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英偉達(dá)的對手是什么？

首選當(dāng)然是 AMD 和英特爾，前者本身就有 AI 加快卡業(yè)務(wù)，集 CPU 和 GPU 與設(shè)計(jì)能力相結(jié)合，后者呢？ x86 建筑的奠基人，現(xiàn)在也參與其中 AI 在加速卡領(lǐng)域，我們可以看到，他們推出的產(chǎn)品不僅在參數(shù)上與英偉達(dá)進(jìn)行了比較，而且在定位和售價(jià)上也發(fā)動(dòng)了一輪又一輪的攻勢。

而且英偉達(dá)的客戶和博通和博通 Marvell 在形成統(tǒng)一戰(zhàn)線后，它也成為了它的對手，不斷推陳出新的自研定制芯片，開始取代傳統(tǒng)的通用。 AI 加速卡，讓英偉達(dá)感受到另一種壓力。

但是在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，英偉達(dá)也迎來了自己的對手。

英偉達(dá)獨(dú)占 AI 網(wǎng)絡(luò)

進(jìn)入 21 自20世紀(jì)以來，隨著云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的日益普及，數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅速。而且 InfiniBand 這其中起到了很大的作用，特別是從 2023 年開始，以 ChatGPT 以大型為代表 AI 模型依賴于 InfiniBand，進(jìn)一步提高了這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的關(guān)注度。

大家都知道，自誕生以來，現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)一直使用馮。 · 該系統(tǒng)架構(gòu)包含諾依曼系統(tǒng)架構(gòu) CPU(算術(shù)邏輯單元和控制模塊)、內(nèi)存（RAM、硬盤）和 I/O（輸入 / 導(dǎo)出)設(shè)備。20 世紀(jì) 90 年初，為了支持越來越多的外圍設(shè)備，Intel 率先在標(biāo)準(zhǔn) PC 在結(jié)構(gòu)中引入了外圍部件的互連。（PCI）總線設(shè)計(jì)。

隨后，因特網(wǎng)進(jìn)入了快速發(fā)展階段，在線業(yè)務(wù)和用戶數(shù)量的不斷增加。 IT 該系統(tǒng)的容量提出了巨大的挑戰(zhàn)。在摩爾定律的支持下，CPU、存儲(chǔ)器、硬盤等部位都在快速進(jìn)步， PCI 總線升級(jí)換代速度較慢，極大地限制了總線的升級(jí)換代速度 I/O 性能，成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸。

針對這一情況，Intel、微軟和 SUN 率先制定“下一代” I/O（NGIO）“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而且 IBM、康柏和惠普牽頭制定了“未來” I/O（FIO）"，并于 1998 年度聯(lián)合制定 PCI-X 標(biāo)準(zhǔn)。

1999 年，F(xiàn)IO 開發(fā)論壇和 NGIO 并且建立了論壇合并 InfiniBand 貿(mào)易協(xié)會(huì) ( IBTA ) 。很快，在 2000 年，InfiniBand 架構(gòu)規(guī)范 1.0 正式發(fā)布版本。InfiniBand 替代是誕生的目的 PCI 它引入了總線 RDMA 協(xié)議，提供更低的延遲，更高的帶寬，更高的可靠性，從而實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的延遲。 I/O 性能。

同樣在 1999 年 5 月份，幾名離開英特爾和伽利略科技公司的員工在以色列成立了一家名為“ Mellanox 芯片公司， Mellanox 成立后加入 NGIO，之后 NGIO 與 FIO 合并，Mellanox 也加入 InfiniBand 陣營，并于 2001 第一款是每年推出的 InfiniBand 商品。

而且隨著英特爾的轉(zhuǎn)變 PCI Express（PCIe），還有微軟撤出 InfiniBand，這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)集群互聯(lián)的應(yīng)用范圍，而新成立的網(wǎng)絡(luò)技術(shù) Mellanox 開始走上舞臺(tái)，逐漸變成 InfiniBand 發(fā)展過程中的中堅(jiān)力量。

