GPT-5出世,需5万张H100!英伟达GPU陷短缺风暴

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随着人工智能技术的不断突破,自然语言处理领域也掀起了一波又一波的革命。从GPT-3.5的惊艳登场,到紧随其后的GPT-4的惊世震人,人们仿佛置身于科幻电影中,亲历了一场场技术的奇迹。然而,这场奇迹背后却逐渐显现出一道不容忽视的阴影:GPU资源的巨大需求与紧缺。

随着GPT模型的不断升级,其规模和复杂性也在飞速增长。GPT-4的发布更是将模型推向了前所未有的高度,但与此同时,巨大的模型也意味着巨大的计算资源需求。大量的GPU资源投入不仅成为了模型训练的基础,更是各大公司在人工智能领域竞争中的生死攸关的关键因素。然而,GPU资源的紧缺却成为了一道无法回避的门槛。即使是规模庞大的公司也面临着在GPU市场中争夺宝贵资源的压力,这使得许多初创公司或研究机构难以承担高昂的计算成本。

未来GPT-5的出世导致现在GPU资源需求势必将再次攀升。在GPU未来的发展方向上,充满着无限的可能性。科技巨头英伟达将扮演着关键的角色。以技术创新为核心,英伟达或将致力于设计更高性能的硬件,同时关注资源的智能分配,为GPU资源的有效利用开辟更广阔的道路。而随着量子计算等前沿技术的崛起,GPU或将进一步融合多样的计算形式,为AI领域拓展更大的天地。

在这个竞争激烈、变革不息的时代,GPT模型的崛起既是挑战,更是机遇。OpenAI将在求索技术突破的同时,探索可持续发展之道。GPU作为这一领域的基石,其未来将为人工智能的壮大提供坚实支撑。英伟达也将在创新驱动下,引领着GPU技术的前行。让我们共同期待,未来的科技格局将会呈现怎样的精彩局面。

本文目录

  • 1. 我们需要多少张GPU
  • 2. GPU需求真的是遇到了瓶颈吗?
    • 各大公司GPU需求:约43万张H100
  • 3. H100为什么成为首选?
  • 4. GPU 并不短缺,而是供应链问题
    • GPU芯片的产能情况
    • H100内存产能
  • 5. GPU芯片未来情况将如何发展
    • 英伟达的说法
    • H100的下一代产品何时会出现?
  • 6. 如何获得H100的算力?
    • H100的板卡找谁买?
    • 大型云计算平台之间的比较
  • 英伟达如何分配H100
  • 总结

1. 我们需要多少张GPU

「谁将获得多少H100,何时获得H100,都是硅谷中最热门的话题。」

OpenAI联合创始人兼职科学家Andrej Karpathy近日发文,阐述了自己对英伟达GPU短缺的看法。
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而他所评论的tweets里便是一张社区广为流传的图「我们需要多少张GPU」
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翻译一下图里内容:

  • GPT-4可能在大约10000-25000张A100上进行了训练
  • Meta大约21000 A100
  • Tesla大约7000 A100
  • Stability AI大约5000 A100
  • Falcon-40B在384个A100上进行了训练
  • Inflection使用了3500和H100,来训练与GPT-3.5能力相当的模型

马斯克最近猜测,GPT-5可能需要30000-50000个H100。此前,摩根士丹利曾表示GPT-5使用25000个GPU,自2月以来已经开始训练,不过Sam Altman之后澄清了GPT-5尚未进行训。

不过Altman曾表示:

我们的GPU非常短缺,使用我们产品的人越少越好。
如果人们用的越少,我们会很开心,因为我们没有足够的GPU。

2. GPU需求真的是遇到了瓶颈吗?

各大公司GPU需求:约43万张H100

当前,生成式AI爆发仍旧没有放缓,对算力提出了更高的要求。一些初创公司都在使用英伟达昂贵、且性能极高的H100来训练模型。马斯克说,GPU在这一点上,比药物更难获得Sam Altman说,OpenAI受到GPU的限制,这推迟了他们的短期计划(微调、专用容量、32k上下文窗口、多模态)。

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Karpathy 发表此番言论之际,大型科技公司的年度报告,甚至都在讨论与GPU访问相关的问题。

