英偉達的反擊：挾H100以令諸侯
論騷操作，硅谷恐怕沒有CEO能比得上黃仁勳。
去年，黃仁勳向微軟、谷歌和亞馬遜這些雲計算廠商提出了一個計劃：這些廠商都有很多搭載了英偉達GPU的服務器，由英偉達租用這些服務器，然後讓英偉達的工程師對其進行“優化”，再以英偉達的名義租給普通的AI企業，從中賺取差價。
說簡單點，以前微軟會直接把雲服務賣給中小公司，現在由英偉達進來當中間商。當然按照英偉達官方的說法，此舉是爲了“向雲計算廠商展示在數據中心配置GPU的正確方法”[1]。
服務器還是那個服務器，但經過英偉達“優化”後，客戶就從微軟優化到英偉達了。但就是這樣一個匪夷所思的提議，除了亞馬遜之外，各大雲計算廠商居然都同意了。
2023年3月，英偉達正式上線雲計算服務DGX Cloud。事實證明，經過英偉達工程師的優化後，DGX Cloud在訓練大模型時表現得的確更好；在此基礎上，英偉達還破例允許短期租賃。僅僅半年時間，英偉達就拿下了軟件公司ServiceNow等大客戶。
科技公司願意配合英偉達騷操作的真實原因，可能還是因爲英偉達手中握有大模型時代最稀缺的資源——H100。
當下，幾乎所有的企業都沒有足夠的算力。連OpenAI創始人阿爾特曼，都曾在一次聽證會上無奈地表示：“如果人們減少使用ChatGPT，我們會非常高興，因爲我們的GPU非常短缺[2]。”
買了多少H100，甚至可以成爲決定AI成就的關鍵因素。這也讓英偉達有了“挾H100以令諸侯”的底氣。
計算機的“稀土”
通常來說，科技企業會通過購買雲計算廠商的服務，來滿足算力需求。從2023年3月開始，微軟Azure、亞馬遜AWS等雲計算廠商也先後上架了HGX H100的租賃服務，HGX H100是由4個或8個H100組成的服務器。
然而，當下供需嚴重失衡，雲計算廠商這點H100存貨已經遠遠滿足不了市場的胃口。2023年H1的財報中，微軟專門更新了一條風險因素：如果無法獲得足夠多的AI芯片，雲計算業務可能會中斷。
許多初創公司需要排隊等待3-12個月，一旦友商搶在自己前面，那可能就是幾十上百億估值的損失。
HGX H100
無數“H100窮人”們，只能被迫發揮主觀能動性，看誰的路子更野。
面對《紐約時報》的採訪，一位創業者將H100比作“稀土”。早些時候，他跑去請求美國國家科學基金會投資自己，僅僅因爲基金會底下一個項目剛好有少數空置的H100。
在硅谷，AI創業者打招呼的方式，都變成了“我認識一個有H100的傢伙”——不知道的還以爲在買賣毒品[4]。
GPU Utils曾測算過H100搶購潮背後具體的需求數據：
對需要自己訓練大模型、追求大力出奇跡的企業來說，沒有個上萬塊H100都不好意思出門。由前DeepMind聯合創始人蘇萊曼創辦的Inflection AI，成立方纔一年，已買了2.2萬個H100；至於Meta這樣財大氣粗的公司，很可能會購買10萬個甚至更多。
對微軟Azure等雲計算廠商來說，每一家也都需要至少3萬個H100。而其餘幾家私有云，還將消耗總計約10萬個H100。
測算後發現，僅美國大型科技公司和少數幾家明星初創公司，需求量已達到約43萬個[5]。如果再算上其他初創企業、研究機構、大學，乃至富裕國家的追逐、再加之黃牛、黑市等不可控因素，實際需求很可能遠大於這個數字。然而據英國《金融時報》爆料，今年H100的出貨量大約是55萬個[6]。
H100之所以令人如飢似渴，其中一個核心原因在於其近乎壟斷的市場地位。
面對大模型訓練對極致效率的需求，H100在大多數情況下都是最優解。
MPT-30B是第一個使用H100訓練的開源LLM（大語言模型），實際訓練只耗費了11.6天；相比之下，使用前一代的A100訓練則需要28.3天[7]。如若換成參數規模更龐大的AI，例如1800B的GPT-4，效率差異會更加明顯。跑馬圈地的時代，時間就是一切。
除此之外，H100在模型推理上的效率也遠高於A100。儘管H100的首發價約爲3.3萬美元，如今二手市場價格更上漲至4-5萬美元；但若將H100和A100的性能分別除以各自的價格，能發現H100的性價比實際也高於A100。
MPT-30B的具體訓練、推理情況
黃仁勳說，“Buy more GPUs , the more money you save（買得多，省得多）”，似乎不無道理。
也正因爲如此，即便美國限制了H/A100的對華出口，國內科技公司仍在搶購閹割版的H/A800——儘管閹割版的芯片間數據傳輸速度只有前者一半，意味着需要在大模型訓練上花費更多時間。
除需求量龐大之外，造成H100短缺的另一個原因是產能的嚴重不足。
H100芯片需要使用SK海力士的HBM內存，以及臺積電的CoWoS封裝——兩者都因過於昂貴，此前並沒能大規模市場化，預備產能並不多。由於產能爬坡尚需時間，有分析師預測H100的短缺至少會持續至明年一季度，也有人認爲要到明年年底纔有可能有所緩解[9]。
H100內部結構
H100的空前盛況，讓黃仁勳在短短一年時間內體驗了一回坐過山車的感覺。
