Nvidia ylitti keskiviikkona kaikki odotukset raportoimalla nousevista voitoista, joita sen tekoälytyökuormien tehostamisessa erinomaisesti toimivat näytönohjaimet (GPU:t) vauhdittivat. Mutta muut tekoälypiirien luokat ovat alkaneet saada vauhtia.

Jokainen merkittävä pilvipalveluntarjoaja suunnittelee nyt omia sovelluskohtaisia integroituja piirejään (ASIC), Googlen TPU:sta Amazonin Trainiumiin ja OpenAI:n suunnitelmiin Broadcomin kanssa. Nämä sirut ovat pienempiä, halvempia ja helppokäyttöisempiä, ja ne saattavat vähentää näiden yritysten riippuvuutta Nvidian näytönohjaimista. Futurum Groupin Daniel Newman kertoi CNBC:lle odottavansa ASIC-sirujen "kasvavan nopeammin kuin näytönohjainmarkkinat seuraavien vuosien aikana".

Näytönohjainten ja ASIC-piirien ohella on olemassa kenttäohjelmoitavat porttimatriisit (FPGA), jotka voidaan konfiguroida uudelleen valmistuksen jälkeen esimerkiksi signaalinkäsittelyyn, verkkoihin ja tekoälyyn. Lisäksi on olemassa kokonainen sukupolvi tekoälysiruja, jotka on suunniteltu toimimaan suoraan laitteissa pilven sijaan – segmentti, jota johtavat yritykset, kuten Qualcomm ja Apple.

CNBC keskusteli suurten teknologiayritysten asiantuntijoiden ja sisäpiiriläisten kanssa analysoidakseen tätä tiheää maisemaa ja erilaisia tekoälysiruja.

Yleiskäyttöiset laskentatehosteet

Näytönohjaimia käytettiin aikoinaan pääasiassa videopeleissä, mutta ne tekivät Nvidiasta maailman arvokkaimman pörssiyhtiön tultuaan modernin tekoälyn moottoriksi. Nvidia toimitti viime vuonna noin 6 miljoonaa yksikköä nykyisen sukupolven "Blackwell"-näytönohjaimiaan.

Siirtyminen pelaamisesta tekoälyyn alkoi vuonna 2012, kun tutkijat kouluttivat neuroverkko AlexNetiä Nvidian näytönohjaimilla – läpimurto, jota monet pitävät modernin tekoälyvallankumouksen kipinänä. AlexNet kilpaili korkean profiilin kuvantunnistuskilpailussa ja luotti näytönohjaimiin suorittimien sijaan, mikä tarjosi hämmästyttävän tarkkuuden ja merkittävän kilpailuedun.

Sama rinnakkaisprosessointikyky, joka tekee GPU:ista kykeneviä renderöimään elävän näköistä grafiikkaa, tekee niistä myös ihanteellisia syväoppimismallien kouluttamiseen, jotka oppivat datasta pikemminkin kuin eksplisiittisestä ohjelmoinnista.

Nykyään näytönohjaimia myydään datakeskusjärjestelmiin yhdessä suorittimien kanssa pilvipohjaisten tekoälytyökuormien suorittamiseksi. Suorittimissa on kourallinen tehokkaita ytimiä peräkkäisiin tehtäviin, kun taas näytönohjaimissa on tuhansia pienempiä ytimiä, jotka on erikoistunut rinnakkaisiin operaatioihin, kuten matriisien kertolaskuun.

Koska näytönohjaimet voivat suorittaa valtavan määrän toimintoja samanaikaisesti, ne sopivat ihanteellisesti sekä koulutukseen että päättelyyn. Koulutus opettaa tekoälymalleja löytämään säännönmukaisuuksia valtavista tietojoukoista; päättely käyttää näitä malleja päätöksentekoon uusista tiedoista.

Näytönohjaimet ovat edelleen Nvidian ja sen lähimmän kilpailijan AMD:n ensisijainen moottori. Ohjelmistot ovat niiden välinen keskeinen erottava tekijä: Nvidia luottaa CUDA-ekosysteemiinsä, kun taas AMD tarjoaa pitkälti avoimen lähdekoodin ohjelmistopinon.

Molemmat yritykset myyvät pilvipohjaisia GPU:ita palveluntarjoajille, kuten Amazon, Microsoft, Google, Oracle ja CoreWeave, jotka sitten vuokraavat laskentatehoa tekoälykehittäjille.

