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光模块未来可期
文字:绯红之猪
校稿:朝乾 / 编辑:果栗乘
天下大势,和久必战,战久必和。
西方大国双手舞棒,左曰“
美元霸权”
,右曰“
自由贸易
”,昔欲破而自立者,俱化为冢中枯骨。
今数雄俱灭,唯中国尚存
。
中国非但没有在激流中败下阵来
甚至还迎难而上,在世界舞台上站稳了脚跟
▼
近几年,这两根大棒频繁向中国挥来,宛如三体人利用智子锁死地球科技一般,频频出手围堵中国科技树。
迈入2024年,由OpenAI训练的
Sora大模型
一经推出就成为当红炸子鸡,输入文本即可生成一段足以乱真的视频片段,一时间震撼了全球。
AI领域
蕴含着深不可测的发展空间,毫不意外地成为
中美科技战角逐的新高地
。在这个方兴未艾的战场,中国不容有失。
从某些角度来看,
AI大模型跟人类大脑还真有几分相似
。两者均有复杂的神经网络结构、都具备学习能力,还能将掌握的知识用于解决全新的问题。
以
AI三要素
(算法、算力、数据)与人脑的工作原理,做个简单的类比:AI大模型生成内容好比是一个人写文章,
算法
相当于人脑的思维方式与逻辑能力;
算力
对应人脑的脑力和计算能力;至于
数据
,就类似于人脑的知识与经验积累。
网上还有一个更直观的说法,
算法可以看作是汽车的设计和结构,算力是汽车的发动机,而数据则是汽车运行所需的燃料
。
三者缺一不可,从目前市场的关注点来看,
发动机显然还是当红炸子鸡
。如果把这几年各家纷纷上马AI的大潮比作“淘金热”,那么训练AI大模型所需的
算力
,就对应挖金子的铲子。
淘金的人不见得能挖到宝,但卖铲子的人肯定赚钱。而在AI领域“卖铲子的”,是一家显卡厂商——
英伟达
。前些年比特币大火的时候,“矿机”对高性能显卡有着巨大需求量,
英伟达显卡一时洛阳纸贵
。
那时,到处流传着矿工们飞往全球抢卡的故事
(图:shutterstock)▼
进入AI时代后,人们发现显卡的核心——
GPU
(图形处理器)非常适合用来训练AI大模型。
嗅到AI商机的英伟达凭借在GPU领域多年的积淀,推出了
从单个、多个GPU整合的系统平台,以及包含AI数据中心、AI软件在内的一站式解决方案
。夸张点说,如果你想搞个数据中心训练AI大模型,拿着钱找英伟达就行了。
比如英伟达DGX
集成了AI软件和一系列服务器和工作站的平台
(图:NVIDIA)▼
英伟达的解决方案不仅性能冠绝全场,还在
软件平台、AI生态系统
上有很大的优势。这就是英伟达在AI领域一骑绝尘,领先其他竞争对手的原因了。
由于众所周知的原因,我们在GPU芯片上还在奋力追赶。但其实“淘金热”赚钱的还不只是卖铲子的,卖帐篷、食物、炊具、甚至是工作服的人都很挣钱。在AI热潮下,受益的也不仅限于英伟达一家,
还包括整条产业链上上下下的一众企业
,这其中就包括
光模块企业
。
小小的光模块看上去不起眼,但可以将电信号与光信号相互转化,实现数据长距离、低损耗传递。
光模块在训练AI大模型的数据中心的地位,相当于人脑神经网络中神经元细胞负责传递神经递质的突触。人脑中没有小小的突触,神经元细胞彼此的协作就无法实现,更谈不上神经网络的思维、计算能力了;同样的,
没有光模块,AI也就无法实现算法和算力
。
光模块虽小,但却扛起了AI大模型这座大厦,背后更包含了包括光电子元器件、芯片在内的整条产业链。这也是为什么从去年到今年,A股连续几波人工智能行情中,光模块含量更高的
通信ETF(515880)
备受关注的原因。聪明的资金显然也在一步步沙里淘金、去伪存真。
大鹏一日同风起,扶摇直上九万里。
AI领域将会成为科技领域的新风口
,这两年中美两国互联网大厂纷纷入局,砸下真金白银,以推动自家AI大模型的训练与迭代。
自AlphaGo战胜围棋世界冠军,再到ChatGPT、Gemini、Sora等AI大模型的横空出世,
中国企业已失去发动“闪电战”、抢占先发优势的机会
。
人工智能的浪潮,早在我们还没在意时就已掀起
(图:Google DeepMind)▼
加上中美科技战的大背景,美国早就出手
禁止中国企业获得高性能AI加速卡
,即便是允许销往中国的,也要限制性能,逼得
英伟达推出“中国特供版”
来规避上述情况。
对方如此“不讲武德”,建立与训练AI大模型自然不能单靠中国企业自身的力量完成,更需要
