AI热潮，如何造就4万亿美元芯片巨头

自从OpenAI的ChatGPT问世以来，英伟达及其关键制造伙伴在人工智能（AI）芯片市场占据了主导地位。这种情况会持续下去吗？

每次当用户在ChatGPT中输入问题时，用户可能没有意识到，这种操作正在让几家垄断企业变得更富有。

实际上，即使你使用ChatGPT的众多竞争对手之一，情况也相差无几。几乎所有的聊天机器人都在使用英伟达的芯片，该公司生产的AI加速器约占聊天机器人运行所需特定组件的92%。英伟达依赖于三家合作伙伴来生产芯片：SK海力士、台积电和ASML。每家供应商的市场地位几乎与英伟达一样稳固，甚至有过之而无不及。

在许多行业中，这种主导地位可能会引发反垄断监管机构的拆分威胁。但在技术领域，长期以来人们普遍接受一个观点，即重要的创新可以让企业主导市场，然后通过利用规模法则，在市场上保持领先地位。这种情况在大型机、个人电脑（PC）、网络浏览器、搜索引擎、社交网络和移动软件领域都曾发生过。

当一些早期的垄断结束时，主要是因为竞争对手将其击败，而不是被政府监管机构要求拆分。AI可能会迎来它的“iPhone时刻”，届时一项新发明或可能在一夜之间淘汰市场领先的公司。也有可能AI根本不会像该行业承诺的那样，产生改变世界的经济影响，从而结束这场淘金热。目前，AI垄断企业正在星光熠熠地登场。

四家公司主导AI供应链

从未有如此多的资金押注在这一结果上。截至2025年3月中旬，英伟达及其三家关键合作伙伴的合计市值超过4万亿美元。仅英伟达就占标普500指数中美国主要股票的6%。台积电和ASML已成为各自本土的最有价值公司。这些估值在很大程度上基于这样一个观点：未来几年，这些公司将在该增长市场上独占鳌头。

然而，AI的繁荣已经被证明是不可预测和不稳定的，英伟达的竞争对手正在投入大量资金开发能够在功耗、速度和可靠性方面与英伟达的产品竞争的芯片。

他们是如何变得如此庞大的

几十年来，英伟达以游戏而非AI闻名。它设计图形处理单元（GPU）——这些组件在游戏中渲染逼真的图像。GPU使用并行计算技术，多个处理器同时解决许多计算问题，速度远超传统计算机。十几年前，一些有远见的研究人员发现这些芯片非常适合深度学习，这是一种类似人脑工作的计算方式，成为了今天ChatGPT繁荣的基础。

英伟达CEO黄仁勋早年对其中一些研究人员下了赌注，2016年向当时还是小实验室的非营利初创公司OpenAI提供了一套价值12.9万美元的芯片。哈佛大学经济政策教授Jason Furman说，“起初，这几乎是个意外，然后他们精明地放大了这个意外。”

英伟达为使用其GPU芯片建立了庞大的代码库，该代码库围绕CUDA（统一计算设备架构）编程语言打造，这使得英伟达芯片成为用于新型计算的唯一途径。由于许多AI工程师习惯使用CUDA，因此资金充裕的初创公司和谷歌开发的替代芯片未能对其造成影响。即便是曾经的芯片之王英特尔也无法跟上步伐。

他们突破了什么？

为了让英伟达的GPU工作，它们需要一种强大的存储芯片。为此，英伟达求助于韩国SK海力士，该公司占据着最强大的高带宽存储器（HBM）芯片市场约80%的份额。早在2019年，SK海力士工程师设计了一种新颖的方法，可以在不过热的情况下封装用于处理大量AI数据的存储芯片。而竞争对手三星电子尚未迎头赶上。

虽然英伟达设计GPU，但实际上并不实际制造GPU。事实上，它没有自己的工厂。相反，它将生产外包给台积电，这是一家专门根据他人设计制造芯片的代工厂。台积电创造了晶圆代工模式，并自此将其制造能力磨练到远超竞争对手的水平。其突破出现在2013年，当时苹果公司开始从三星转向台积电制造iPhone和iPad的内置芯片。英特尔和三星花费多年试图打破台积电在晶圆代工制造上的垄断，但徒劳无功。台积电2024年表示，该公司生产全球99%的AI加速器。

位于荷兰的ASML是全球唯一生产最先进芯片制造设备的公司，台积电等晶圆厂依赖这些设备生产符合英伟达和苹果规格的半导体。ASML的极紫外（EUV）光刻机每台体积比公交车还大，极为昂贵，售价约3.8亿美元。业内很少有人认为在可预见的未来会有其他竞争对手能够生产出这些设备。

这些公司大多不认为自己拥有垄断的地位。在一份声明中，英伟达发言人表示，该公司与“商业供应商”、云计算提供商和AI公司竞争。“客户看重我们的全栈解决方案，并且赞赏英伟达的产品可在所有云平台以及各类企业的本地环境中使用，”该公司表示。

