AI巨头抱团背后:深入剖析AI芯片供应链的深层瓶颈
作者:微信文章本文深入剖析AI芯片供应链的深层瓶颈,揭示巨头们宏伟目标背后的市场争夺本质,指出光刻机与HBM产能限制将长期制约行业发展,警示投资者警惕脱离现实的商业泡沫
先看下面这幅图表展示了半导体产业价值链,阐述了各个阶段及其相关的公司。
一口气搞懂半导体产业链的“黄金赛道”都有哪些大佬在玩!
✨第一层:云端/AI 层(Cloud/AI Layer)
站在食物链顶端的,就是那些搞云服务+AI的大厂!比如 AWS、谷歌(Alphabet)、IBM、微软(Microsoft),他们疯狂用AI,直接拉动高端芯片的需求!还有 英伟达(NVIDIA) 和 OpenAI 也在这层——一个造AI芯片,一个搞AI模型,强强联手,直接引爆算力革命!
第二层:无晶圆厂 / ASIC设计(Fabless & ASIC)
这些公司只搞“脑力劳动”——芯片设计!自己不建厂,设计完就外包生产。代表选手:英伟达 NVIDIA、AMD、博通 Broadcom!全是技术流天花板,图纸一出,全球代工厂排队接单!
第三层:晶圆代工(Foundry)
谁来把设计变成真芯片?就是他们!三星 Samsung 就是典型,自家有超先进晶圆厂,帮别人代工芯片,妥妥的“芯片代工扛把子”!
第四层:高带宽内存 HBM
AI跑得快,全靠内存带!SK海力士、三星 Samsung、美光 Micron 三大巨头垄断HBM市场!这种内存专为AI和高性能计算打造,速度拉满,贵但必须用!
第五层:光刻(Photolithography)
芯片是怎么“画”出来的?靠光刻!而全球能造顶级光刻机的,几乎只有 阿斯麦ASML!它家的EUV光刻机,一台几十亿,全球抢着要,没有它,先进芯片根本造不出来!
极客观点:
首先,我们得承认一个大前提,那就是AI的算力需求,确实是在指数级增长,这一点没有任何人能反驳。从ChatGPT横空出世开始,到如今各种多模态大模型遍地开花,全球的数据中心都在疯狂扩容,服务器机柜里塞满了GPU。这种增长是真实存在的,也是不可逆的。
但问题来了,这个增长的“量”到底有多大?是温和的线性增长,还是狂暴的指数爆炸?这才是关键。
很多媒体和公司都只告诉你“未来已来”,却故意忽略了一个残酷的事实:他们所谓的“未来”,是建立在无数个“假设前提”之上的空中楼阁。
只有Context上下文的上文,那有没有下文呢?需要靠逻辑推理,从上文推理中下文结果,下面我们考察这个逻辑推理过程:
接下来,咱们就得聊聊这些巨头们画的大饼了。亚马逊云服务、微软Azure、谷歌云、甲骨文,还有那个最近风头无两的OpenAI,它们每一个都在自己的财报电话会议或者行业峰会上,慷慨激昂地宣布着宏伟的AI战略目标。什么“三年内算力翻十倍”、“五年内成为全球最大的AI基础设施提供商”之类的口号,喊得震天响。
但我要告诉你们的是,这些目标,根本不是单纯为了满足市场需求而设定的,它们的核心驱动力,是“抢地盘”,是“市场份额的零和博弈”。
简单来说,就是A公司说要拿下30%的市场,B公司说要拿下40%,C公司说要拿下50%,加起来超过100%了,这怎么可能实现?这就像一群人在分一块蛋糕,每个人都说自己要吃掉一半,结果最后发现蛋糕只有那么大,谁也吃不完。
所以,当你们看到这些公司公布的目标时,千万别被表面的数字迷惑,那只是他们用来吓唬对手、抬高自己股价的工具而已。
说到这里,就不得不提一下当前AI芯片市场的“王者”——英伟达。
这家公司几乎垄断了整个AI训练和推理市场,它的Hopper架构GPU是目前市面上性能最强、生态最完善的解决方案。面对其他公司的挑战,英伟达可不会坐以待毙,它正在用尽一切手段巩固自己的护城河。
一方面,它通过与云厂商签订独家或优先供应协议,牢牢锁住下游客户;另一方面,它也在积极布局软件生态,让开发者离不开它的CUDA平台。
所以,那些所谓的“ASIC玩家”或者“无晶圆厂设计公司”,比如博通、AMD,甚至是OpenAI自己孵化的芯片项目,它们想靠技术突破来颠覆英伟达,难度堪比登天。这场战争的本质,不是技术竞赛,而是资源和渠道的争夺战。
但是英伟达也有致命上文弱点:就是他出生显卡,而不是出生于数据中心,屁股决定脑袋,这个出身很容易让他无法发现小房间里有头大象,换个视角就能发现,但是他视而不见,就是因为掉入陷阱,着了自己出身的道!从国产光刻机传闻看:AI竞赛切莫着了别人道
