בשבוע שעבר, הצטרפה אנבידיה למועדון חברות הביג-טק, כשהיא מגרדת את שווי השוק של טריליון דולר; את ההישג ניתן לזקוף לזכות המעבדים הגרפיים שלה, שהפכו למנוע הרשמי מאחורי שירותי הבינה המלאכותית היוצרת הפופולריים כמו ChatGPT, מידג'רני ובארד.
● מניות השבבים של הדור הבא מזנקות ומשאירות את אינטל מאחור
● תמונת AI של עשן סמוך לפנטגון הופצה ברשתות, והגיעה לוול סטריט
● האיש שמאחורי ChatGPT: מה מחפש סם אלטמן בישראל?
החברה האמריקאית השתלטה על שוק המעבדים הגרפיים - שהולך ומתברר כנפט שמניע את גלגלי ענף הבינה המלאכותית עם אינספור יישומים, תוך שהיא משרתת את כל לקוחות הענק בתחום: מיקרוסופט, OpenAI, גוגל ואמזון. הבוקר (ב') הכריזה אנבידיה על כוונתה להשיק עד סוף השנה את מחשב העל החזק ביותר בישראל.
המחשב, שיכונה ״ישראל וואן״ (Israel-1), ייחנך בסוף השנה ביקנעם, וישרת את פעילות מרכז הפיתוח וכמה מהלקוחות של החברה בישראל, כמו גוגל, מיקרוסופט ואמזון. לאחר שיושק, יתברג מחשב העל של אנבידיה במקום השישי בצמרת העולמית של מחשבי העל המהירים ביותר, כשהוא מספק ביצועי בינה מלאכותית ובינה מלאכותית יוצרת של עד 8 אקסה-פלופס (Exaflops). בנוסף, הוא צפוי לאפשר ביצועי שיא של היקף של 135 פטהפלופס (Petaflops) במשימות מחשוב-על קלאסיות. ביצועים אלה ממצבים אותו כמחשב העל החזק ביותר של אנבידיה, על חשבון ״סיירה״, הממוקם בארה״ב.
גלובס עושה סדר בעולם המושגים בו פועלת החברה, ובדרכה של חברת הענק למעמד הבכיר בצמרת ענקיות הטכנולוגיה של עמק הסיליקון.
מה זה בכלל מעבד גרפי?
המעבד הגרפי פותח כדי לאפשר למחשב לעבד הדמייה תלת־מימדית במהירות ובאיכות גבוהה יותר עבור משחקי מחשב ובהמשך גם לתעשיית האנימציה. חובבי מחשבים היו למאמצים הראשונים של הכרטיסים הגרפיים באמצע שנות התשעים, במטרה להפוך את המחשבים האישיים שלהם ל״מותאמי משחקים״.
יצרניות קונסולות משחקים כמו סוני וסגה שילבו אותם בקונסולות המשחקים שלהן, בעוד שאולפני אנימציה כמו פיקסאר ודרימוורקס החזיקו חדרי שרתים המלאים במעבדים גרפיים, שסייעו להם לעבד מידע תלת־מימדי רב, כדי להשיק בזמן קצר יחסית את שוברי הקופות שלהם. מעבדים גרפיים יוצרו גם על ידי חברות כמו IBM והיטאצ'י, אך הכרטיסים והשבבים של אנבידיה הפכו למותג הצרכני הנפוץ ביותר בסוף שנות התשעים ובתחילת שנות האלפיים.
מעבד גרפי של אנבידיה / צילום: Shutterstock
בעוד שמעבד הליבה הסטנדרטי, ה״מח״ של המחשב, עוסק בכלל פעולות המחשוב הרגילות - כמו העלאת קבצים, חישוב מתמטי, גישה אל רשת האינטרנט, וניהול זיכרון - הוא מתקשה לחלק די כח מחשוב עבור הפעלתם של משחקים כבדים.
חובבי משחקי וידאו נתקלו לא פעם בפעילות איטית ובתקלות בהפעלת המשחקים, שמקורה ביותר מדי משימות שהוטלו על כתפי מעבד הליבה. המעבד הגרפי (המכונה GPU - א״ג) הושק לצורך מתן מענה לבעיה הזו: במקום שבב המתמחה במשימות רבות, עוסק המעבד הגרפי בעיקר בעיבוד מידע שכזה. במקום לפזר את עוצמתו במשימות רבות, הוא מסוגל להכיל יותר ליבות סיליקון - כלומר, ״מוחות״ חזקים המוכוונים לפעולה אחת או למספר מוגבל של פעולות.
