星期五, 19 12 月, 2025
AI人工智慧【產業趨勢】「非NVIDIA聯盟」的崛起:Astera Labs如何靠ASIC客製化晶片浪潮,成為A...

【產業趨勢】「非NVIDIA聯盟」的崛起:Astera Labs如何靠ASIC客製化晶片浪潮,成為AI資料中心的隱形冠軍?

在人工智慧(AI)的浪潮席捲全球之際,NVIDIA(輝達)憑藉其無可匹敵的GPU(圖形處理器)晶片,幾乎壟斷了整個AI運算市場,成為科技業最耀眼的巨星。然而,一個看似矛盾的現象正在悄然發生:一群NVIDIA最重量級的客戶,包括Google、微軟、亞馬遜、Meta等雲端服務巨擘,正攜手AMD、Intel等晶片大廠,組成一個旨在挑戰NVIDIA封閉生態系的「非NVIDIA聯盟」。

這場巨頭間的博弈,核心是什麼?為何手握重金的買家,反而要聯合起來「對抗」最強大的供應商?在這場關乎未來AI基礎設施主導權的戰爭中,一家許多台灣投資人還相當陌生的美國IC設計公司——Astera Labs(那斯達克代號:ALAB),正悄然崛起,扮演著一個至關重要的角色。它的股價自2024年3月上市以來一度翻倍,第一季營收年增率更高達驚人的267%。

本文將深入剖析這場正在上演的科技大戰,帶您理解AI資料中心面臨的真正瓶頸,揭示「非NVIDIA聯盟」背後的戰略意圖,並透過與台灣投資人熟悉的產業模式對比,解碼Astera Labs如何憑藉客製化晶片(ASIC)的巨大浪潮,從NVIDIA的供應商,華麗轉身成為整個AI新生態系的關鍵賦能者,成為名符其實的「隱形冠軍」。

AI算力的「隱形天花板」:為何資料中心需要一場「交通革命」?

要理解這場戰爭的起因,我們必須先看懂當前AI資料中心內部面臨的巨大挑戰。隨著ChatGPT等大型語言模型(LLM)的規模以指數級速度增長,對算力的渴求也永無止境。然而,單純堆疊更多的GPU晶片,很快就撞上了一堵看不見的牆。

解釋「功耗牆」與「頻寬牆」:當超級跑車遇上鄉間小路

我們可以把NVIDIA的H100或B200這類頂級AI晶片,想像成一台台性能極致的F1賽車。它們擁有驚人的運算速度(FLOPS,每秒浮點運算次數),能夠在瞬間處理海量資料。但是,問題來了:如果這些賽車只能行駛在狹窄、崎嶇的鄉間小路上,它們的性能根本無法發揮。

這就是今日AI伺服器的真實寫照。所謂的「鄉間小路」,指的就是晶片與晶片之間、晶片與記憶體之間的資料傳輸通道,也就是「互連」(Interconnect)技術。AI模型的運算量增長速度,遠遠超過了資料傳輸頻寬的增長速度。這就產生了兩大瓶頸:

1. 記憶體牆(Memory Wall):GPU需要不斷從記憶體中讀取資料進行運算。當記憶體傳輸速度跟不上GPU的處理速度時,GPU就只能「閒置」等待資料,就像賽車在收費站前大排長龍一樣,極大地浪費了寶貴的算力。
2. 頻寬牆(Bandwidth Wall):在一個大型AI叢集中,成千上萬顆GPU需要協同工作,不斷交換中間運算結果。如果晶片之間的互連通道不夠寬、不夠快,資料交換就會成為整個系統的瓶頸,整體效率大打折扣。這好比一個城市的道路系統規劃不佳,即使每個人都開跑車,尖峰時段依然會動彈不得。

這兩大瓶頸共同導致了「功耗牆」(Power Wall)問題。由於大量的能源消耗在資料搬運而非實際運算上,導致AI伺服器的能源效率低下,散熱成為巨大挑戰,營運成本也直線飆升。

NVIDIA的「皇家高速公路」:NVLink的強大與封閉

面對這個問題,身為市場領導者的NVIDIA給出了自己的解決方案:NVLink。

NVLink是一種專為NVIDIA GPU設計的私有高速互連技術。我們可以將它理解為NVIDIA為自家F1賽車興建的「皇家專用高速公路」。在這條路上,資料傳輸速度極快、延遲極低,可以讓數百甚至數千顆NVIDIA GPU緊密地連接在一起,形成一個超級運算單元,效率極高。

