最近，美股又誕生了一家萬億美金市值的公司——博通。

博通目前已成為全球大型AI數據中心以太網交換機芯片，以及AI硬件領域ASIC定制化AI芯片的最核心供應力量之一，自2023年以來成為人工智能投資浪潮的核心市場焦點，其投資熱度僅次于AI芯片霸主英偉達。

之所以其市值突破萬億美元，主要是其公布了一份好于預期的第四財季財報，不僅盈利表現好于預期，而且博通今年人工智能收入增長了兩倍多。博通財報顯示，在截至11月3日的第四財季內，博通調整后每股盈利1.42美元，好于預期1.38美元；博通收入140.5億美元，較去年同期的93億美元增長51%。略低于預期的140.9億美元。該公司第四季度凈利潤為43.2億美元，合每股0.90美元，較上年同期的35.2億美元和每股0.83美元增長23%。

博通預計下一財季收入146億美元，略好于分析師平均預期145.7億美元。其CEO陳福陽還透露，博通正在與三家大型云客戶開發定制AI芯片。

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AI芯片路線之爭：ASIC還是GPU

博通在包括人工智能芯片在內的半導體解決方案部門，營收從一年前的80.3億美元增長了12%，至82.3億美元。也就是說，博通營收增長主要得益于AI芯片相關業務。

AI芯片，也被稱為AI加速器或智能芯片，是一種專為高效運行人工智能算法而設計的特殊處理器。這種芯片基于人工神經網絡模型，模擬生物神經元的工作機制，通過大量的處理單元進行并行計算，以實現復雜的數學運算和數據處理。而說到AI芯片，絕大部分人的第一印象是英偉達的GPU。實際上，主流AI芯片主要分為三類：以GPU為代表的通用芯片、以ASIC定制化為代表的專用芯片以及以FPGA為代表的半定制化芯片。其中最受關注的莫過于ASIC和GPU兩種技術路線。

GPU（Graphics Processing Unit）芯片即圖形處理器，是顯卡的核心，主要擅長做圖像和圖形相關運算工作，其特點是具有強大的并行計算能力和高速的數據處理能力，擅長處理計算密度大，數據間相關性小的并行計算。這主要得益于GPU在設計時給計算單元分配了更多區域。這樣可以為并行計算的每個數據單元執行相同程序，不需要繁瑣的流程控制而提高計算能力。近年來，GPU芯片還廣泛應用于機器學習算法和深度學習算法的開發中，其強大的并行處理能力使其成為機器學習算法和深度學習算法開發的主要處理器，并極大簡化了復雜數據處理流程。

從計算能力上看，GPU芯片在大數據處理和并行計算方面表現出色。然而，GPU芯片也存在一些局限性。例如，在功耗方面，GPU芯片的功耗相對較高，這對于一些對功耗要求較高的應用場景來說可能是一個問題。此外，GPU芯片的內部結構相對復雜，包含了大量其他邏輯來實現其他功能，這些邏輯對于AI算法來說可能并不完全有用，從而在一定程度上影響了AI算法的執行效率。

在此情況下，ASIC被納入視野。‌ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）‌，即應用特定集成電路，在集成電路界被認為是一種為專門目的而設計的集成電路。ASIC在批量生產時與GPU等通用集成電路相比具有體積更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增強、成本降低等優點。

隨著生成式AI應用的迅猛發展，AI ASIC芯片能否成為英偉達GPU芯片可⾏的替代品⼀直是業內熱議話題。而摩根士丹利認為，盡管面臨英偉達GPU的競爭，AI ASIC的市場仍將繼續擴張。大摩分析師表示，ASIC市場規模將繼續增長，預計在2024—2027年期間，AI ASIC市場規模將從120億美元增長至300億美元，年復合增長率達到34%，其中3nm項目將成為關鍵競爭領域。

研究機構Rosenblatt也預計，隨著其他科技巨頭的突破，客戶定制化的AI ASIC的增速預計將超過GPU計算。

02

英偉達AI GPU最強勁對手

作為AI芯片的龍頭企業，英偉達的AI生態擁有三大王牌，GPU、CUDA和NVLINK。

CUDA是英偉達公司設計研發一種并行計算平臺和編程模型，包含了CUDA指令集架構以及GPU內部的并行計算引擎。開發人員可以使用C語言來為CUDA架構編寫程序，所編寫出的程序可以在支持CUDA的處理器上以超高性能運行。

而NVLink則是英偉達開發并推出的一種總線及其通信協議。NVLink采用點對點結構、串列傳輸，用于CPU與GPU之間的連接，也可用于多個GPU之間的相互連接。當前配備并使用NVLink的產品業已發布，多為針對高性能運算應用領域，比如英偉達的Tesla P100運算卡、H100等。NV LINK在優化GPU與CPU之間的數據交換，增強系統的靈活性與擴展性，提高系統的能效比上，都具備強有力的競爭能力。

而NVLink的成功主要得益于2019 年以 69 億美元的巨額資金收購了以色列芯片廠商邁絡思（Mellanox）科技有限公司。在高速以太網卡、網絡互聯設備等市場，邁絡思處于全球第一梯隊，在InfiniBand領域的占有率接近70%。收購完成之后，英偉達將自己原有的NV Link協議和邁洛思的網卡芯片做了整合，從而在生態上完成了高度融合。比如，NVLink經常用于GPU卡間互聯，以提高計算任務的性能；而 InfiniBand則負責連接數據中心內的通用服務器節點、存儲設備等，以實現整個系統的高效運行。