מה ההבדל בין השבבים של אנבידיה לאלה של אינטל?
אינטל מתמחה בפיתוח מעבדי הליבה (CPU), אותם שבבים המכונים כ״מח של המחשב״, הפועלים בבסיס כל מחשב ומאפשרים לו מגוון רב של פעולות כמו שליפת קבצים או פתיחה של אפליקציות. כמו אנבידיה, גם אינטל לא היתה חלוצה בתחומה, אך היא השיקה שבב וסביבת תוכנה שהיו בעלי עוצמה דיה כדי להשתלט על השוק ולהפוך לספקית הדומיננטית של שבבים למחשבים אישיים - נייחים וניידים.
אנבידיה, כאמור, התמחתה בפיתוח מעבדים גרפיים - שוק שבעבר נחשב לנישה הפונה לגיימרים, ושנתפס על ידי אינטל כשוק קטן ולא משמעותי. איש לא דמיין באמצע שנות התשעים שהמעבדים הגרפיים יכבשו את העולם, ויהפכו לכח המניע של הבינה המלאכותית היוצרת.
העוצמה של אנבידיה לא נובעת ממכירת כרטיסים גרפיים למחשבים - כיום זהו עסק שהכנסותיו יורדות - אלא דווקא משיבוצם בשרתים, בחוות שרתים ובמחשבי העל. מכונות אלו מפעילות את שירותי הענן והבינה המלאכותית לארגונים ולצרכנים פרטיים, ונמצאות בדרך כלל בידיהן של ענקיות הטכנולוגיה כמו אמזון ומיקרוסופט.
המעבדים הגרפיים אינם מייתרים את תפקידם של מעבדי הליבה, כמובן. למעבדי הליבה ישנה חשיבות רבה בהפעלתם של שרתים ומחשבי־על - הם מקשרים בין המעבדים הגרפיים, הופכים לחלק ממערכת העורקים (או העצבים, אם תרצו) ומתכללים את פעילותם. אלא שלשם כך, נזקקים כיום פחות ופחות מעבדי ליבה ויותר מחוללים גרפיים. בעבר, שיבצה אנבידיה מעבדי ליבה של אינטל בשרתיה, אך אלה הוחלפו במעבדי ליבה חדשים מתוצרתה המכונים ״גרייס״.
איך נעשה הקשר בין שוק משחקי המחשב לתחום הבינה המלאכותית?
המעבד הגרפי מתמחה בחישובים מתמטיים מסובכים של מספרים רבים בזמן קצר. עבור משחקי מחשב או סרטי תלת־מימד, למשל, מסוגל המעבד לחשב פונקציות מתמטיות, המוכפלות בעוד ועוד מטריצות כדי להציג את מיקומו של פיקסל על גבי עצם כלשהו, בהתחשב בתזוזה שלו או בהסתרתו על ידי עצמים אחרים אחרים.
בינה מלאכותית. גם היא מבוססת על חישובים מתמטיים סבוכים / צילום: Shutterstock
בינה מלאכותית גם היא עושה בבסיסה שימוש בהסתברות ובעקרונות מתמטיים. פעולת אימון המכונה, למשל, מלמדת מחשב שפה מסוימת על ידי הצגה של כמויות מלל עצומות שמתוכם ניתן לזהות דפוסים כמו תחביר או דקדוק.
בשנת 2006, כ-13 שנה לאחר שהקים את אנבידיה, הבין המנכ״ל ג'נסן הואנג כי בזכות יכולות העיבוד המקבילי, המעבדים הגרפיים של אנבידיה יוכלו לסייע גם בפעילותם של מחשבי־על - מחשבים הבנויים ממספר רב של שבבים המסוגלים לבצע פעולות חזקות ומהירות יותר, כמו הדמיית חלבונים או סימולציות גרעין.