搭配自家的Grace CPU、NVSwitch交換器以及軟體平台CUDA,NVIDIA打造出了一個從硬體到軟體、從單晶片到整個伺服器機櫃的「全餐」式解決方案,例如最新的GB200 NVL72系統。這個策略無疑是商業上的巨大成功。客戶只要選擇了NVIDIA,就能獲得當下性能最強、整合度最高的AI運算平台。

然而,這種強大也帶來了「封閉」的代價。這條皇家高速公路,只允許NVIDIA自家的車輛行駛。客戶一旦採用了NVLink,就意味著被深度鎖定在NVIDIA的生態系中。從GPU、CPU到網路設備,你幾乎沒有選擇其他供應商的空間。這不僅讓雲端巨頭們失去了議價能力,更讓他們對供應鏈的單一化感到憂慮。如果未來AI基礎設施的發展藍圖,完全由一家公司定義,這對任何一個追求自主性的科技巨頭來說,都是不可接受的戰略風險。

「反NVIDIA」大集結:UALink聯盟與客製化晶片(ASIC)的雙重浪潮

正是基於對成本、供應鏈安全和技術自主性的共同焦慮,一場旨在打破NVIDIA圍牆花園的「公地」反擊戰,就此拉開序幕。這場反擊戰主要體現在兩個層面:建立開放的互連標準,以及發展自己的客製化AI晶片。

UALink聯盟的成立:雲端巨頭們的「公地」反擊戰

2024年,一個名為「UALink」(Universal Accelerator Interconnect)的聯盟正式浮上水面。其創始成員陣容堪稱豪華:AMD、Google、微軟、Meta、Intel、HPE、思科、博通(Broadcom)。這個聯盟的目標非常明確:創建一個開放的、可與NVLink匹敵的產業標準,用來連接不同廠商的AI加速器。

UALink的願景,是打造一個公共的、兼容並蓄的「國道系統」。在這個系統上,無論是AMD的GPU、Intel的Gaudi加速器,還是Google、微軟自家的AI晶片,都能夠暢行無阻地高速互聯。這將賦予雲端服務商前所未有的靈活性,他們可以根據自身需求,像組裝樂高積木一樣,混合搭配來自不同供應商的最佳晶片,建構出最高效能價格比的AI伺服器。

這場「標準之爭」的意義極其深遠。它並非要立刻「殺死」NVIDIA,而是要在NVIDIA的私有高速公路旁,建設一條同樣寬闊、甚至未來可能更四通八達的公共高速公路。這將從根本上改變AI硬體市場的遊戲規則,從一家獨大的壟斷格局,轉向一個百花齊放的開放生態。

雲端巨頭的「軍備競賽」:從Google TPU到Amazon Trainium

與此同時,另一股更為兇猛的浪潮正在加速推進——雲端巨頭的自研晶片「軍備競賽」。

這裡的核心是ASIC(Application-Specific Integrated Circuit,客製化積體電路)。如果說NVIDIA的GPU是性能強大的「通用型瑞士刀」,那麼ASIC就是為特定任務量身打造的「專用手術刀」。雲端巨頭們發現,與其購買昂貴的通用GPU,不如根據自己最核心的業務(如Google的搜尋演算法、Meta的推薦引擎、Amazon的電商系統)設計專用晶片,這樣可以在特定應用上實現更高的性能和更低的功耗。

這場軍備競賽早已開打,並且成果斐然:

    • Google:早在2016年就推出了TPU(Tensor Processing Unit),目前已迭代至v5p,專門用於加速其搜尋、翻譯和雲端AI服務。
    • Amazon (AWS):擁有兩條主要產品線,Trainium晶片專為模型訓練設計,Inferentia晶片則專注於推理應用,旨在全面降低AWS客戶的AI運算成本。
    • Microsoft:推出了Maia AI加速器,與其自研的Cobalt CPU搭配,目標是為其Azure雲端平台和Copilot等服務提供底層硬體支援。
    • Meta:開發了MTIA(Meta Training and Inference Accelerator),主要用於其社交媒體平台的內容推薦和廣告排序演算法。

這些雲端巨擘投入數十億美元自研晶片,動機非常清晰:成本、效率、自主可控。當他們部署數以百萬計的AI晶片時,哪怕每個晶片的成本或功耗降低一點點,累積起來的效益都將是天文數字。

而這股ASIC浪潮,對於台灣的投資人來說,應該感到格外親切。它正是驅動台灣IC設計服務龍頭如創意電子(Global Unichip)世芯電子(Alchip)近年來業績與股價飆升的核心動能。雲端巨頭們負責前端的架構設計,而像創意、世芯這樣的公司則提供從設計到製造的後端整合服務,是這場ASIC革命中不可或缺的推手。

