資的機械人初創Figure創辦人布雷特·阿德考克(Brett Adcock)直言,當今世界是圍繞人類活動和生理條件所建造,故此機械人造成人形是理想形態。他又指出,人形機械人的外形讓人們更願意與它作互動,藉此學習更多知識,促進「通用人工智能」(Artificial General Intelligence,AGI)的研發。

 

  華爾街投資銀行高盛(Goldman Sachs)最新預測,2035年人形機械人市場規模可望達到380億美元(約2,964億港元),較1年前的估計金額上修6倍以上。國際諮詢機構麥肯錫(Mckinsy)預計,在全球勞動力不足的情況下,人形機械人需求將大增;雖然現時人形機械人僅佔在整個機械人市場的1.4%,惟年增長率卻超過20%,比傳統工業機械人高出3倍。

 

Figure幾個月前已安排Figure02進駐BMW汽車生產線進行測試,以證明工廠環境的應用潛力。(圖片來源:翻攝Figure官方YouTube 影片)

 

AI、晶片進步助長機械人浪潮

 

  除人力短缺外,助長人形機械人浪潮的另一原因是,晶片和硬件技術進步。人形機械人以雙足前進,不但要維持身體的動態平衡,還要隨時偵測四周狀況,作出及時反應,所以系統需要很高的運算力,以往的CPU根本應付不了,但現在新型的CPU+GPU一起運算,就可以滿足上述的運算要求。同時,控制人形機械人活動的齒輪和減速器等零件,以及雙足步行的架構設計,技術現已非常成熟,令整體生產成本可以大幅下降。

 

  再者,自ChatGPT爆紅後,生成式AI技術突飛猛進,可以幫助機械人提升影像辨識、動作預測、以及決策能力。以Figure最新發表的第二代人形機械人「Figure 02」為例,整合了ChatGPT的大型語言模型,讓機械人能夠有效理解與回應人類發出的語音指示。它又內建由OpenAI訓練的視覺語言模型(Vision Language Model),能透過視像鏡頭作出物體辨識、場景理解,甚至洞察人類行為意圖,使它具備複雜現實世界的適應和互動能力。

 

Figure vs Optimus二代機械人

 

  目前Figure 02已投入到美國南卡羅來納州斯帕坦堡的BMW生產線,進行測試和訓練。從Figure釋出的示範影片可見,它擁有靈巧的手指與四肢,能用雙手抓緊車身零件,放到正確位置;如擺放位置不對,懂得自主修正錯誤,展現高度的自動化與準繩度。Figure的目標是,5年內將旗下人形機械人推出市場。

 

  Figure主要對手是特斯拉(Tesla)旗下的Optimus,同樣已發表第二代人形機械人。Optimus Gen 2較上代機身減磅10公斤,行走速度提高30%。它有強大的AI學習能力,只要觀看影片就可以學習,繼而進化技能。據悉,現已有兩部Optimus在Tesla美國工廠從事生產,包括搬運電池。

 

Figure02的機械手擁有16個自由度,可承重20公斤,具有跟人類相當的力量,故此能以雙手握著車身零件,將它擺放到正確位置。(圖片來源:翻攝Figure官方YouTube 影片)

 

Optimus推高Tesl市值50倍?

 

  馬斯克表示,2025年將生產少量人形機械人供Tesla內部使用,預計2026年將大量製造、向外銷售。他豪言,當Optimus機械人上市後,可讓Tesla的市值飇升到25兆美元(約195兆港元),即是現今市值的50倍,但參照馬斯克的「吹水」往績,大家還是姑妄聽之好了。預計Optimus售價大概是2萬美元(約15.6萬港元)左右。

 

Tesla計劃,2025年將會限量生產1,000部Optimus機械人,投放到美國工廠執行生產任務。(圖片來源:翻攝Tesla官方YouTube 影片)

 

  觀乎Figure與Optimus官方流出的影片,人形機械人看似很靈活和聰明,但這些在水銀燈下經過精心攝製的宣傳片,是否可以真實呈現機械人在現實環境中的實際表現,確實存有一定疑問,而且背後的成本效益與實用性仍屬未知之數。究竟人形機械人是龍是鳯?我們還是靜觀其變吧!

 

Optimus Gen 2的機械手具有11個自由度,所有手指均有觸覺感測功能,能拿取雞蛋等易碎物品。(圖片來源:翻攝Tesla官方YouTube 影片)

 

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