去年二季度，消費市場萎靡不振加上挖礦企業扎堆倒閉，英偉達交出了一份不及格的財報，“GPU滯銷，幫幫我們”的表情包一度遍地都是。一年之後，黃仁勳成功向資本市場展示了什麼叫“反向暴雷”，同比營收暴漲854%，大幅超出了最樂觀分析師的預測。
巔峰換來了漫天的吹捧，但黃仁勳心裡清楚，英偉達的頭上一直懸着一把劍。
不可避免的戰爭
今年8月，傳奇工程師吉姆·凱勒對媒體評論道，“我不認爲GPU是運行AI的全部，世界憎惡壟斷[11]。”
此番發言雖有給自家AI芯片打廣告之嫌，卻也是業界的共識。
事實上，那些購買了最多H100的大型科技公司，基本都不太“安分”：微軟、谷歌、Meta，或多或少都嘗試過自研AI芯片。
這讓英偉達面臨着一個異常尷尬的處境：在AI芯片領域，自己與“大客戶”之間，未來幾乎必有一戰。
大型科技公司們選擇自研AI芯片，最初都源於一個非常質樸的需求——省錢，其中最典型的便是谷歌。
早在2014年，谷歌已啓動了自研芯片計劃。彼時，OpenAI的首席科學家伊利亞還在谷歌工作，打造出了一套頗具顛覆性的AI模型。該模型脫胎於伊利亞的“大力出奇跡”理念，只需要灌入足夠多且正確的數據，它便能更好地完成翻譯、語音識別等工作。然而待到實際應用時，谷歌卻犯了難：
如果將AI服務安裝至10億多臺安卓手機中，哪怕每個人每天只使用3分鐘，谷歌都需要2倍於當前數據中心的算力。當時谷歌已經建了15個數據中心，每個造價上億美金，“超級加倍”顯然不切實際。
最終，谷歌自研出了性能更強、功耗更低的TPU，大大提升了單個數據中心的算力供應，以一種更經濟實惠的方式解決了算力難題。
引入了TPU的數據中心
TPU的出現，令黃仁勳如坐鍼氈，開始了“爆改GPU”，很快在性能上實現了反超，其最新成果便是H100。不過，H100的售價實在過於昂貴。
如果按重量售賣H100，那麼其每盎司售價將達到黃金的一半；即便對地球上最賺錢的科技公司而言，這筆“英偉達稅”也堪稱天文數字。
然而，H100的實際製造成本並不高。據金融諮詢公司Raymond James測算，H100的成本約爲3320美金，僅佔首發價的1/10，黃仁勳含淚賺10倍[12]。
自研芯片的經濟收益毋庸置疑，但除此之外其實還有另一個好處：垂直整合打造差異化。
堆疊算力不是簡單的往車裡加汽油，需要考慮軟件適配性、自身業務需求等一系列問題。例如AI所使用的深度學習框架有多個派別，谷歌是TensorFlow，Meta用的PyTorch，而百度則有PaddlePaddle，硬件需要根據不同框架做適配。
專門定製的AI芯片，可以更加緊貼自身AI業務的需求。所以Meta在今年又重啓了自研芯片計劃，針對PyTorch框架定製了全新的MTIA芯片。
對大公司來說，考量芯片的核心其實不是算力，而是“單位美元提供的算力”，也就是成本。谷歌的TPU和特斯拉的Dojo都證明了，定製服務的成本是可以接受的。
眼下，“反抗的星火”已經點燃。據外媒爆料，大型科技公司的雲計算團隊，已開始頻繁勸說客戶改用其自研芯片，而不是英偉達的GPU。英偉達固然是目前爲止絕對的贏家，但沒人知道平衡什麼時候會被打破。
不過，面對這場不可避免的戰爭，英偉達也留了後手。
挾H100以令諸侯
英偉達打出的第一張牌，叫CoreWeave。
CoreWeave成立於2017年，最初是一家以太坊挖礦公司，後來轉型做起了雲計算業務。據CoreWeave創始人透露，2022年公司收入爲3000萬美金，僅有微軟Azure的1/1133，在硅谷幾乎沒什麼存在感。
然而到了2023年，CoreWeave突然一夜成名，接連簽下Inflection AI和Stability AI兩個大客戶，年營收預計將達到5億美金，一年翻16倍。除此之外，微軟甚至決定在未來幾年花費數十億美金購買其服務；其中僅2024年的訂單，已有20億美金。
改變CoreWeave命運的貴人，正是英偉達。
今年4月，英偉達參與了對CoreWeave的投資；但比起美元，英偉達還給了它一項更稀有的資源——H100。CoreWeave是全球第一家上線HGX H100租賃服務的雲計算企業，比微軟Azure還要早一個月。
CoreWeave三位創始人
這番安排，其實是黃仁勳的有意爲之。
H100近乎壟斷的市場地位加之嚴重短缺的現狀，讓英偉達手中多了一層權力：他可以自由決定優先供貨的對象。
相比自己跟Big Tech們同牀異夢的塑料友誼，CoreWeave和英偉達是實打實的革命戰友。因此，英偉達削減了對大型科技公司的H100供應，轉而將這部分產能交給了CoreWeave等“自家兄弟”——它們曾確保不會自研芯片。
從結果來看，這一戰略不僅避免了囤積現象的出現，也確實搶到了大型科技公司的蛋糕：
例如前文提到的Stability AI，在2022年底時一直將亞馬遜AWS視作唯一雲服務商；然而到了今年3月，困於算力不足的Stability AI，悄悄叩開了CoreWeave的大門。