InfiniBand 雖然英特爾和微軟同時(shí)放棄了它，但它已經(jīng)在新的領(lǐng)域找到了增長點(diǎn)。2012 2000年后，高性能計(jì)算（HPC）需求不斷增加，需求不斷增加，InfiniBand 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場份額不斷增加。2015 年，InfiniBand 技術(shù)在 TOP500 榜單中的份額首次突破 50%，達(dá)到 51.4%（257 個(gè)系統(tǒng)）。這標(biāo)志著 InfiniBand 該技術(shù)首次成功挑戰(zhàn)以太網(wǎng)技術(shù)，成為超級(jí)計(jì)算機(jī)首選的內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)。

而 Mellanox 也在成長:2010年 年，Mellanox 與 Voltaire 合并，Mellanox 和 QLogic 變成 InfiniBand 主要供應(yīng)商；2013 年，Mellanox 進(jìn)一步進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，收購硅光技術(shù)公司 Kotura 和并行光互連芯片制造商 IPtronics，進(jìn)一步鞏固其行業(yè)地位； 2015 年，Mellanox 已占據(jù)全球 InfiniBand 市場 80% 的份額。業(yè)務(wù)范圍從芯片擴(kuò)展到網(wǎng)卡，交換機(jī) / 網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)、電纜和模塊已成為國際網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商。

隨著 AI 穩(wěn)步發(fā)展，InfiniBand 它的價(jià)值也越來越明顯，Mellanox 又因其在這一技術(shù)上幾乎壟斷的地位，成為廠商眼中的熱點(diǎn)。

為何 InfiniBand 對于 AI 如此重要？對于 AI 對于超級(jí)計(jì)算機(jī)來說，我們可以把它看作是一個(gè)很多圖形控制部件。（GPUs）這些模塊構(gòu)成了大量復(fù)雜的集群計(jì)算。另外，還有一些中央處理單元（CPUs）負(fù)責(zé)指揮計(jì)算機(jī)的操作，再加上一些 DRAM 芯片和 NAND 芯片的成本大致分配如下：50-60% 用于 GPUs，10-15% 用于 CPUs 和 DRAM 芯片，5-10% 用于 NAND 芯片。

但是以上所有芯片都需要相互連接，這可以通過 InfiniBand 或者用太網(wǎng)電纜來實(shí)現(xiàn)，即所謂的“網(wǎng)絡(luò)”，它們占用硬件成本。 10-15%，目的是提供盡可能高的帶寬，這樣數(shù)據(jù)就可以快速傳輸。如果不能實(shí)現(xiàn)更高的帶寬，那么不管是什么。 GPUs 花多少錢，最終都會(huì)變得毫無價(jià)值。

英偉達(dá)作為 AI 這個(gè)領(lǐng)域最早的探索者之一，非常敏銳地意識(shí)到了這一點(diǎn)，同時(shí)決定把重點(diǎn)從游戲轉(zhuǎn)向游戲。 AI。2019 年，英偉達(dá)以 69 億美元收購 Mellanox，超過競爭對手英特爾和微軟的出價(jià)，后兩者的出價(jià)分別是 60 億美金和 55 億美元，這筆巨額收購，為英偉達(dá)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)市場鋪平了道路。

那時(shí)候的英偉達(dá) CEO 黃仁勛解釋說，收購 Mellanox 理由是：“這是兩家世界領(lǐng)先的高性能計(jì)算企業(yè)的合并，我們專注于加快計(jì)算， Mellanox 然后致力于相互連接和存儲(chǔ)。