确实，芯片价格正在上涨。英伟达的GPU在过去两年中价格飙升至高达9万美元。SK海力士和其他关键组件制造商也因为买家几乎没有替代选择而能够收取更高价格。

这在财务结果中显而易见。英伟达的毛利率——即扣除生产成本后剩余的收入份额——超过70%，即使在毛利率通常高于其他行业的技术领域，这一数据也异常高。（英伟达竞争对手AMD的毛利率约50%。）理论上，被迫购买更贵芯片的公司可以通过提高ChatGPT或微软Copilot等AI服务的价格，将成本转嫁给消费者。但这尚未发生。目前看来，作为GPU主要消费者的硅谷科技巨头们愿意吸纳巨大的计算成本，以保持在领域内的领先地位。

AI产业依赖于英伟达及其合作伙伴

根据供应链分析，英伟达将其大部分产出——约占营收的41%——供应给四家公司：微软、谷歌、亚马逊和Meta。这些公司都已告知投资者，他们无法获得足够的GPU芯片来建设数据中心，以满足AI需求的激增。目前他们所获得的GPU尚未为其云计算和广告业务带来显著的回报。但股东们似乎愿意继续等待以获得回报。

这一切并不意味着英伟达的客户对其压倒性的市场力量感到满意。他们正急于生产自己的AI芯片，以便至少在一定程度上摆脱对英伟达的依赖。亚马逊正在开发定制芯片；微软正在帮助英伟达竞争对手AMD扩展到AI加速器领域；甚至连OpenAI也进行自研芯片设计并交付给台积电生产，以便绕过英伟达。这一现实使得英伟达更有可能因产品要价过高而得罪最大的客户。

英伟达自身的供应商可能拥有较高的市场份额，但他们也不一定拥有主导力量。例如，SK海力士在2024年大部分时间里几乎是最先进HBM3E芯片的唯一供应商。但英伟达是其最重要的客户，这使得权力平衡更加均衡。三星和美光科技都在竞相敲定各自的竞争芯片，因此SK海力士没有动机对英伟达施加不合理价格。

垄断能够持续吗？

科技垄断往往持久。IBM在早期计算机使用的制表卡片上拥有如此大的控制力，以至于美国政府在1932年和1952年对该公司提起反垄断诉讼。当大型机计算机出现时，反垄断机构在1967年再次调查IBM，指控其违反垄断法。在20世纪80年代个人计算机普及后，大多数计算机都内置微软Windows系统软件和英特尔奔腾芯片。从那时开始的“Wintel”联盟至今仍占据市场主导地位。谷歌作为在线搜索的王者已超过20年，谷歌和苹果共同控制智能手机操作系统也已超过十年。

研究人员表示，科技垄断通常很难被打破。在某些情况下，需要积极的监管和强大的竞争对手来遏制主导企业。在美国对微软采取行动后，苹果和谷歌赢得了移动市场。芝加哥大学法学院研究计算垄断的教授Randal Picker表示，在反垄断案件的“阴影”下，IBM在PC芯片战略上犯了错误，从而将关键市场让给了微软和英特尔。

在其他情况下，最终是创新淘汰了根深蒂固的现有企业。黑莓和诺基亚曾是手机行业的明星——直到苹果联合创始人史蒂夫·乔布斯推出iPhone。与此同时，微软也失去了对计算的紧密控制。

Wintel在台式计算机市场仍拥有相当大的市场份额。但消费者、政界人士和反垄断律师对此的关注度已远不如从前。“PC已不再是必需品，”Randal Picker表示。

英伟达的垄断地位仅维持了三年左右，市场力量似乎已经开始发挥作用，竞争对手、客户和众多初创公司正试图复制或重塑GPU。这并不令人意外，因为任何能从英伟达业务中分得一杯羹的公司都将获得巨大回报。技术演进如此之快，为灵活、创新的公司提供了更多机会利用大公司的弱点，同时也使得法律专家难以识别任何反竞争行为。

目前，英伟达拥有更快的芯片、更强大的软件支持以及最成熟的供应链和销售渠道。对于AI公司来说，如果供应充足，购买一批英伟达芯片相对简单。“如果我想买一批AMD芯片，实际上我不知道该去找谁，”AI软件初创公司TitanML联合创始人Jamie Dborin表示。

然而，计划替代英伟达的大型云计算公司拥有足够的资源构成威胁。存储芯片生产的竞争也可能很快变得更加激烈。即使是遥遥领先于竞争对手的台积电也并非无懈可击。英特尔CEO陈立武表示，他将坚持为其他公司代工半导体的雄心勃勃计划。在这四家公司中，ASML可能面临最大的竞争壁垒，因为没有其他公司在制造与之竞争的EUV光刻机方面取得显著进展。