事實上，英偉達手中並非僅有CoreWeave一張牌。這位手握H100的投資人，還投資了同爲雲計算公司的Lambda Labs，以及三家從事大模型、應用開發的明星初創企業。
前DeepMind聯合創始人蘇萊曼創辦的Inflection AI，也接受了英偉達的投資
在畝產十萬大模型的當下，H100是比美元還珍貴的硬通貨，也爲英偉達創造了一個寶貴的窗口期：儘可能讓更多公司用上H100，趁早建立起生態，“把朋友搞得多多的”。
那麼這個窗口期能持續多久呢？
尾聲
英偉達的一系列“騷操作”已經引來了美國反壟斷機構的注意，同時，全球瘋搶H100的現狀，很可能不會長期持續下去。
正如前文所述，H100產能受限是因爲臺積電和SK海力士的預備產能不足；隨着新產線陸續落地，短缺狀況會逐漸得到緩解。
除此之外，旺盛的需求也未必會延續下去。
事實上，越來越多的科技公司和研究機構都選擇將大模型開源。隨着市場上的優質開源模型越來越多，初創企業和研究機構可以不必再自己動手訓練，轉而直接下載開源模型，根據自身業務需求進行開發或者推理。
Meta發佈開源大模型Llama後，斯坦福、卡內基梅隆等多所高校的研究人員就曾聯合起來，以此爲基礎打造了開源大模型Vicuna，很快便突破了200萬次下載。
Vicuna
在肉眼可見的未來，算力的主要使用場景很可能會從訓練轉向推理——屆時，H100便不再是獨孤求敗了。因爲不同於追求極致效率的訓練場景，AI推理其實更看重性價比。
另一方面，以大模型爲代表的生成式AI如今面臨的問題在於：面對高昂的算力成本，除了英偉達，大家都還沒賺到錢。
2006年CUDA平臺推出時，英偉達以超脫於行業的前瞻性推動了AI的飛速進步。而如今，英偉達氣勢如虹的業績似乎也是一種拷問：它是不是已經從AI的推動者，變成了AI前進的阻力？
參考資料
[1] Nvidia Muscles Into Cloud Services, Rankling AWS，The Information
[2] OpenAI CEO Sam Altman testifies at Senate artificial intelligence hearing | full video，CBS News
[3] Google Gemini Eats The World – Gemini Smashes GPT-4 By 5X, The GPU-Poors，Semi Analysis
[4] The Desperate Hunt for the A.I. Boom’s Most Indispensable Prize，The New York Times
[5] Nvidia H100 GPUs: Supply and Demand，GPU Utils
[6] Saudi Arabia and UAE race to buy Nvidia chips to power AI ambitions，Financial Times
[7] MPT-30B: Raising the bar for open-source foundation models
[8] China’s internet giants order $5bn of Nvidia chips to power AI ambitions，Financial Times
[9] AI Capacity Constraints - CoWoS and HBM Supply Chain，Semi Analysis
[10] Insight: Inside Meta's scramble to catch up on AI，Reuters
[11] Jim keller發聲：世界憎恨壟斷，GPU不是全部，半導體行業觀察
[12] Nvidia Makes Nearly 1,000% Profit on H100 GPUs: Report，Toms Hardware
[13] 深度學習革命，凱德·梅茨
[14] 英偉達帝國的一道裂縫，飯統戴老闆
[15] CoreWeave came ‘out of nowhere.’ Now it’s poised to make billions off AI with its GPU cloud，Venture Beat
[16] Why Nvidia Aids Cloud Rivals of AWS, Google and Microsoft，The Information
[17] TPUv5e: The New Benchmark in Cost-Efficient Inference and Training for <200B Parameter Models，Semi Analysis
[18] Nvidia’s Hot Streak May Not Last Forever，The Information
編輯：李墨天
視覺設計：疏睿
責任編輯：陳彬
研究支持：何律衡