晶片被追上了,輝達為何屹立不搖?——護城河的真面目叫 CUDA
超微(AMD)新款AI晶片MI325X在記憶體、頻寬全面看齊甚至超車輝達,但輝達資料中心AI加速器市佔率依然穩守86~92%。真正的護城河,是耕耘近20年的CUDA軟體生態系。半導體主權戰爭系列第一部,解析輝達為何屹立不搖。
晶片被追上了,輝達為何屹立不搖?——護城河的真面目叫 CUDA
更快的晶片問世了,市場卻紋風不動。
超微(AMD)去年發表新一代AI加速器MI325X,主打256GB記憶體、每秒6TB頻寬,數字甚至超越輝達(NVIDIA)主力產品的記憶體容量(依AMD產品規格表)。然而在2024年全球資料中心AI加速器市場,輝達市佔率仍推估高達約86~92%(Mercury Research及多家分析師引用報導)。規格表上落居下風,市場卻寸步未讓。
本文是PRISM系列「半導體主權戰爭」的第一部。這一部的提問很單純:對手端出更好的晶片,輝達市佔率為何屹立不搖?先講結論——因為勝負的關鍵,根本不在矽晶片。
光看規格表,早已短兵相接
若只做晶片對晶片的比較,根本無法解釋輝達的壓倒性優勢。
AMD的MI300X端出192GB記憶體、5.3TB/s頻寬,記憶體容量已超越輝達H100、H200;後續的MI325X又更進一步。Google則以自研晶片TPU v6e(Trillium)主打能效設計,據評功耗低於H100的700W(輝達官方規格)。不過,常被引用的TPU 300W數字,是否為Google正式公布的官方TDP並不明確,當成參考值來讀比較穩妥。
| 晶片 | 記憶體 | 頻寬 | 特點 |
|---|---|---|---|
| AMD MI300X | 192GB HBM3 | 5.3TB/s | 記憶體容量超越H100、H200 |
| AMD MI325X | 256GB HBM3e | 6TB/s | 記憶體與頻寬達到對等甚至領先 |
| Google TPU v6e | 自行設計 | 自行設計 | 約300W推估(H100為700W) |
效能指標的差距也在收斂。AMD表示,8張MI325X的配置在Llama2-70B推論任務上,效能與輝達H200相差在3~7%以內(MLPerf Inference v5.0提交結果,2025年4月,AMD ROCm部落格)。這是廠商自行提交的數字,不宜照單全收;但至少單看硬體,這已不是可以稱為「難以逾越」的差距。
矛盾就出在這裡。記憶體、頻寬、能效,對手都已對等甚至領先,錢卻依舊流向輝達。輝達資料中心部門營收約1,150億美元(約3.7兆台幣),年增約142%(依輝達2025會計年度財報)。規格上的短兵相接,與營收上的一枝獨秀,竟在同一時期並存。更耐人尋味的是,這些彼此較勁的晶片——輝達H100、AMD MI325X、Google TPU——先進製程與CoWoS封裝大多出自台積電之手。硬體這一端的競逐,台灣本就站在供應鏈核心;但真正拉開輝達與對手的,卻是矽晶片之外的東西。
買了新引擎,卻沒有路可跑
解開這個矛盾的鑰匙,是CUDA。
CUDA是輝達在2006年發表架構、2007年公開開發工具的軟體平台,至今累積約20年。依輝達公布,開發者約600萬人,架構其上的CUDA-X函式庫超過900個(NVIDIA GTC 2025主題演講)。開發者人數是逐年墊高的累積值——從業界推估的約400萬,到GTC 2024的500萬、GTC 2025的600萬。與其看成某一時點的快照,不如視為20年累積的結果,更為準確。
打個比方:新晶片是更快的引擎,CUDA則是那具引擎奔馳所需的整片路網。引擎再快,沒有路也跑不動。
這片路網的真面目,是層層堆疊的函式庫。cuDNN(深度學習運算)、cuBLAS(線性代數)、NCCL(多GPU間通訊)、TensorRT(推論最佳化)等函式庫層層疊起,每一層都是長年調校的沉澱。外界常提到「數千工程師-年」的規模,但這並非官方數字,而是業界部落格層級的推估,需留意分寸。開發者只要拿來用就好,不必從頭重寫。
問題在於,這些程式碼在對手的晶片上無法直接運行。要搬到別的晶片,得大幅重寫生產環境的程式碼、重新驗證,再把團隊重新訓練一遍。PRISM的分析認為,這筆移植成本大致高過新晶片帶來的效能好處。於是客戶撥完算盤,還是留在輝達。
第一線的證言,道出這道牆有多高。SK海力士副會長朴正浩表示,招募AI晶片人才時,人人都要求「讓我用輝達GPU和CUDA」;若要他們改用國產晶片開發,得多花3倍以上的時間(韓國《京鄉新聞》,2024年3月)。韓國IC設計新創Rebellions、FuriosaAI,據稱有40~50%的工程師是軟體人力(Unicorn Factory《Behind Chips》,2025年6月)。明明是做晶片的公司,卻有一半人在攻軟體。這組數字,正好點出真正的戰場在哪。
是正當成果,還是創新的瓶頸?
