Τεχνητή νοημοσύνη: Γιατί έχουν κυριαρχήσει τα τσιπ της Nvidia;

Αν θέλαμε να ξεχωρίσουμε μία εταιρεία ως την πιο ωφελημένη από την έκρηξη της τεχνητής νοημοσύνης, σίγουρα αυτή θα ήταν η Nvidia. Από τον Ιανουάριο του 2023 η τιμή της μετοχής της εταιρείας κατασκευής τσιπ έχει εκτιναχθεί κατά σχεδόν 450%. Με τη συνολική αξία των μετοχών της να πλησιάζει τα 2 τρισ. δολάρια, η Nvidia είναι πλέον η τρίτη πιο πολύτιμη εταιρεία της Αμερικής, πίσω από τη Microsoft και την Apple.

Τα έσοδά της για το πιο πρόσφατο τρίμηνο ήταν 22 δισ. δολάρια από 6 δισ. δολάρια την ίδια περίοδο πέρυσι. Οι περισσότεροι αναλυτές αναμένουν ότι η Nvidia, η οποία ελέγχει περισσότερο από το 95% της αγοράς εξειδικευμένων τσιπ τεχνητής νοημοσύνης, θα συνεχίσει να αναπτύσσεται με καταιγιστικούς ρυθμούς στο άμεσο μέλλον.

Ανακοίνωσε το νέο μικροτσίπ τεχνητής νοημοσύνης η Nvidia

Τι κάνει τα τσιπ της τόσο ξεχωριστά;

Τα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης της Nvidia, γνωστά και ως μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU) ή “επιταχυντές”, σχεδιάστηκαν αρχικά για βιντεοπαιχνίδια. Χρησιμοποιούν παράλληλη επεξεργασία, σπάζοντας κάθε υπολογισμό σε μικρότερα κομμάτια, τα οποία στη συνέχεια κατανέμονται μεταξύ πολλαπλών “πυρήνων” – των εγκεφάλων του επεξεργαστή – στο τσιπ.

Αυτό σημαίνει ότι μια GPU μπορεί να εκτελέσει υπολογισμούς πολύ ταχύτερα από ό,τι θα έκανε αν ολοκλήρωνε τις εργασίες διαδοχικά. Αυτή η προσέγγιση είναι ιδανική για παιχνίδια: τα ρεαλιστικά γραφικά απαιτούν την ταυτόχρονη απεικόνιση αμέτρητων εικονοστοιχείων (pixel) στην οθόνη. Τα τσιπ υψηλής απόδοσης της Nvidia αντιπροσωπεύουν πλέον τα τέσσερα πέμπτα των GPU για παιχνίδια.

Ευρύτερες χρήσεις

Ευτυχώς για την Nvidia, όπως σημειώνει ο Economist, τα τσιπ της έχουν βρει πολύ ευρύτερες χρήσεις: εξόρυξη κρυπτονομισμάτων, αυτοκινούμενα αυτοκίνητα και, το σημαντικότερο, εκπαίδευση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης. Οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης, οι οποίοι αποτελούν τη βάση της τεχνητής νοημοσύνης, χρησιμοποιούν έναν κλάδο της βαθιάς μάθησης που ονομάζεται τεχνητά νευρωνικά δίκτυα.

Σε αυτά τα δίκτυα οι υπολογιστές εξάγουν κανόνες και μοτίβα από τεράστια σύνολα δεδομένων. Η εκπαίδευση ενός δικτύου περιλαμβάνει υπολογισμούς μεγάλης κλίμακας – αλλά επειδή οι εργασίες μπορούν να χωριστούν σε μικρότερα κομμάτια, η παράλληλη επεξεργασία είναι ένας ιδανικός τρόπος για να επιταχυνθούν τα πράγματα. Μια GPU υψηλής απόδοσης μπορεί να έχει περισσότερους από χίλιους πυρήνες, ώστε να μπορεί να διεκπεραιώνει χιλιάδες υπολογισμούς ταυτόχρονα.