“看得见的手”
发挥作用。
英伟达也不愿放弃中国市场
才不得已推出“中国特供版”芯片
(图:REUTERS)▼
国家不仅要在资源、政策等方面提供支持,还要
引导产业链上下游相关企业走向高质量发展与良性竞争
。这就好比是集团军群规模的作战。
而光模块正是AI产业链的关键节点之一。2016年以前,全球光模块企业TOP10只有
光迅科技
一家中国企业。而到了2022年,这个榜单已有
多达7家中国企业上榜
,其中前四名的中际旭创、Coherent(美)、思科(美)和华为
占据了全球市场的半壁江山
。放眼全局,中国光模块在全世界范围内的市场份额占比如今已经超过
60%
。
随着AI加速卡算力的节节飙升,承担信息传递角色的
光模块的传输速率与带宽也有了更高的要求
。这就好比你买了一部支持100W快充的手机,却还在用5V 1A落后规格充电头,想实现高速快充,无异于痴人说梦。
目前,光模块业界主流水平已经来到了400G、800G甚至1.6T规格,
目前国内已有数家企业实现了800G光模块的批量出货
,正在抢占海内外市场。高带宽的先进制程光模块可有效突破海外厂商的“技术围堵”,企业又能获取更大的利润空间,还避免了靠卷低端产品成本陷入恶性竞争的情况。
800G光模块的市场需求很大
已经成为企业的主要盈利增长点
(图:stcn)▼
光模块的核心部件之一——
光芯片
,近年来,国内光模块企业也在逐步攻关,实现更高的国产化率、降低海外进口路径依赖。
归其原因,除了怕被“卡脖子”之外,光芯片在光模块中的成本占比高达约
30~60%
,而高传输速率的光芯片成本占比更高。这就意味着,中国光模块企业必须要避免出现给光芯片企业“打工”的情况。
英伟达现在到底有多火?火到说出来可能很多人不信的程度——仅用了8个月的时间,公司市值就从1万亿飙升到
2万亿
。
谷歌、微软、亚马逊、Meta等
一众国际互联网巨头抢着给英伟达送钱
,只为了能尽快拿到更高性能更先进的AI加速卡,在这场AI大战中抢夺先机:
此前大火的ChatGPT在大模型训练阶段,据说用了
1万块
左右的英伟达GPU芯片(较老型号),之后陆陆续续又买了
3万块
,用于此后的产品迭代;
Facebook母公司Meta的老板扎克伯格宣布,将在今年年底之前购买多达
35万块英伟达H100型号的GPU芯片
,虽然没公布具体多少钱,但肯定是天价;
去年,字节跳动向英伟达订购了价值约
10亿美元的GPU芯片
,光字节一家的订购金额就超过了2022年英伟达在内地的销售总额……
夸张点说,就是
英伟达吃肉,国内光模块企业跟着喝汤
:一块英伟达的GPU芯片与对应需要的光模块的比率,根据架构配置、光模块带宽不同,大致在1:1到1:6之间浮动。
而一个
数据中心
会用到多少GPU芯片呢?这里以采用DGX A100系统的DGX SuperPOD平台为例:一台DGX A100系统配备了8块GPU芯片,而单个DGX SuperPOD平台则有140台DGX A100系统、
合计1120块A100型号的GPU芯片
。
建设一个数据中心,根据不同算力需求可布置若干DGX SuperPOD平台,由此可见单个数据中心对光模块就有相当大的需求量。而一众互联网大厂对于训练AI大模型所需的GPU芯片更是海量。这一需求直接催生了
光模块市场的连年高速发展
。
2022年全球光模块市场的规模约96亿美元
,预计到2026年有望突破145亿,光模块市场的蛋糕正在不断做大。另一方面,随着技术不断迭代,高带宽的先进制程光模块的出货价也在升高,光模块市场迎来了少有的“
量价齐升
”阶段。
中国光模块企业也搭上了AI行业高速发展的这趟车
,企业实现了大幅成长。2017年出口额约25.65亿美元,到了2021年上升至约42.1亿美元。
上个月的GTC 2024大会上,
英伟达强势发布了全新一代GPU超级芯片GB200
。该超级芯片相比前代产品在大语言模型推理方面的性能实现了大幅提升,未来一段时间内还将牢牢占据该领域霸主地位。
说白了,
英伟达的新铲子比别家铲子更好用、能更快挖到宝
。微软、亚马逊、谷歌等互联网大厂要想在AI领域抢时间,就必须得赶紧抢购英伟达的新铲子。过了这村就没这店,你不买别人就抢着买走了。
英伟达石破天惊的新品发布,也带动了对先进规格光模块的需求,从而推动国内光模块的强势上涨。
以中际创旭、新易盛、天孚通信为代表的龙头公司股价也在不断刷新历史新高
。