面對同一個現象,評價卻南轅北轍。
輝達與擁護陣營,把這看成正當投資的回報。CUDA是20年、數千工程師-年灌注的成果,提供的不只是效能,還把開發體驗、穩定性、文件、社群整套打包(依此論點)。執行長黃仁勳一向把CUDA定位為驅動加速運算的「飛輪」與平台,而非硬體(GTC 2025、2026主題演講,取其大意)。在這套邏輯裡,20年堆起的生態系本身就具備正當的產品價值——面對一套久經驗證的堆疊,客戶沒有理由去承擔移植風險。
挑戰者與開放陣營的診斷則相反。他們認為,封閉式鎖定造就了議價能力與供應綁定,壓低了AI的成本效率與創新速度。「GPU很多,但CUDA只有一個」一語,濃縮了這層憂慮(ZDNet Korea,2025年8月)。台灣的《經濟日報》也有相近觀察:CUDA歷經20年發展、坐擁600萬開發者,要轉移就得重寫程式碼,真正的門檻是軟體生態系的斷層(經濟日報,2025年8月)。這一派舉出運算史的前例——開放標準終究取代了封閉堆疊。不過這樣的結局這回是否重演,至今無人敢斷言。
從時間軸來看,圖像會更清楚。2006到2007年,多數人還只把GPU當成遊戲用途時,輝達就把CUDA撒向學界與研究者,打下一根「楔子」(日經用語)。AI熱潮一來,這根楔子長成了護城河。此刻,正是它防禦力的最高點。
裂痕徵兆與堅固並存
這並不代表這道護城河能永遠固若金湯。
分析師預期,輝達資料中心AI加速器的市佔率,到2026年可能滑落至約75%(引用Mercury Research、Bernstein預測)。這個數字反映了對手晶片增加,以及Google、亞馬遜等大型雲端業者力推自研晶片的趨勢。不過,即便市佔率下滑,絕對營收仍可能持續攀升——因為市場本身正在變大。對站在AI晶片供應鏈核心的台灣(台積電先進製程、CoWoS封裝)而言,這塊餅變大本身就是紅利,未必與誰勝出直接掛鉤。這是「危機」與「史上最佳業績」同時成立的局面。
中國則完全是另一盤棋。受出口管制衝擊,輝達在中國的市佔率,據傳從一度的約90~95%,跌到2025年的約54~55%(引用Bernstein與台灣媒體,來源間落差甚大)。黃仁勳甚至以「從95%掉到0%」來形容中國市場(多家報導引述)。不過,這波急墜是管制造就的特殊局面,若與全球市佔率的走勢混為一談,就會讀錯。這兩個數字,務必分開來看。
下一部
第一部的問題設定,到此為止。硬體為何贏不了——因為護城河築在軟體上。
那麼,這道牆該如何攻破?反擊分三路而來。第二部談開放標準與RISC-V陣營的反擊,也就是要卸下廠商綁定的開源軟體堆疊之動向。第三部談出口管制下加速的中國國產化——華為CANN於2025年8月全面開源,被台灣媒體視為對CUDA獨占的正面叫陣,是這一部的關鍵線索。第四部則檢視直接撼動市佔率的監管戰場。
這一部留下兩點事實:三路反擊有個共通點——都瞄準軟體標準與監管地形,而非硬體;而它們的成敗,至今仍無人能打包票。
清楚的只有一件事:光靠打造更快的晶片,繞不開這片路網。至於誰會先改寫這道算式——那是接下來三部的故事。
本內容由AI根據原文進行摘要和分析。我們力求準確,但可能存在錯誤,建議核實原文。
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