中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)
China Electronic Components Association
北京時(shí)間8月2日消息（水易）近日，市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)LightCounting在最新報(bào)告中指出，爭(zhēng)奪人工智能“霸主”地位的競(jìng)賽已經(jīng)開始，擔(dān)心被落下的“恐懼”正在推動(dòng)大量人工智能投資。Meta最近在財(cái)報(bào)電話會(huì)議上明確說(shuō)明了這種情況：“我們不知道這些由人工智能驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用會(huì)以多快的速度擴(kuò)展，我們希望有足夠的能力來(lái)應(yīng)對(duì)它們的快速擴(kuò)展?！?/p>
有多少資金正在投入人工智能基礎(chǔ)設(shè)施尚不明確，但是英偉達(dá)在2023年4月的財(cái)報(bào)電話會(huì)議中給出了一些暗示。英偉達(dá)預(yù)計(jì)2023年第二季度的收入將環(huán)比增長(zhǎng)50%，主要得益于面向AI集群的GPU的銷售。
沒(méi)過(guò)多久，金融分析師們就將GPU的銷售與光模塊的銷售聯(lián)系起來(lái)，并得出了非常高的數(shù)字。其中一些報(bào)告預(yù)計(jì)，未來(lái)5年光模塊的累計(jì)收入將達(dá)到1000億美元或更多，而這僅僅是針對(duì)人工智能應(yīng)用的收入。
下圖是LightCounting對(duì)以太網(wǎng)光模塊銷售的預(yù)測(cè)，包括人工智能集群光連接對(duì)該市場(chǎng)貢獻(xiàn)的估計(jì)。未來(lái)5年，用于人工智能集群的光模塊銷售總額將達(dá)到176億美元，考慮到同期所有其他應(yīng)用場(chǎng)景的以太網(wǎng)光模塊285億美元的銷售額，這的確是一個(gè)非常龐大的數(shù)字。
這并不完全令人意外。早在2019年—2020年，谷歌就報(bào)告稱在其人工智能集群中部署了比其他數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施更多的光器件。LightCounting估計(jì)，2022年在人工智能集群中部署的光模塊已經(jīng)占到整個(gè)市場(chǎng)的25％，而這還不包括有源光纜（AOC），后者是英偉達(dá)系統(tǒng)中光連接的主要解決方案。
人工智能市場(chǎng)份額的提升還得益于計(jì)算集群和支持計(jì)算集群的光器件投資的減少。ChatGPT在2022年底成為頭條新聞的時(shí)機(jī)再好不過(guò)。對(duì)即將到來(lái)的經(jīng)濟(jì)衰退的擔(dān)憂，以及營(yíng)收增長(zhǎng)放緩的跡象初現(xiàn)，迫使所有領(lǐng)先的云計(jì)算公司削減開支，包括對(duì)數(shù)據(jù)中心的投資和光模塊的采購(gòu)。
Meta將2023年部署200G FR4光模塊的預(yù)算削減了50%以上。在其最新的財(cái)報(bào)中，該公司宣布今年的資本開支將再減少10%。盡管如此，該公司仍計(jì)劃增加在人工智能集群和支持人工智能集群的400G FR4光模塊的支出。
最后但同樣重要的是，英偉達(dá)人工智能系統(tǒng)的新設(shè)計(jì)需要更多的光器件。該公司在一年多之前就宣布了NVLink，旨在實(shí)現(xiàn)800G的光連接。LightCounting在一份研究報(bào)告中指出，與InfiniBand相比，NVLink支持的GPU到GPU連接需要更多的帶寬。目前的估計(jì)表明，帶寬要高出6倍。
英偉達(dá)之前設(shè)計(jì)的所有系統(tǒng)都使用InfiniBand進(jìn)行光連接，這些網(wǎng)絡(luò)大多是AOC。例如，LightCounting估計(jì)去年部署的HDR (200G) InfiniBand系統(tǒng)需要超過(guò)50萬(wàn)個(gè)200G AOC。這些系統(tǒng)的銷售將在2023年激增，可能需要多達(dá)100萬(wàn)個(gè)200G AOC和類似數(shù)量的200G銅纜。
現(xiàn)在，基于NDR（400G）InfiniBand的最新系統(tǒng)的銷售正在逐漸增長(zhǎng)。這些系統(tǒng)將主要使用可插拔的400G SR4以太網(wǎng)光模塊，而不是用于InfiniBand連接的AOC，以及用于NVLink網(wǎng)絡(luò)的800G SR8光模塊。
假設(shè)NVLink網(wǎng)絡(luò)需要的帶寬是InfiniBand的6倍，一旦新系統(tǒng)的部署數(shù)量與當(dāng)前基于HDR的系統(tǒng)相當(dāng)，將需要200萬(wàn)個(gè)400G SR4光模塊（每個(gè)AOC相當(dāng)于兩個(gè)光模塊）和600萬(wàn)個(gè)800G SR8光模塊。需要注意的是，這不會(huì)在今年發(fā)生，而可能在2024年或2025年發(fā)生。
與此同時(shí)，并非所有系統(tǒng)都將使用InfiniBand和NVLink連接，這對(duì)于非常大的GPU陣列最有利。而許多設(shè)備的規(guī)模將較為適中，主要依靠銅纜進(jìn)行布線。
谷歌正在使用TPU而不是GPU，但它也在使用直接光連接來(lái)構(gòu)建非常大規(guī)模的陣列，達(dá)到數(shù)萬(wàn)個(gè)TPU。這對(duì)于谷歌來(lái)說(shuō)并不是新鮮事，這就是為什么在2019年—2020年期間它在其AI集群中部署了大量光器件的原因。最近，谷歌還增加了部署800G FR8光模塊的計(jì)劃。