那么,为什么我说OpenAI最近的那些动作“看起来很美,实则很虚”呢?原因就在于,它们所有的宏伟蓝图,都建立在一个极其脆弱的基础之上——那就是整个半导体供应链的瓶颈。
光刻机瓶颈
大家都知道,造芯片不是搭积木,它是一个极其复杂、高度依赖上游设备和材料的精密工程。其中最关键的一环,就是光刻机,特别是极紫外光刻机(EUV)。而这个领域的霸主,只有一个,那就是荷兰的阿斯麦公司。
阿斯麦几乎垄断了全球所有的高端光刻机市场,尤其是EUV光刻机,全世界只有它能生产。这意味着,无论台积电、三星还是英特尔,只要想制造最先进的7纳米、5纳米甚至3纳米芯片,就必须排队等阿斯麦的机器。
而阿斯麦呢?它自己也产能有限,订单早就排到了好几年后,根本来不及交付。这就形成了一个死循环:下游需求爆炸式增长,上游设备供应却严重不足,导致整个行业的产能扩张速度远远跟不上需求的增长。
当然,将光刻机作为限制瓶颈其实也是一种掉入陷阱的表现,如果按照芯片-->显卡-->数据中心 这样从下而上的思维方向,这种还原论思维类似:原子-->分子-->物体,只要意识到这种思维方向,那么反者道之动,从下而上的反面是从上而下,超算数据中心->显卡->芯片 这个思路下来,我们就可以设计适合超算数据中心的算力芯片,从功耗和系统角度重新设计芯片,这时普通光刻机就可以应付。英伟达自己都不建数据中心,租用算力模拟测试自家芯片
HBM瓶颈
除了光刻机,另一个致命的瓶颈就是高带宽内存(HBM)。AI芯片需要处理海量数据,对内存带宽的要求极高,传统的DDR内存根本不够用,必须使用HBM。而HBM的生产同样非常复杂,主要由三星、海力士和美光三家垄断。这三家公司在扩产方面也非常谨慎,因为建一座新的内存工厂动辄上百亿美元,投资回报周期长,风险巨大。一旦市场需求突然下滑,这些巨额投资就会变成沉重的包袱。所以,他们宁愿忍受供不应求的局面,也不愿意盲目扩产。这就导致了一个非常现实的问题:即使你有钱,也不一定能买到足够的HBM芯片。
在这种情况下,谁能拿到芯片?答案很简单:钱多、关系硬、订单大的公司。像英伟达、亚马逊、微软这样的巨头,它们不仅有雄厚的资金实力,还有强大的议价能力,能够优先获得芯片供应。而那些中小型的AI初创公司,或者是新兴的芯片设计公司,它们只能排在后面,眼巴巴地看着别人吃肉,自己喝汤都难。这就是所谓的“马太效应”,强者恒强,弱者愈弱。最终的结果就是,市场会被少数几家巨头瓜分,中小玩家要么被淘汰,要么被收购,整个行业集中度会越来越高。
更讽刺的是,当这些foundry和memory厂商终于熬过漫长的建设周期,把新产能建起来的时候,市场需求可能已经发生了变化。因为在这段时间里,大量中小企业已经被挤出了市场,导致整体需求下降。这样一来,新建的产能就成了“过剩产能”,厂商们又得面临亏损的风险。为了避免这种情况,foundry和memory厂商在做资本开支决策时,会变得异常保守。它们宁愿少赚点钱,也不愿意冒险投资,宁可让市场保持短缺状态,也不愿意承担产能过剩的后果。这是一种典型的“囚徒困境”,每个参与者都选择对自己最安全的策略,结果却是整个行业的发展被拖慢了。
结论
所以,回到最初的问题,为什么我说OpenAI的那些 deals 看起来很虚?因为它把一切都想得太简单了。它以为只要签个合作协议,就能立刻获得海量算力,就能迅速推出下一代AI产品。
但它忽略了整个供应链的复杂性和滞后性。从芯片设计、流片、量产,到最终交付给客户,中间要经历无数个环节,任何一个环节卡壳,都会导致整个计划泡汤。
而且,就算它拿到了芯片,也要面对高昂的成本和激烈的市场竞争。在这个过程中,它不仅要和英伟达这样的巨头竞争,还要和其他云厂商、芯片设计公司争夺有限的产能资源。这是一场没有硝烟的战争,胜负早已在供应链的底层决定了。
现在你明白:开头倒金字塔这张图就已经从直觉告诉你,金字塔底部的光刻机是瓶颈,但是光刻机和阿斯麦不能划等号,阿斯麦可以制造2纳米甚至更小芯片,再小就会发生量子隧穿啦,但是7纳米芯片光刻机可能不只是只有荷兰阿斯麦能制造!抄底机会:荷兰以技术外流为由突袭接管闻泰科技芯片厂
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