GPU 與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)捆綁銷售，聽起來有點(diǎn)像強(qiáng)買強(qiáng)賣，但很多人沒想到的是，黃仁勛創(chuàng)造的這種模式很快就成功了。截至今年 1 月份，英偉達(dá)的年收入翻了一番多，實(shí)現(xiàn)了 609 億美元，運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)單位銷售額增長 占英偉達(dá)業(yè)務(wù)的215% 78%。雖然英偉達(dá) GPU 一部分引起了很多關(guān)注，但是它的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)也是成功的關(guān)鍵。黃仁勛在企業(yè)最后一次財(cái)務(wù)報(bào)告電話會(huì)議上表示，InfiniBand 與去年同期相比，收入增長了五倍，這意味著其增長速度約為整個(gè)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的兩倍。

英偉達(dá)將自己的 GPU 算率與 Mellanox 結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，打造了一個(gè)強(qiáng)大的“計(jì)算引擎”，在計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施方面，英偉達(dá)無疑占據(jù)了領(lǐng)先地位，

大威脅的英偉達(dá)

以前，業(yè)界一直在使用英偉達(dá)配套設(shè)施。 InfiniBand 人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的布局是網(wǎng)絡(luò)解決方案，原因很簡單，它是目前支持大規(guī)模部署的最成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但是 InfiniBand 這并不完美。一方面，由于收購，它已經(jīng)成為英偉達(dá)的專屬產(chǎn)品；另一方面，它的成本很高，這是普通公司無法承受的。

英偉達(dá)的 CEO 黃仁勛曾經(jīng)調(diào)侃過，InfiniBand 只有集群成本 20%，而且它可以提高人工智能訓(xùn)練的性能。 20%，在一定程度上已經(jīng)收回了成本， InfiniBand 實(shí)際上是免費(fèi)的。但是這種觀點(diǎn)顯然是偏概全的，顧客必須先拿出集群成本。 為了真正壓榨集群的性能，20%，這意味著使用它， 120% 的成本創(chuàng)造 120% 的性能。

相比之下，基于以太網(wǎng)的集群通常只需要額外的集群。 10% 盡管后者在性能上往往很難，甚至更低的成本， InfiniBand 與之競爭，但是它憑借自己的廉價(jià)價(jià)格也贏得了一部分顧客。事實(shí)上，現(xiàn)在高性能網(wǎng)絡(luò)的競爭， InfiniBand 與高速以太網(wǎng)的競爭，資源充足的廠商更傾向于選擇 InfiniBand，而且重視性價(jià)比的廠家可能會(huì)重點(diǎn)關(guān)注高速以太網(wǎng)。

然而，這種情況并不是一成不變的。即使是資金雄厚的大企業(yè)也在尋找更便宜、更合適的網(wǎng)絡(luò)解決方案，英偉達(dá)和 InfiniBand 不斷地受到挑戰(zhàn)。

2023 年 7 月，Linux 該基金會(huì)宣布將成立一個(gè)超級(jí)以太網(wǎng)聯(lián)盟進(jìn)行監(jiān)管，其創(chuàng)始成員包括 AMD、Arista、Broadcom、思科、Eviden、HPE、英特爾、Meta 在微軟的支持下，超以太網(wǎng)聯(lián)盟表示，為了滿足高性能計(jì)算和人工智能系統(tǒng)所需的低延遲和可擴(kuò)展性要求，將致力于改善以太網(wǎng)。

這個(gè)聯(lián)盟的首要任務(wù)是定義和開發(fā)他們所說的超以太網(wǎng)傳輸。（UET）協(xié)議，這是一個(gè)新的以太網(wǎng)傳輸層協(xié)議，可以更好地滿足人工智能和 HPC 需要工作負(fù)荷。

在高層次上，超以太網(wǎng)聯(lián)盟希望通過手術(shù)來完善以太網(wǎng)，只改進(jìn)和改變實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所必需的部分。從一開始，聯(lián)盟就專注于改善以太網(wǎng)技術(shù)的軟件層和物理層，但不改變其基本結(jié)構(gòu)，以保證成本效率和互操作性。