Esimerkiksi Anthropicin 30 miljardin dollarin sopimus Nvidian ja Microsoftin kanssa sisältää 1 gigawatin laskentakapasiteetin vastaavan määrän Nvidian laitteistolla rakennettua kapasiteettia. AMD on äskettäin saanut merkittäviä sitoumuksia myös OpenAI:lta ja Oraclelta.

Nvidia myy myös suoraan hallituksille ja tekoälyyrityksille – mukaan lukien vähintään 4 miljoonaa näytönohjainta OpenAI:lle – sekä ulkomaisille hallituksille, kuten Etelä-Korealle, Saudi-Arabiaan ja Isoon-Britanniaan.

Yhtiö kertoi CNBC:lle veloittavansa noin 3 miljoonaa dollaria palvelinkaappia kohden, joka sisältää 72 Blackwell-näytönohjainta, ja toimittavansa noin 1 000 tällaista kaappia viikossa.

Nvidian tekoälyinfrastruktuurin johtaja Dion Harris sanoi, ettei hän koskaan kuvitellut kysynnän kasvavan tälle tasolle. "Kun puhuimme yritysten kanssa kahdeksan näytönohjaimen järjestelmästä vuosia sitten, he pitivät sitä liiallisena."

ASIC-piirit erikoistuneelle pilvipohjaiselle tekoälylle

GPU-pohjainen koulutus vauhditti suurten kielimallien ensimmäistä aaltoa, mutta päättelystä on tullut yhä tärkeämpää mallien kypsyessä. Päättelyä voidaan suorittaa vähemmän joustavilla ja edullisemmilla siruilla, jotka on rakennettu erityisesti tiettyjä matemaattisia operaatioita varten – ja tässä ASIC-piirit tulevat mukaan kuvaan.

Jos GPU on "linkkuveitsi", joka voi suorittaa useita erilaisia rinnakkaisia tehtäviä, ASIC on yhden tarkoituksen työkalu – erittäin nopea ja tehokas, mutta valmistuksen jälkeen lukittu yhteen toimintotyyppiin.

”Näitä siruja ei voi muuttaa, kun ne on kerran syövytetty piisiruun”, sanoo Chris Miller, *Sirusota*-kirjan kirjoittaja. ”Tehokkuuden ja joustavuuden välillä on tehtävä kompromissi.”

Nvidian näytönohjaimet ovat riittävän monipuolisia vastaamaan lukemattomiin tekoälyn tarpeisiin, mutta ne ovat kalliita (jopa 40 000 dollaria yksikköä kohden) ja vaikeasti hankittavia. Startupit ovat riippuvaisia niistä osittain siksi, että räätälöidyn ASIC-piirin suunnittelu voi maksaa kymmeniä miljoonia.

Pilvijättiläiset kuitenkin investoivat voimakkaasti ASIC-piireihin, koska ne lupaavat merkittäviä säästöjä skaalautuvasti.

”Nämä yritykset haluavat enemmän hallintaa rakentamiinsa työkuormiin”, Newman sanoi. ”Mutta ne jatkavat yhteistyötä Nvidian ja AMD:n kanssa – laskentatehotarpeet ovat valtavat.”

Google oli ensimmäinen, joka rakensi räätälöidyn tekoäly-ASIC-piirin ja julkaisi Tensor Processing Unitin (TPU) vuonna 2015. Työ alkoi vuonna 2006, mutta siitä tuli kiireellinen vuonna 2013, kun Google ymmärsi, että tekoäly voisi kaksinkertaistaa datakeskuksensa jalanjäljen. Vuonna 2017 TPU auttoi mahdollistamaan Transformer-arkkitehtuurin, joka on useimpien nykyaikaisten tekoälyjen perusta.

Google julkisti seitsemännen sukupolven TPU:n marraskuussa. Anthropic kouluttaa Claude-malliaan miljoonalla TPU:lla. Jotkut uskovat, että TPU:t kilpailevat – tai jopa päihittävät – Nvidian näytönohjaimet.

"Monet ihmiset odottavat Googlen lopulta tekevän TPU-näytöt laajemmin saataville", Miller sanoi.