במאי 2007, הושק מעבד הבינה המלאכותית הראשון של אנבידיה תחת המותג ״טסלה״, עוד לפני שזה הפך להיות שמה של חברת מכוניות חשמליות, על שמו של המדען ניקולה טסלה. ברבות השנים, הוא הוטמע במחשבי העל הגדולים בעולם, כמו מחשב העל הפדרלי אוק ברידג' במדינת טנסי ומחשב העל טיאנחה הסיני.
כיצד הצליחה אנבידיה להפוך למונופול בתחום הבינה המלאכותית?
באופן אירוני, הצליחה אנבידיה להשתלט על שוק הבינה המלאכותית באותו האופן שבו אינטל השתלטה על שוק המחשבים האישיים בשנות השמונים והתשעים. היא הייתה הראשונה לקדם את המעבדים הגרפיים, לצד סביבת תוכנה שאפשרה למפתחי מערכות הפעלה ותוכנות לתקשר עם השבב. אינטל הקיפה את השבב שלה בסביבה המכונה X86, ואילו אנבידיה כינתה את סביבת התוכנה שלה ״קודה״ (Cuda).
הקודה הפכה כה פופולרית, עד כדי כך שמפתחי בינה מלאכותית מעדיפים לעבוד עמה, במקום לעבור לשבב מתחרה כמו זה של אינטל, וללמוד שפת פיתוח חדשה. אנבידיה משקיעה מיליארדי דולרים בפיתוח תוכנה, ולמעשה הייתה מחלוצות חברות השבבים שמעסיקות יותר מתכנתים מאשר מוליכים למחצה.
למרות תחרות מצד חברות כמו גרפקור, סמבה-נובה, הבאנה של אינטל ועוד מספר חברות סיניות, שולטת כיום אנבידיה על החלק הארי של שוק המעבדים הגרפיים ובפועל היא מתנהלת כמונופול: מחירי השבבים שלה לשוק השרתים עומד על 40 אלף דולר בממוצע, ביחס ל-17 אלף דולר באינטל.
כזכור, אנבידיה ביקשה לרכוש את החברה הגדולה בתחום הקניין הרוחני למעבדים ארם (ARM), אך זו נחסמה על ידי הרגולטור האמריקאי, שהתנגד מחשש ליצירת מונופול דורסני יותר. על פי IDC, אנבידיה שולטת על 91.4% משוק המעבדים הגרפיים לשרתים, והשאר מוחזק בידי AMD. אינטל לא במשחק הזה - היא החליטה להמר על השוק הרווחי פחות של המחשבים האישיים, שם היא חולשת על 71% מהשוק, בעוד שאנבידיה לוקחת כ- 17% ממנו.
מי זו AMD ומדוע גם היא הרוויחה מעליית המניה של אנבידיה?
AMD היא חברת פיתוח שבבים אמריקאית הקטנה בסדר הגודל שלה מאנבידיה ואינטל, אך היא מתחרה בהן בשווקים חופפים. היא פעילה בשוק מעבדי הליבה (CPU) למחשבים אישיים ומתחרה בעיקר באינטל. בשוק המעבדים הגרפיים היא מתחרה הן באינטל בגזרת המחשבים האישיים, והן באנבידיה בגזרת חוות השרתים.
בכל אחת מגזרות אלו, היא מחזיקה נתח שוק מצומצם יחסית, אך בתחום השבבים לחוות השרתים, הצליחה לעקוף את אינטל, שמאחרת בהשקת שבב לשוק ודחתה אותו ל-2025. בתחום זה, שולטת אנבידיה על מעל 91% מהשוק ואילו AMD על רוב השארית. זו אחת הסיבות בגללה הדיווח של אנבידיה העלה סומק בלחיי המשקיעים ב-AMD ששלחו את המנייה לטוס ב-9% עוד בחמישי שעבר. ל-AMD ולאנבידיה אין מפעלים, בעוד שאינטל הגדולה סוחבת עמה מפעלי ייצור כבדים ויקרים, מתוך רצון להפוך לענקית יצור עבור כולן בעוד מספר שנים.
מהו מחזור החיים של שבב?