Μόλις η Nvidia συνειδητοποίησε ότι οι επιταχυντές της ήταν ιδιαίτερα αποδοτικοί στην εκπαίδευση μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης, επικεντρώθηκε στη βελτιστοποίησή τους για την αγορά αυτή. Τα τσιπ της συμβαδίζουν με τα ολοένα και πιο πολύπλοκα μοντέλα AI: στη δεκαετία έως το 2023 η Nvidia αύξησε την ταχύτητα των υπολογισμών της κατά 1.000 φορές.

Η δικτύωση

Όμως, η εκτίναξη της αποτίμησης της Nvidia δεν οφείλεται μόνο στα ταχύτερα τσιπ. Το ανταγωνιστικό της πλεονέκτημα επεκτείνεται και σε δύο άλλους τομείς. Ο ένας είναι η δικτύωση. Καθώς τα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης συνεχίζουν να αναπτύσσονται, τα κέντρα δεδομένων που τα εκτελούν χρειάζονται χιλιάδες GPU συνδεδεμένες μεταξύ τους για να ενισχύσουν την επεξεργαστική ισχύ (οι περισσότεροι υπολογιστές χρησιμοποιούν μόνο μια χούφτα).

Η Nvidia συνδέει τις GPU της μέσω ενός δικτύου υψηλής απόδοσης που βασίζεται σε προϊόντα της Mellanox, ενός προμηθευτή τεχνολογίας δικτύωσης που εξαγόρασε το 2019 έναντι 7 δισ. δολαρίων. Αυτό της επιτρέπει να βελτιστοποιεί την απόδοση του δικτύου των τσιπ της με τρόπο που οι ανταγωνιστές δεν μπορούν να φτάσουν.

Η ρύθμιση των επιδόσεων

Το άλλο δυνατό σημείο της Nvidia είναι η CUDA, μια πλατφόρμα λογισμικού που επιτρέπει στους πελάτες να ρυθμίζουν λεπτομερώς τις επιδόσεις των επεξεργαστών της. Η Nvidia επενδύει σε αυτό το λογισμικό από τα μέσα της δεκαετίας του 2000 και ενθαρρύνει εδώ και καιρό τους προγραμματιστές να το χρησιμοποιούν για τη δημιουργία και τη δοκιμή εφαρμογών τεχνητής νοημοσύνης. Αυτό έχει καταστήσει το CUDA το de facto βιομηχανικό πρότυπο.

Ο ανταγωνισμός

Τα περιθώρια κέρδους της Nvidia και η ραγδαία ανάπτυξη της αγοράς επιταχυντών AI – που προβλέπεται να φτάσει τα 400 δισ. δολάρια ετησίως έως το 2027 – έχουν προσελκύσει ανταγωνιστές. Η Amazon και η Alphabet κατασκευάζουν τσιπ τεχνητής νοημοσύνης για τα κέντρα δεδομένων τους. Άλλοι μεγάλοι κατασκευαστές τσιπ και νεοφυείς επιχειρήσεις θέλουν επίσης ένα κομμάτι της δραστηριότητας της Nvidia.

Τον Δεκέμβριο του 2023 η Advanced Micro Devices (AMD), ένας άλλος κατασκευαστής καταναλωτικών τσιπ, παρουσίασε ένα τσιπ που με βάση ορισμένες μετρήσεις είναι περίπου δύο φορές πιο ισχυρό από το πιο προηγμένο τσιπ της Nvidia.

Αλλά ακόμη και η κατασκευή καλύτερου υλικού μπορεί να μην είναι αρκετή. Η Nvidia κυριαρχεί στην κατασκευή τσιπ τεχνητής νοημοσύνης επειδή προσφέρει τα καλύτερα τσιπ, το καλύτερο κιτ δικτύωσης και το καλύτερο λογισμικό. Οποιοσδήποτε ανταγωνιστής ελπίζει να εκτοπίσει τον κολοσσό των ημιαγωγών θα πρέπει να τον νικήσει και στους τρεις τομείς. Αυτό θα είναι μια δύσκολη αποστολή.