DeepSeek冲击

英伟达的前景在今年1月份受到冲击，当时中国大陆初创公司DeepSeek发布了一款具有竞争力的AI模型R1，称其是在极低预算下构建的。英伟达的市值在一天之内暴跌近6000亿美元，因为投资者明白了DeepSeek公告的隐含意义：流行的AI应用可能无需如此巨大的硬件投资即可开发。

在接下来的几周内，英伟达挽回了大部分损失。行业普遍认为，DeepSeek模型所暗示的更便宜的AI，只会增加全球对AI服务及其背后硬件的需求。为了进一步说明这一点，那些最大的资金投入者仍在大力押注AI领域，Meta CEO马克·扎克伯格计划今年在AI基础设施上投入650亿美元，并建造一个足以覆盖“曼哈顿大部分地区”的数据中心。根据最近的一份行业研究报告，微软、谷歌、Meta和全球其他五家最大的科技公司今年将斥资3710亿美元投入AI，比2024年增长44%。

从某个角度看，DeepSeek现象提升了英伟达的前景。DeepSeek报告称，由于美国对中国大陆的出口限制，他们使用了稍旧的英伟达芯片。如果可能，该公司会使用更多这些芯片。

但DeepSeek也采用了一种巧妙的变通方法，从另一个角度看，这对英伟达构成潜在问题。在训练大型语言模型时，开发者使用软件进行计算，并允许集群内的芯片相互通信。通常，计算和协调步骤在不同时间进行。DeepSeek调整了英伟达软件PTX中的一条指令，使这些步骤同时运行——基本上让模型在训练过程中同步，而不减慢任何步骤。如果英伟达的CUDA软件像自动挡汽车，那么PTX修改就像手动驾驶。对一些观察者来说，这种方法表明公司可能不需要最新的英伟达芯片就能制作出有竞争力的模型。

咨询公司AlixPartners执行合伙人、专注于AI的Narry Singh表示，DeepSeek在算法上的巧妙策略“削弱了英伟达的强大竞争优势”。但他补充说，英伟达拥有大量软件专家，能够适应这种变化。

其他AI专家认为，DeepSeek的PTX调整反而巩固了英伟达的地位，因为这仍使用了英伟达的软件生态。还有一种普遍看法认为，DeepSeek是站在现有模型（如OpenAI的GPT）的肩膀上构建的，这些前辈模型使用了巨大的计算资源。

监管威胁？

仅仅因为英伟达目前的主导地位，反垄断机构不太可能将其拆分。这样的举动很容易被解读为惩罚一家取得成功的公司。他们正在调查英伟达是如何迅速地变得如此庞大，以及这是否涉及某种形式的违规行为。

2024年，美国司法部开始调查英伟达是否向愿意独家或打包购买其系统的客户提供优先供货或优惠价格。该公司对此予以否认。司法部还对英伟达收购以色列公司Run:AI一事提出了质疑，后者生产管理AI芯片的软件。

对科技公司持批评态度的智库Open Markets Institute高级分析师Daniel Hanley表示，这笔交易是典型的垄断行为。通过创建使GPU更高效的服务捆绑，英伟达最终将更多买家引向其硬件，排挤竞争对手。他认为，这是一种“围墙花园”，与苹果的iPhone软件没有什么不同。

英伟达曾表示，它会根据客户能否迅速使用产品，来向客户分配其有限的产品供应。英伟达发言人还称，英伟达正将Run:AI的产品开源，并免费提供给用户使用。

Run:AI的收购在美国和欧洲都已获得批准，而欧洲监管机构对垄断更为敏感。

美国总统唐纳德·特朗普将美国在AI领域的领导地位作为优先事项，并欢迎硅谷人士进入他的核心圈子，这表明他不太可能仅仅因为英伟达的主导地位而惩罚这样的AI冠军公司。黄仁勋于1月与特朗普会面，英伟达表示他们讨论了“加强美国技术和AI领导地位的重要性”。

类似的情况也在台积电、SK海力士和ASML身上上演—— 这些公司同样被各自所在国家或地区视为“冠军企业”，而这些国家或地区都迫切希望在科技领域保持重要地位。

它们的优势很大程度上可以归因于其庞大的规模，以及由此带来的巨额研发预算，而不是所谓的反竞争行为。制造芯片的成本极高。英特尔也花费数十亿美元进入AI加速器市场，但成效甚微。对于关注垄断的监管机构来说，存在一个危险情况，即所需的巨额资本可能会将潜在竞争对手拒之门外，“这可能会进一步提高已经很高的准入门槛。”

但是，如果没有明确的垄断定价或捆绑销售的证据，就很难证明这构成市场滥用。“台积电正在掌控大局，”Randal Picker表示，“他们做了什么反竞争的事情吗？据我所知没有。

他对SK海力士、ASML和英伟达也有同样的评价：“他们成功的核心在于做了正确的事情。”

（校对/赵月）