שבב עשוי להיות פעיל במשך עשרות שנים, אך תעשיית השבבים פועלת לפי עקרון מנחה בו היא משיקה שבב חדש מאותה הסדרה כל שנתיים או שלוש, במטרה לספק יותר כח מחשוב במהירות גבוהה יותר ובצריכת חשמל נמוכה יותר. הדבר נעשה באמצעות מזעור המעגלים החשמליים, הוספת קומות של מעגלים על גבי השבב, ושימוש בחומרים חדשים.
הדבר מונע, בין השאר, על־ידי התנהגות הצרכנים, שנוטים לרכוש מחשב או טלפון חדש כל שנתיים או שלוש, כדי לקבל ביצועים טובים יותר בטלפון שלהם או זיכרון גבוה יותר מהמחשב שלהם. גם ארגונים נוטים להחליף את השרתים הישנים או לשדרג שרתים קיימים, אם כי בקצב נמוך יותר. הצמא לבינה מלאכותית יוצרת מעודדת את ענקיות הטכנולוגיה כמו מיקרוסופט וגוגל לרכוש עוד ועוד מחשבי־על חדשים - אחת הסיבות המרכזיות בגללן תיקנה אנבידיה את תחזית ההכנסות שלה לרבעון השני מ- 7 מיליארד ל-11 מיליארד דולר.
מה זה מחשב־על והאם הוא דומה למחשב קוונטי?
מדובר במחשבים מסוגים שונים בתכלית. מחשב־על הוא בסך הכל מחשב שכולל מספר גדול של מעבדי ליבות ומעבדים גרפיים - אותם שבבים המאכלסים מחשבים רגילים בדרך כלל - למעט העובדה שהם מחוברים זה לזה ברשת מהירה ועושים שימוש בעיבוד מקבילי להפקת פעולות מיוחדות הדורשות יכולות גבוהות.
מחשבי־על נבנו תחילה בממשלות ובאקדמיות על מנת לפענח צפנים, לבצע סימולציות גרעיניות, לדמות פעילות של חלבונים ואפילו כדי לשחק שחמט. בהמשך, אימצו אותם ענקיות הטכנולוגיה כמו גוגל, אמזון, מיקרוסופט ומטא, שעושות בהם שימוש להפעלת שירותי הענן והבינה המלאכותית שלהן.
1.*HGX Supercomputer - אילוסטרציה לתצורה של מחשב על מבוסס HGX / צילום: באדיבות אנבידיה
מחשבי־על מאופיינים בכך שהם עומדים בצמרת רשימת המחשבים רבי היכולת מבחינת כח ומהירות העיבוד ביחס למחשבים אחרים בכל תקופה מסוימת. כלומר, מחשב־על שהתקיים בשנות השישים והשבעים כבר איננו נחשב למחשב־על בימינו.
בעוד שמחשבי־על, כמו מחשבים אישיים, בנויים ממוליכים למחצה המבוססים על סיליקון, מחשבים קוונטיים רותמים את חלקיקי האור, הפוטונים, או את חלקיקי היונים - לטובת ביצוע פעולות מחשוביות על בסיס מכניקת הקוונטים. לפי התאוריה הקוונטית, מחשבים שכאלה יוכלו לכפול פעולות מחשוביות אלה באלה במקום לחברן, כפי שהדבר נעשה במחשבי העל, וכך להגיע ליכולות המשוכללות פי מיליונים מאלה של מחשבי על.
שר האוצר בצלאל סמוטריץ' בירך על הכוונה להשיק את מחשב העל בישראל. האם הממשלה יכולה לזקוף את ההחלטה לעצמה?
לא. ההחלטה של אנבידיה לבנות את מחשב העל התקבלה כבר לפני יותר משנה, כאשר הפלטפורמה שמניעה את מחשב העל ״ישראל וואן״ נמצאת בפיתוח במשך כשנתיים. השקת מחשב העל נעשתה קודם כל לצרכים פנימיים: מחשב העל הוא אתר ניסוי משמעותי עבור אנבידיה ישראל.
בתקציב האחרון, אישר השר סמוטריץ' להמשיך את תכנית הבינה המלאכותית שנהגתה בתקופת הממשלה הקודמת, אך לא הגדיל אותה בחצי מיליארד שקל נוספים, כפי שסיכמו ביניהם אביגדור ליברמן ואורית פרקש-הכהן עוד בטרם נפלה הממשלה.
כתבות
ני"ע