為了定義超以太網(wǎng)通信的協(xié)議、接口和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，聯(lián)盟的技術(shù)目標(biāo)包括開發(fā)規(guī)范、應(yīng)用程序接口和源代碼。此外，聯(lián)盟還致力于更新現(xiàn)有的鏈接和傳輸協(xié)議，創(chuàng)建新的監(jiān)控、信令、安全和擁堵機(jī)制，以更好地滿足大型人工智能和高性能計(jì)算集群的需求。與此同時(shí)，由于人工智能和高性能計(jì)算的工作負(fù)荷有許多不同之處，UET 為適當(dāng)?shù)牟渴鹛峁┆?dú)立的環(huán)境變量。

得益于這個(gè)超級(jí)以太網(wǎng)聯(lián)盟，以前的以太網(wǎng)運(yùn)行 AI 工作負(fù)荷的幾個(gè)問題正在解決中，也促進(jìn)了以太網(wǎng)在過去。 HPC 在工作負(fù)荷中的應(yīng)用更加廣泛，這也使得以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)公司找到了反擊 InfiniBand 的機(jī)會(huì)。

以太網(wǎng)絡(luò)企業(yè)是以太網(wǎng)聯(lián)盟的一員。 Arista Networks 在今年 2 月度財(cái)務(wù)報(bào)告電話會(huì)議，其CEO Jayshree Ullal 解釋了 InfiniBand 與以太網(wǎng)的區(qū)別：“如你所知，從歷史上看，應(yīng)該獨(dú)立考慮。 InfiniBand 和以太網(wǎng)各有優(yōu)勢。傳統(tǒng)上，InfiniBand 它被稱為無損，而以太網(wǎng)被認(rèn)為具有一定的損失特征。但是，當(dāng)你實(shí)際上把一個(gè)完整的 GPU 當(dāng)集群與光學(xué)設(shè)備一起考慮，查看所有數(shù)據(jù)包大小中任務(wù)的結(jié)束時(shí)間一致性時(shí)，數(shù)據(jù)-包括來自博通的第三方數(shù)據(jù)-在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中展示比較這些技術(shù)，以太網(wǎng)的任務(wù)結(jié)束時(shí)間可能很快。 10%。所以，你可以獨(dú)立地看待這些技術(shù)，也可以在實(shí)際集群中對待它們。但是在實(shí)際集群中，我們已經(jīng)看到了以太網(wǎng)的改進(jìn)。請記住，這只是我們今天知道的以太網(wǎng)。一旦我們有了非常以太網(wǎng)聯(lián)盟和一些改進(jìn)，比如數(shù)據(jù)包噴灑、動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡和擁塞控制，我相信這些數(shù)字會(huì)變得更好。"

" Arista 聲稱其以太網(wǎng)在任務(wù)結(jié)束速度上比以太網(wǎng)更快 InfiniBand 快約 10%，這讓我們感到驚訝，尤其是考慮到這一點(diǎn)。 InfiniBand 在當(dāng)前 GPU 深度滲透到集群中。" Jefferies 分析師 George Notter 會(huì)后表示。

他指出，英偉達(dá)將 GPUs 與 InfiniBand 簡單的捆綁銷售是技術(shù)成功的關(guān)鍵原因，也就是說，InfiniBand 之所以受歡迎，是因?yàn)樗c英偉達(dá)有關(guān)。 GPU 一起銷售，但是現(xiàn)在 GPU 積壓訂單減少，使用減少， InfiniBand 同時(shí)，動(dòng)機(jī)也會(huì)減少，這對 Arista 而另一家以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)公司博通則是個(gè)好消息。

"我們主要在四個(gè)方面 AI 在以太網(wǎng)集群中取得了進(jìn)展，我們打敗了這些集群。 InfiniBand 例子。在所有四個(gè)案例中，我們現(xiàn)在正從實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向試點(diǎn)，每年連接成千上萬的案例。 GPU，" Arista CEO Jayshree Ullal 解釋說。