AWS seurasi perässä omilla siruillaan ostettuaan Annapurna Labsin vuonna 2015. Se lanseerasi Inferentian vuonna 2018 ja Trainiumin vuonna 2022, ja Trainium3:n odotetaan julkaistavan pian.

Amazonin mukaan Trainium tarjoaa 30–40 % paremman hinta-laatusuhteen kuin vaihtoehdot. Anthropic käyttää tällä hetkellä puolta miljoonaa Trainium2-sirua malliensa kouluttamiseen.

Pilvipalveluntarjoajat ovat riippuvaisia räätälöityjen ASIC-piirien rakentamisessa Broadcomin ja Marvellin kaltaisista yrityksistä, jotka tarjoavat kriittistä IP- ja verkkoasiantuntemusta. ”Siksi Broadcomista on tullut yksi tekoälybuumin suurimmista voittajista”, Miller sanoi.

Broadcom auttoi suunnittelemaan Googlen TPU-suorittimia ja Metan vuoden 2023 kiihdyttimiä ja rakentaa räätälöityjä siruja OpenAI:lle vuodesta 2026 alkaen.

Microsoft on kehittänyt Maia 100:n. Qualcommilla on A1200. Intel tarjoaa Gaudi-mallistoa. Tesla työstää AI5-siruaan. Startupit, kuten Cerebras ja Groq, ajavat uusia arkkitehtuureja.

Kiinassa Huawei, ByteDance ja Alibaba suunnittelevat omia ASIC-piirejään Yhdysvaltojen vientirajoituksista huolimatta.

Laitetason tekoäly NPU- ja FPGA-suorittimilla

Kolmas tekoälysirujen luokka on suunniteltu mallien suorittamiseen suoraan laitteissa pilven sijaan. Nämä sirut integroidaan tyypillisesti järjestelmäpiiriin (SoC), ja niitä kutsutaan reuna-tekoälyprosessoreiksi. Ne mahdollistavat tekoälyominaisuuksien toiminnan paikallisesti ja tehokkaasti, mikä säästää akun käyttöikää ja yksityisyyttä.

”Pystyt suorittamaan tekoälytehtäviä suoraan puhelimellasi erittäin pienellä viiveellä”, sanoi Saif Khan, entinen Valkoisen talon tekoäly- ja teknologianeuvoja. ”Ja ilman datan lähettämistä datakeskukseen.”

Neuraaliprosessointiyksiköt (NPU:t) ovat merkittävä osa tätä kategoriaa, ja niitä kehittävät Qualcomm, Intel, AMD ja muut.

Apple ei käytä termiä NPU, vaan se on upottanut "neuraalimoottorin" M-sarjan Mac-siruihinsa ja A-sarjan mobiilisiruihinsa.

”Tuo lähestymistapa on osoittautunut uskomattoman tehokkaaksi”, sanoi Tim Millet, Applen alusta-arkkitehtuurin varatoimitusjohtaja. ”Se on nopea ja antaa meille enemmän hallintaa käyttökokemukseen.”

Snapdragon-sirut Android-puhelimissa, Samsungin räätälöidyt NPU:t ja NXP:n ja Nvidian reuna-aitotekoälyprosessorit tukevat tekoälyä autoissa, roboteissa, kameroissa ja älykodilaitteissa.

”Suurin osa nykyisestä menoista kohdistuu edelleen datakeskuksiin”, Miller sanoi. ”Mutta se tulee muuttumaan tekoälyn levitessä puhelimiin, autoihin, puettaviin laitteisiin ja kaikkeen muuhun.”

FPGA-piirit tarjoavat vielä enemmän joustavuutta, koska ne voidaan ohjelmoida uudelleen valmistuksen jälkeen, vaikka ne ovatkin vähemmän energiatehokkaita kuin ASIC-piirit tai NPU-piirit.

AMD nousi suurimmaksi FPGA-valmistajaksi ostettuaan Xilinxin 49 miljardilla dollarilla vuonna 2022. Intel on toisella sijalla ostettuaan Alteran 16,7 miljardilla dollarilla vuonna 2015.

Lopputulos: Nvidia on edelleen kaukana edellä

Kaikki nämä tekoälysiruyritykset luottavat yhteen valmistajaan: taiwanilaiseen TSMC:hen.