上周,微软发布了年度报告,并向投资者强调,GPU是其云业务快速增长的「关键原材料」。如果无法获得所需的基础设施,可能会出现数据中心中断的风险因素。

他猜测,OpenAI可能需要50000个H100,而Inflection需要22,000个,Meta可能需要 25k,而大型云服务商可能需要30k(比如Azure、Google Cloud、AWS、Oracle)。

Lambda和CoreWeave以及其他私有云可能总共需要100k。他写道,Anthropic、Helsing、Mistral和Character 可能各需要10k。

作者表示,这些完全是粗略估计和猜测,其中有些是重复计算云和从云租用设备的最终客户。
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整体算来,全球公司需要约432000张H100。按每个H100约35k美元来计算,GPU总需求耗资150亿美元。这其中还不包括国内,大量需要像H800的互联网公司。

还有一些知名的金融公司,比如Jane Street、JP Morgan、Two Sigma等,每家都在进行部署,从数百张A/H100开始,扩展到数千张A/H100。

包括OpenAI、Anthropic、DeepMind、谷歌,以及X.ai在内的所有大型实验室都在进行大型语言模型的训练,而英伟达的H100是无可替代的。

3. H100为什么成为首选?

  • H100比A100更受欢迎,成为首选,部分原因是缓存延迟更低FP8计算
  • 因为它的效率高达3倍,但成本只有(1.5-2倍)。考虑到整体系统成本,H100的性能要高得多。
  • 从技术细节来说,比起A100,H100在16位推理速度大约快3.5倍,16位训练速度大约快2.3倍
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    大多数公司购买H100,并将其用于训练和推理,而A100主要用于推理。但是,由于成本、容量、使用新硬件和设置新硬件的风险,以及现有的软件已经针对A100进行了优化,有些公司会犹豫是否要切换。

4. GPU 并不短缺,而是供应链问题

英伟达的一位高管表示,问题不在于 GPU 短缺,而在于这些 GPU 如何进入市场。英伟达正在正在开足马力生产GPU,但是这位高管称,GPU的产能最主要受到的是供应链的限制。芯片本身可能产能充足,但是其他的组件的产能不足会严重限制GPU的产能。这些组件的生产要依赖整个世界范围内的其他供应商。不过需求是可以预测的,所以现在问题正在逐渐得到解决。

GPU芯片的产能情况

首先,英伟达只与台积电合作生产H100。英伟达所有的5nmGPU都只与台积电合作。未来可能会与英特尔和三星合作,但是短期内不可能,这就使得H100的生产受到了限制。根据爆料者称,台积电有4个生产节点为5nm芯片提供产能:N5,N5P,N4,N5P
而H100只在N5或者是N5P的中的4N节点上生产,是一个5nm的增强型节点。而英伟达需要和苹果,高通和AMD共享这个节点的产能。而台积电晶圆厂需要提前12个月就对各个客户的产能搭配做出规划。如果之前英伟达和台积电低估了H100的需求,那么现在产能就会受到限制。而爆料者称,H100到从生产到出厂大约需要半年的时间。而且爆料者还援引某位退休的半导体行业专业人士的说法,晶圆厂并不是台积电的生产瓶颈,CoWoS(3D堆叠)封装才是台积电的产能大门。
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H100内存产能

而对于H100上的另一个重要组件,H100内存,也可能存在产能不足的问题。与GPU以一种特殊方式集成的HBM(High Bandwidth Memory)是保障GPU性能的关键组件

爆料者援引一位业内人士的说法:主要的问题是 HBM。制造它是一场噩梦。由于 HBM 很难生产,供应也非常有限。生产和设计都必须按照它的节奏来。HBM3内存,英伟达几乎都是采用SK Hynix的产品,可能会有一部分三星的产品,应该没有镁光的产品。英伟达希望SK Hynix能提高产能,他们也在这么做。但是三星和镁光的产能都很有限。而且制造GPU还会用到包括稀土元素在内的许多其他材料和工艺,也会成为限制GPU产能的可能因素。
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5. GPU芯片未来情况将如何发展

英伟达的说法

英伟达只是透露,下半年他们能够供应更多的GPU,但是没有提供任何定量的信息。

我们今天正在处理本季度的供应,但我们也为下半年采购了大量供应。
我们相信下半年的供应量将大大高于上半年。

– 英伟达首席财务官 Colette Kress 在2023年2月至4月的财报电话会议上透露

接下来会发生什么?