現在,當UALink的開放標準與ASIC的客製化浪潮這兩股力量交會時,一個全新的、巨大的市場機會就此誕生。這些成千上萬的客製化ASIC晶片,同樣需要一個超高速、標準化的「國道系統」將它們連接起來。

而Astera Labs,正是這條新國道上最重要的「道路建商」與「交通警察」。

Astera Labs解密:AI高速公路的「關鍵交警」與「道路建商」

Astera Labs是一家無晶圓廠(Fabless)的IC設計公司,專注於解決一個極其棘手但又至關重要的問題:在高速資料傳輸中保持「信號完整性」(Signal Integrity)。

從台灣的譜瑞(Parade)與祥碩(ASMedia)看懂Astera Labs的商業模式

要理解Astera Labs的價值,我們可以借鏡台灣投資人非常熟悉的兩家公司:譜瑞-KY(Parade Technologies)祥碩(ASMedia)

    • 譜瑞是高速傳輸介面晶片的佼佼者,尤其在eDP T-CON(時序控制器)和PCIe Retimer領域。當筆記型電腦螢幕解析度越來越高,需要傳輸的資料量越來越大時,信號很容易衰減,譜瑞的晶片就負責將信號「重塑」,確保畫面清晰穩定。
    • 祥碩則是PC主機板晶片組的霸主,特別是在PCIe橋接器和控制器方面。當主機板上的CPU需要與多個GPU、SSD硬碟溝通時,祥碩的晶片扮演著交通樞紐的角色,確保資料流暢地在各個部件間傳遞。

Astera Labs在AI資料中心裡所扮演的角色,正是譜瑞與祥碩的結合與升級版。在龐大的AI伺服器中,資料需要在長達數公尺的銅線或PCB板上高速傳輸,信號衰減和失真問題極其嚴重。Astera Labs的核心產品——Retimer(信號重定時器),就像是在高速公路每隔一段距離設置的「信號增強與校正站」。它接收微弱、失真的高速信號,將其清理、放大、重新定時後再發送出去,確保資料能準確無誤地抵達目的地。

簡單來說,如果沒有Astera Labs這樣的「交通警察」來維持秩序,AI資料中心這條高速公路將會因為信號混亂而徹底癱瘓。

Aries Retimer:在PCIe戰場上奠定霸主地位

Astera Labs的奠基之作,是其名為Aries的PCIe Retimer產品線。

PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)是電腦和伺服器內部最通用的高速互連標準,你可以把它想像成系統內部所有零組件(CPU、GPU、網卡、SSD)溝通的「標準國語」。隨著AI的發展,PCIe的速度也在不斷升級,從Gen 4到Gen 5,再到即將到來的Gen 6,每一次升級速度都翻倍,但信號完整性的挑戰也呈指數級增長。

Astera Labs率先攻克了PCIe 5.0 Retimer的技術難關,並取得了驚人的成功。根據其財報與公開資料,Astera Labs在PCIe 5.0 Retimer市場的市佔率超過了90%,幾乎囊括了所有頂級客戶,包括NVIDIA、AMD、Intel以及各大雲端服務商。這為它奠定了技術領先者和市場霸主的地位。

然而,市場也一度對此產生了憂慮。投資人擔心,NVIDIA最新的GB200超級晶片將Grace CPU和Blackwell GPU高度整合在同一個模組上,大大縮短了兩者間的物理距離,從而減少了對PCIe Retimer的需求。這也是Astera Labs在公布亮眼財報後,股價一度出現波動的原因之一。市場在問:Astera Labs會不會因為其最大客戶的技術轉變而受到衝擊?

Scorpio交換器:為「非NVIDIA聯盟」量身打造的超級武器

Astera Labs用一款革命性的新產品——Scorpio智慧結構交換器,給出了強有力的回答。

如果說Aries Retimer是在現有的PCIe道路上維護交通秩序的警察,那麼Scorpio交換器,就是為即將到來的、由無數ASIC晶片構成的龐大城市,所設計的全新「智慧立體交通樞紐」。

Scorpio是一款基於PCIe Gen 6標準的智慧交換器。它解決了一個核心問題:如何將成百上千個來自不同廠商的GPU、CPU、記憶體和客製化ASIC,以極高的頻寬和極低的延遲,靈活地連接成一個巨大的運算資源池。

這正是UALink聯盟和雲端巨頭們夢寐以求的解決方案。Scorpio完美契合了「非NVIDIA聯盟」的開放生態願景。它讓Google可以將其TPU叢集,與AMD的GPU或Intel的CPU高效地連接在一起;它讓微軟的Maia加速器可以與整個Azure的基礎設施無縫融合。

