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大摩深度透视ASIC产业链:谁是大赢家?

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随着生成式AI应用的迅猛发展,AI ASIC能否成为英伟达GPU可⾏的替代品⼀直是全球热议话题。摩根士丹利15日发布研报《AI ASIC 2.0:潜在赢家》,认为ASIC凭借针对性优化和成本优势,有望逐步从英伟达GPU手中争取更多市场份额。

大摩预计,AI ASIC市场规模将从2024年的120亿美元增长至2027年的300亿美元,年复合增长率达到34%。

在此情况下,英伟达凭借其在大型语言模型训练方面的优势,将继续占据主导地位。博通、世芯电子(Alchip)和Socionext被看好。Cadence、台积电及其供应链伙伴(ASE、KYEC等)将从ASIC设计与制造的快速增长中获益。

大摩表示,ASIC的崛起并不意味着GPU的衰退。相反,这两种技术将长期共存,为不同需求场景提供最佳解决方案。

ASIC会成为英伟达的有力竞争者吗?

随着生成式AI应用的迅猛发展,全球AI计算需求呈现爆炸式增长。报告预计,基本情境下,到2027年,云端AI半导体市场规模将达到2380亿美元,而在乐观情境下甚至可能达到4050亿美元。

大摩深度透视ASIC产业链:谁是大赢家?

在这一领域,ASIC凭借针对性优化和成本优势,有望逐步从英伟达 GPU手中争取更多市场份额。

摩根士丹利预计,AI ASIC市场规模将从2024年的120亿美元增长至2027年的300亿美元,年复合增长率达到34%。

大摩深度透视ASIC产业链:谁是大赢家?

尽管英伟达的AI GPU性能卓越,但摩根士丹利认为,云服务提供商如谷歌、亚马逊和微软,仍在积极推动ASIC设计。这背后的驱动力主要有两个。

首先,是优化内部工作负载。通过开发自定义芯片,CSP可以更高效地满足其内部AI推理和训练需求。

其次,是更好的性价比。报告指出,虽然英伟达的GPU具备强大的计算性能,但其硬件价格高昂,特别是在AI训练过程中。相比之下,ASIC的单位成本更低,尤其是在大规模使用后。

大摩深度透视ASIC产业链:谁是大赢家?

例如,亚马逊的Trainium芯片在推理任务中比英伟达的H100 GPU便宜约30%至40%。谷歌也在不断优化其TPU系列,最新的TPU v6在能效上比上一代提升67%。

摩根士丹利强调,尽管英伟达的GPU仍是大多数CSP的首选,但未来几年内,随着ASIC设计的日益成熟,这些云巨头可能通过自研ASIC在采购谈判中获得更大话语权。

赢家与输家:谁将主导未来市场?

摩根士丹利在报告中梳理了全球ASIC供应链,并明确了六大可能的赢家:

  • AI GPU:英伟达将继续主导市场,尤其是在大规模语言模型训练方面,其解决方案仍是最优选择。
  • ASIC供应商:博通、Alchip(世芯电子)和Socionext被视为ASIC市场的潜力股。其中,Alchip由于与AWS的深度合作,预计将在2026年显著提升市场份额。
  • 电子设计自动化工具:Cadence(楷登电子)有望实现结构性增长。
  • 代工厂:台积电及其供应链伙伴(如ASE、KYEC等)将从ASIC设计与制造的快速增长中受益。
  • 测试服务:Advantest是AI芯片测试领域的领先者,其在AI设备测试方面的专注将为其带来显著增长。
  • HBM:三星电子是非英伟达HBM市场份额领先者,将从ASIC需求增长中获益。

相比之下,一些传统芯片公司和代工厂可能面临挑战。例如,AMD由于在AI GPU领域未能与英伟达拉近差距,或将失去更多市场份额。而UMC等缺乏先进工艺节点支持的代工厂也可能难以在高端AI芯片市场中分得一杯羹。

TCO分析:ASIC真的划算吗?

摩根士丹利通过TCO模型对比了ASIC和GPU在AI训练和推理任务中的成本效益。结果显示,尽管英伟达的GPU在性能上占据明显优势,但ASIC的初始成本较低,尤其适合预算有限的云服务提供商。

例如,在同等预算下,AWS的Trainium 2可以比英伟达的H100 GPU更快速完成推理任务,且性价比提高了30-40%。Trainium3计划于2025年下半年推出,计算性能提高2 倍,能效提高40%。

不过,报告也指出,英伟达凭借其更成熟的系统集成能力和更强大的软件生态,仍在TCO计算中保持竞争力,特别是在需要灵活应对不同AI任务的场景中。

研报中提到,量子计算的潜在崛起可能会对AI半导体需求产生冲击,但目前来看,量子计算在AI推理领域的适用性较低,短期内难以取代ASIC和GPU。此外,退役GPU也可能成为ASIC市场的威胁。一些云服务商可能选择通过使用退役GPU降低成本,而不是投资昂贵的ASIC。

摩根士丹利总结道,ASIC的崛起并不意味着GPU的衰退。相反,这两种技术将长期共存,为不同需求场景提供最佳解决方案。

在未来的AI市场中,ASIC将凭借成本和能效优势争取更多份额,而英伟达则将继续依靠其技术领先性巩固市场地位。

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