英偉達因其先發優勢和三大王牌，在AI芯片領域穩坐頭把交椅。但如今英偉達最強勁的競爭對手已經出現。

博通設計并銷售的芯片中，雖然沒有GPU和NVlink，但博通卻擁有很多確保GPU正常通信的高速連接芯片，比如Switch，類似的芯片博通在全球市場份額中占有近半數的市場份額，由于其設計的難度比較高，價格比較貴，利潤也自然豐厚。

此外，博通也擁有芯片設計服務能力。憑借多年在芯片定制領域的積累，博通擁有豐富的芯片設計IP。這也使得博通可以通過為客戶設計ASIC芯片和英偉達的GPU競爭。因為采用的是ASIC的方案，不需要和英偉達GPU一樣實現通用計算能力，只需要跑通客戶的算法，系統和模型足矣，自然也避開了CUDA生態。實際上博通已經幫谷歌這類互聯網大廠開發了一款專用AI ASIC，即谷歌的TPU。

市場調研機構Omdia的最新研究結果強調了對谷歌張量處理單元 （TPU）AI芯片的需求正在快速增長，這一趨勢可能足以開始削弱 NVIDIA 在 GPU 領域的市場主導地位。博通CEO一再上調他的 AI 芯片收入目標至 120 億美元。基于此，據估計，谷歌的 TPU 可能占 60 億美元到 90 億美元之間，具體取決于計算和網絡設備之間的細分。這個數字包括大量 Meta 的 MTIA 芯片，以及2025年將新增的一個神秘的第三個客戶的項目。

分析師指出，“盡管計算設備和網絡設備的具體比例存在一些不確定性，但即使按照較低的60億美元估計，TPU出貨量的增長速度也足以首次從英偉達手中搶占市場份額。值得注意的是，谷歌云業務在總收入中占比持續增長，盈利也在不斷提升。這可能表明TPU加速實例和基于TPU的AI產品在發揮作用。”

ASIC正在加速崛起，威脅GPU在AI計算中的統治地位。得益于此，博通作為ASIC最重要的概念股，股價一路猛漲，一度從180飆到了250，市值也突破了萬億美元。相比之下，英偉達反而成了昨日黃花，股價一路下跌，甚至不到130美元。

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百萬算力集群大戰來襲

目前，基于GPU和ASIC的算力集群正邁向百萬算力卡的集群大戰。

馬斯克宣布，計劃將xAI的Colossus AI超級計算機從目前的10萬個GPU擴展到100萬個，這無疑引發了業界的廣泛關注，從而超越谷歌、OpenAI 和 Anthropic 等競爭對手。不過，xAI并非唯一一家擁有如此宏偉計劃的企業。

博通CEO在2024財年Q4財報電話會議上表示：“我們目前有三家超大規模客戶，他們已經制定了自己的多代AI XPU路線圖，計劃在未來三年內以不同速度部署。我們相信，到2027年，他們每家都計劃在單一架構上部署100萬XPU集群。”

博通為包括谷歌、Meta在內的多家科技巨頭開發AI、定制數據中心硬件芯片等。公司與客戶合作確定工作負載需求，如AI訓練、推理或數據處理，然后定義芯片規格并開發關鍵差異化方面。博通負責將架構實現為硅片，并配備平臺特定的IP、緩存、芯片間互連和接口。這些高性能XPU由臺積電（TSMC）制造。

如今博通和英偉達的AI芯片大戰正愈演愈烈。

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轉機出現，博通未來可期

資料顯示，到2027年，其人工智能芯片以及人工智能網絡部件的總市場機會可能在600億至900億美元之間。

雖然AI芯片市場很大，但一直以來都被英偉達所把控。不過2024年英偉達卻流年不利，最近轉機來了。

首先是英偉達新的GPU頻頻延期。根據The Information的一份新報告，英偉達已向其部分合作伙伴透露，原定的Blackwell GPU發布計劃將推遲，目前目標鎖定在2025年初。推遲發布雖在意料之外，但背后的原因——設計缺陷，更令人憂心。隨著新一代GPU的交付推遲，AI產業的用戶體驗將受到影響。各大公司在部署基于此技術的應用時，面臨項目進度延誤的風險。

此外，天風證券分析師郭明錤發布的最新投資研究報告表示，英偉達正為其明年即將推出的B300和GB300開發測試DrMOS技術，但其中發現AOS（Alpha and Omega Semiconductor Limited） 的5×5 DrMOS 芯片存在嚴重過熱問題。如果這個的問題不能快速解決，則可能影響系統量產進度，并改變市場對AOS訂單的預期。

另一方面，當前博通的ASIC客戶已經實現量產的是谷歌和meta，其中最大部分來自于谷歌。公司的AI收入和谷歌的資本開支有較強的相關度。另外，結合公司認為2024財年150-200億美元的可服務市場規模看，復合增速將達到50%以上，這為市場信心再次注入了“強心劑”。