Arista 上個(gè)季度的表現(xiàn)也很不錯(cuò)，到最后一個(gè)季度， 3 月中三個(gè)月，Arista 收入同比增長 每股收益增加16%。 分析師預(yù)計(jì)，44%， AI 隨著基礎(chǔ)設(shè)施支出的增加，這種增長將加速。Arista 約 40% 業(yè)務(wù)來自微軟和 Meta，兩家公司都宣布明年將再次增加資本支出。Jefferies 分析師 George Notter 近期還將 Arista 評級(jí)由擁有提高到購買，他指出：“現(xiàn)在，部署是基于 GPU 基礎(chǔ)設(shè)施(包括以太網(wǎng))的熱潮將持續(xù)很長時(shí)間。"

Arista 并非唯一得益于“布署熱潮”的網(wǎng)絡(luò)公司。博通截至 2 月 4 三個(gè)月的日收入同比增長 34%，達(dá)到 120 億美元，其中網(wǎng)絡(luò)收入增加了。 46%，達(dá)到 33 億美金?！斑@主要是因?yàn)槲覀兊膬蓚€(gè)超大客戶對于 AI “博通CEO”加速器需求強(qiáng)勁 Hock Tan 解釋財(cái)務(wù)報(bào)告電話會(huì)議。

對于網(wǎng)絡(luò)硬件的需求比博通預(yù)期的要快，“超大型客戶和部署” AI 大型企業(yè)在數(shù)據(jù)中心的強(qiáng)勁需求推動(dòng)了這一增長。因此，博通預(yù)期其網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的全年增長 30% 上調(diào)至 總的來說，博通今年的收入預(yù)計(jì)是35%。 500 與去年相比，億美元增長 40%。

國外媒體 nextplatform 提出了一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題：Arista Networks 在 AI 在集群互連銷售中賺取每一個(gè)收入 7.5 億美元，英偉達(dá)可能會(huì)損失。 15 億至 22.5 億美金。在過去的 12 在這個(gè)月里，英偉達(dá)粗略估計(jì)在 InfiniBand 網(wǎng)上銷售額為 64.7 十億美元，而數(shù)據(jù)中心的 GPU 銷售計(jì)算為 397.8 在四比一的分紅率和穩(wěn)定的市場環(huán)境下，英偉達(dá)能夠保留約1億美元。 13 十億美元，而非常以太網(wǎng)聯(lián)盟可以保留。 17 億至 26 如果一切都一致，億美元，InfiniBand 實(shí)現(xiàn)銷售目標(biāo) 120 億美金。

媒體指出，以太網(wǎng)聯(lián)盟的成員可以占據(jù)很大的市場份額，但他們將通過從系統(tǒng)中移除收入來占據(jù)，就像 Linux 對 Unix 與其把收益從一種技術(shù)轉(zhuǎn)化為另一種技術(shù)，不如把節(jié)省下來的資金重新投入到其中。 GPU 中。

挑戰(zhàn)英偉達(dá)

在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，英偉達(dá)不僅僅是一個(gè)挑戰(zhàn)，正如我們前面提到的，它最大的依賴就是—— GPU 正在受到 AMD、雖然英特爾、博通等公司都在圍攻， 3 市值億美元，但仍會(huì)倍感壓力。

網(wǎng)絡(luò)市場，Arista 現(xiàn)在無疑還是一家相當(dāng)弱小的公司，與英偉達(dá)相比， InfiniBand 幾十億美元的利潤，短期內(nèi)也很難挑戰(zhàn)，但是巨頭們對于巨頭們來說， AI 集群網(wǎng)絡(luò)壟斷的不滿， Arista 獲得快速發(fā)展的寶貴機(jī)遇，假以時(shí)日，很有可能成為英偉達(dá)新的心腹大病。

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