GPU的供应问题现在是一个恶性循环,稀缺性导致GPU拥有量被视为护城河,从而导致更多的GPU被囤积起来,从而加剧稀缺性。

– 某私有云负责人透露

H100的下一代产品何时会出现?

根据英伟达之前的线路图,H100的下一代产品要在2024年末到2025年初才会宣布。在那个时间点之前,H100都会是英伟达的旗舰产品。不过英伟达在此期间内会推出120GB水冷版的H100。
而根据爆料者采访到的业内人士称,到2023年底的H100都已经卖完了!!

6. 如何获得H100的算力?

前边英伟达的高管提到,H100的GPU所提供的算力,最终要通过各个云计算提供商整合到产业链中去,所以H100的短缺,一方面是GPU生成造成的。
另一个方面,是算力云提供商怎么能有效地从英伟达获得H100,并通过提供云算力最终触及需要的客户。

这个过程简单来说是:
算力云提供商向OEM采购H100芯片,再搭建算力云服务出售给各个AI企业,使得最终的用户能够获得H100的算力。而这个过程中同样存在各种因素,造成了目前H100算力的短缺。

H100的板卡找谁买?

  • 戴尔,联想,HPE,Supermicro和广达等OEM商家都会销售H100和HGX H100。
  • CoreWeave和Lambda这样的GPU云提供商从OEM厂家处购买,然后租给初创公司。
  • 超大规模的企业**(Azure、GCP、AWS、Oracle)**会更直接与英伟达合作,但也会向OEM处购买。这和游戏玩家买显卡的渠道似乎也差不多。但即使是购买DGX,用户也需要通过OEM购买,不能直接向英伟达下订单。
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大型云计算平台之间的比较

而对于很多初创公司而言,大型云计算公司提供的云服务,才是他们获得H100的最终来源。云平台的选择也最终决定了他们能否获得稳定的H100算力。

总体的观点是:Oracle 不如三大云可靠。但是Oracle会提供更多的技术支持帮助。

其他几家大型云计算公司的主要差异在于:

  1. 网络:尽管大多数寻求大型 A100/H100 集群的初创公司都在寻求InfiniBand,AWS 和 Google Cloud 采用InfiniBand的速度较慢,因为它们用了自己的方法来提供服务。

  2. 可用性:微软Azure的H100大部分都是专供OpenAI的。谷歌获取H100比较困难。

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英伟达如何分配H100

英伟达会为每个客户提供了H100的配额。英伟达关心最终客户是谁,因此如果英伟达如果对最终的使用客户感兴趣的话,云计算提供平台就会得到更多的H100。英伟达希望尽可能地了解最终客户是谁,他们更喜欢拥有好品牌的客户或拥有强大血统的初创公司。

是的,情况似乎是这样。NVIDIA 喜欢保证新兴人工智能公司(其中许多公司与他们有密切的关系)能够使用 GPU。请参阅 Inflection— —他们投资的一家人工智能公司— —在他们也投资的 CoreWeave 上测试一个巨大的 H100 集群。
– 某私有云负责人

总结

GPU的短缺问题确实客观存在的,但是网络上还是有很多炒作的成分。OpenAI的GPT-5目前看来暂时无法出世,因为他们还无法获得足够的GPU。

也有很多公司也在训练自己大模型,他们也在大量购买囤积GPU,这也是促使GPU短缺的现象越演愈烈,也产生了一些泡沫。

我们可能还不知道GPT-5何时出,也不知道还有什么样的优秀大模型即将横空出世,但是我们都能看到的一件事就是,英伟达赚麻了



参考
https://www.nextplatform.com/2022/03/23/nvidia-will-be-a-prime-contractor-for-big-ai-supercomputers/
https://twitter.com/karpathy/status/1686880098417508353
https://trace-tec.vn/nvidia-hopper-architecture-in-depth-ne38.html
https://mp.weixin.qq.com/s/aPMq4iVZPMiK0QZFDhOzag

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