TSMC rakentaa massiivista tuotantolaitosta Arizonaan, jonne Apple siirtää osan tuotannostaan. Nvidian toimitusjohtaja Jensen Huang sanoi lokakuussa, että Blackwellin näytönohjaimet ovat saavuttaneet "täyden tuotannon" myös siellä.

Vaikka markkinat ovat yhä ruuhkaisempia, Nvidian syrjäyttäminen on edelleen erittäin vaikeaa.

”Nvidia on tässä asemassa, koska se ansaitsi sen”, Newman sanoi. ”Se käytti vuosia tämän kehittäjäekosysteemin rakentamiseen – ja se voitti.”

Useimmat Yhdysvaltain osakeindeksit nousivat perjantaina, kun optimismi keskuspankin (Fed) mahdollisista koronlaskuista heräsi uudelleen.

New Yorkin keskuspankin pääjohtaja John Williams sanoi perjantaina odottavansa keskuspankilla olevan enemmän liikkumavaraa korkojen laskemiseen. Chilessä puhunut vaikutusvaltainen poliitikko totesi, että työmarkkinoihin kohdistuvat riskit ovat nyt suuremmat kuin inflaatioon liittyvät riskit, mikä toisti FOMC:n maltillisempien jäsenten kantaa.

Williams sanoi: ”Näen rahapolitiikan edelleen kohtalaisen rajoittavana, vaikkakin vähemmän rajoittavana kuin ennen viimeaikaisia toimiamme. Joten näen edelleen mahdollisuutta lyhyen aikavälin lisämuutokseen liittovaltion rahastojen ohjauskoron tavoitevälillä, jotta politiikkaa saataisiin lähemmäs neutraalia ja säilytettäisiin tasapaino kahden tavoitteemme välillä.”

Kaupankäynnissä Dow Jones Industrial Average nousi 0,4 % (185 pistettä) 45 937 pisteeseen klo 16.15 GMT mennessä. Laajempi S&P 500 -indeksi nousi 0,1 % (7 pistettä) 6 545 pisteeseen, kun taas Nasdaq Composite nousi 0,1 % (38 pistettä) 22 040 pisteeseen.

Palladiumin hinta jatkoi laskuaan perjantaina vahvistuneen Yhdysvaltain dollarin, kysynnän epävarmuuden ja odotusten lisääntyneestä tarjonnasta vuoksi.

Reuters raportoi lähteisiinsä viitaten, että Yhdysvallat painostaa yksityisesti Ukrainaa hyväksymään tulitaukosopimuksen Venäjän kanssa. Tällainen kehitys todennäköisesti lisäisi teollisuusmetallien maailmanlaajuista tarjontaa, kun Venäjälle – yhdelle maailman suurimmista palladiumin viejistä – asetettuja pakotteita lievennetään.

Capital.comin mukaan palladiumin hinta on noussut noin 26 % lokakuun alusta noin 1 500 dollariin unssilta. Nousu tapahtui samaan aikaan platinamarkkinoiden nousun ja globaalien rahoitusolosuhteiden laajemman helpottumisen kanssa.

Myös vedot Yhdysvaltojen korkojen laskuista ja dollarin aiemmasta heikkoudesta ovat tukeneet palladiumia osana niin kutsuttua "kulta + likviditeetti" -ralli, joka on nostanut jalometalleja viime viikkoina.

Palladiumia käytetään lähes yksinomaan bensiinimoottoreiden katalysaattoreissa, mikä tarkoittaa, että hinnanvaihtelut vaikuttavat suoraan yhdysvaltalaisten autonvalmistajien ja elektroniikkavalmistajien kustannusrakenteisiin.

Monexin tekninen analyysi osoittaa vastustason olevan 1 500–1 520 dollaria unssilta, ja odotetaan yleisesti ottaen nousutrendiä, mutta kaupankäynnin odotetaan jatkuvan epävakaana. CPM Groupin analyytikot huomauttivat, että palladiumin viimeaikainen vahvuus on "läheisesti sidoksissa platinan kehitykseen", samalla varoittaen, että Yhdysvaltain työmarkkinoiden heikkeneminen ja jatkuva inflaatio voivat heikentää kysyntää.