Scorpio的問世,意味著Astera Labs的戰略重心,正從「解決單一伺服器內的點對點連接問題」,躍升至「建構整個資料中心級別的AI叢集網路」。

這一步棋,徹底扭轉了市場的悲觀預期。雖然在NVIDIA某個特定產品(GB200)中的價值量可能略有下降,但Astera Labs卻打開了一個規模遠比前者大上數倍的全新市場——由所有雲端巨頭自研ASIC和非NVIDIA GPU構成的龐大生態系。公司在最近的財報會議上透露,Scorpio已經收到了預購訂單,並預計到2025年,該產品線將貢獻超過10%的總營收。

這背後的資料也印證了這一趨勢。Astera Labs在2024年第一季的營收達到6530萬美元,年增暴增267%。這強勁的增長,不僅來自現有的Aries Retimer,更反映了市場對其新產品線(包括Taurus乙太網Retimer和即將放量的Leo CXL記憶體控制器)的強烈需求。這證明了Astera Labs的成長故事,早已不再僅僅依賴NVIDIA。

投資啟示:為何Astera Labs是觀察AI 2.0賽局的關鍵指標?

對於關注科技產業趨勢的投資人而言,Astera Labs的崛起提供了一個獨特的觀察視角,幫助我們理解正在發生的深刻變革。

超越NVIDIA vs. 非NVIDIA的二元對立

Astera Labs的商業模式,巧妙地超越了「支持NVIDIA」或「反對NVIDIA」的簡單二元對立。它是一家「親連接」(Pro-Connectivity)的公司,是整個AI基礎設施建設中,不可或缺的「軍火商」。

    • 當NVIDIA銷售其基於PCIe的傳統伺服器架構時,Astera Labs是其Aries Retimer的主要供應商,分享NVIDIA的成長紅利。
    • 當雲端巨頭們大規模建構基於自研ASIC和UALink標準的開放架構時,Astera Labs更是其Scorpio交換器的核心供應商,迎來更廣闊的增長空間。

這種「雙邊押注」的策略,使其在AI硬體生態系統的演進中處於一個極其有利的位置。無論最終是封閉生態還是開放生態佔據上風,只要AI算力的需求持續增長,對高速、可靠互連技術的需求就永遠存在。Astera Labs賣的,正是這場淘金熱中最穩賺不賠的「鏟子和牛仔褲」。

潛在風險與未來展望:競爭、標準與執行力

當然,Astera Labs的前路也並非一片坦途。它面臨的挑戰同樣巨大。

  • 激烈競爭:隨著市場潛力被驗證,像博通(Broadcom)、邁威爾(Marvell)這樣的半導體巨頭也紛紛推出了自家的PCIe Retimer產品,價格戰和技術競爭將日趨激烈。
  • 標準落地:UALink聯盟的標準仍處於早期階段,其生態系統的成熟和市場接受度,還需要時間來驗證。
  • 技術迭代:從PCIe到CXL(Compute Express Link,一種新興的記憶體互連協議),再到光學互連,技術路線的快速演進要求Astera Labs必須時刻保持創新的領先地位。其Leo CXL智慧記憶體控制器產品線的成功與否,將是觀察其能否抓住下一個技術浪潮的關鍵。

然而,Astera Labs憑藉其在PCIe 5.0時代建立的技術聲譽、深厚的客戶關係以及前瞻性的產品佈局,已經佔據了極佳的戰略制高點。它的成功與否,將成為判斷開放AI硬體生態能否挑戰NVIDIA霸權的關鍵風向標。

結論:AI棋局中的隱形冠軍

總結來看,市場對Astera Labs的擔憂,即NVIDIA新架構可能減少其Retimer用量,顯然是只見樹木,不見森林。真正的故事主線,是AI產業正在從「一家獨大」的1.0時代,邁向一個由雲端巨頭自研晶片和開放標準所主導的、更多元化的2.0時代。

在這場典範轉移中,Astera Labs憑藉其在高速互連領域無可替代的技術實力,完美地卡位成功。它不僅是NVIDIA生態系的重要夥伴,更是即將爆發的「非NVIDIA聯盟」及ASIC生態系的核心賦能者。其新產品Scorpio交換器,正是為這個新時代量身打造的關鍵利器。

對於台灣投資人而言,理解Astera Labs,不僅是認識一家高速成長的美國半導體公司,更是洞察全球AI基礎設施底層邏輯變革的絕佳窗口。當我們關注台積電的先進製程、創意和世芯的ASIC訂單時,也應該看到,像Astera Labs這樣的公司,正在為所有這些晶片搭建起溝通的橋樑,成為AI革命浪潮中那個雖不站在聚光燈下,卻掌控著全局脈動的隱形冠軍。

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