Vaikka Yhdysvaltojen ja Kiinan välillä on hiljattain ilmoitettu kauppatauko, amerikkalaisten viranomaisten kommentit viittaavat jännitteiden jatkuvan koholla. Yhdysvaltain valtiovarainministeri sanoi Kiinan olevan edelleen epäluotettava kauppakumppani, kun taas presidentti Donald Trump toisti, ettei hänen hallintonsa salli edistyneiden Nvidia-sirujen vientiä Kiinaan tai muihin maihin.

Yhdysvaltain dollari-indeksi nousi 0,1 prosenttia 100,2:een kello 14.43 GMT mennessä, ja kaupankäynti tapahtui 100,4:n ja 99,9:n välillä.

Joulukuun toimituksen palladiumfutuurit laskivat 0,9 % 1 374 dollariin unssilta klo 14.43 GMT.

Bitcoin laski lyhyesti perjantaina 81 871,19 dollariin ennen kuin vakiintui lähelle 82 460 dollaria, mikä on noin 10,2 % laskua viimeisen 24 tunnin aikana.

Lähes kuukauden jatkuvan myynnin jälkeen Bitcoinin hinta on nyt 10 % vuoden alun tasoa alhaisempi, pyyhkiytyneenä pois suurimman osan Donald Trumpin vaalivoiton jälkeen viime vuonna saavuttamistaan voitoista.

Viimeksi Bitcoinin hinta laski alle 82 000 dollarin huhtikuussa, jolloin se putosi 75 000 dollariin. Tämä tapahtui laajan markkinamyynnin aikana, jonka laukaisi Trumpin ilmoitus laajoista tulleista "Vapautuspäivän" tapahtumassa.

Coinbasen omistaman optio- ja futuuripörssin Deribitin tietojen perusteella CoinDesk raportoi, että kauppiaat varautuvat lisälaskuihin.

Markkina-arvoltaan toiseksi suurin kryptovaluutta Ethereum laski alle 2 740 dollarin eli yli 9,6 % 24 tunnin aikana. Myös muut merkittävät tokenit joutuivat kovan paineen alle, XRP:n, BNB:n ja SOL:n laskiessa vastaavasti 9,1 %, 8,4 % ja 10,6 %. Dogecoin – suurin meme-kolikko – menetti arvonsa 10,3 % samalla ajanjaksolla.

Saavutettuaan uudet ennätystasot viime kuun alussa, kryptomarkkinat ovat kärsineet tasaisesta laskusta ennennäkemättömän yhden päivän mittaisen romahduksen jälkeen 10. lokakuuta, kun 19,37 miljardin dollarin arvosta vipuvaikutteisia positioita likvidoitiin 24 tunnissa. Tapahtuman laukaisi Trumpin ilmoitus Kiinan tuonnille asetetusta 100 prosentin lisätullista – josta hän myöhemmin perui toimenpiteen. Myös digitaaliset omaisuuserät ovat olleet viime päivinä laajemman markkinoiden volatiliteetin kohteena, ja CoinGlassin mukaan yli 2,2 miljardia dollaria on likvidoitu 24 tunnin aikana.

CoinGeckon mukaan kaikkien kryptovaluuttojen kokonaismarkkina-arvo on nyt 2,92 biljoonaa dollaria – 33 prosentin lasku lokakuun alun noin 4,38 biljoonan dollarin huippulukemasta. Bloombergin mukaan Bitcoinin markkina-arvo on laskenut noin 25 prosenttia tämän kuun alusta lähtien, mikä on jyrkin kuukausittainen lasku sitten vuoden 2022 kryptoromahduksen.

Strategyn (entinen MicroStrategy) osakkeet – jota pidetään laajalti Bitcoinin sijaishallintana massiivisten omistustensa vuoksi – laskivat perjantaina 2,44 % pörssiä edeltävässä kaupankäynnissä laskettuaan 11 % viime viikolla ja 41 % viimeisten 30 päivän aikana. Yhtiöllä on tällä hetkellä 649 870 BTC:tä keskimääräisellä ostohinnalla 74 430 dollaria.

JPMorganin analyytikot varoittivat aiemmin tällä viikolla julkaisemassaan muistiossa, että Strategy on vaarassa joutua poistetuksi tärkeimmistä indekseistä, kuten Nasdaq 100:sta ja MSCI USA:sta. Tällainen poisjättäminen voisi johtaa osakkeen lisälaskuihin ja mahdollisesti rasittaa kryptomarkkinoita, jos yhtiö joutuu myymään osan Bitcoin-omistuksistaan.