نگاهی تحلیلی به هلیوس؛ نخستین خیز AMD برای رقابت با انویدیا در دنیای هوش مصنوعی

شبکه‌ی CNBC در گزارشی اختصاصی، برای نخستین‌بار به درون یکی از آزمایشگاه‌های AMD در نزدیکی آستین تگزاس راه یافته تا از نزدیک با هلیوس (Helios) آشنا شود؛ نخستین سامانه‌ی رک‌مقیاس (Rack-Scale؛ سامانه‌ای که یک قفسه‌ی کامل از تراشه‌ها را به‌عنوان یک واحد پردازشی واحد و یکپارچه اداره می‌کند) این شرکت برای هوش مصنوعی. این محصول، مهم‌ترین تلاش AMD تا امروز برای رقابت با انویدیا در بازار زیرساخت‌های هوش مصنوعی به شمار می‌رود؛ بازاری که اکنون تقریباً به‌طور کامل در اختیار رقیب است.

هلیوس چیست؟

هلیوس، که نامش از خدای یونانی خورشید که با کمک چهار اسب، ارابه‌ی خورشید را در آسمان می‌راند گرفته شده، ترکیبی از چهار حوزه‌ای است که AMD به‌طور مستقل در آن‌ها فعالیت می‌کند: پردازنده‌ی گرافیکی (GPU)، پردازنده‌ی مرکزی (CPU)، شبکه، و نرم‌افزار. این سامانه با وزن حدود سه هزاروصد کیلوگرم (هفت هزار پوند) و قیمتی که تحلیلگران بازار آن را حدود پنج تا پنج‌ونیم میلیون دلار برآورد می‌کنند، هر قفسه را با ۷۲ پردازنده‌ی گرافیکی و ۱۸ پردازنده‌ی مرکزی عرضه می‌کند. به گفته‌ی فارست نورود (Forrest Norrod)، مسئول واحد مرکز داده‌ی AMD، این قفسه از ۱۸ سینی محاسباتی تشکیل شده که به‌صورت دو گروه نه‌تایی، از طریق شش سوییچ شبکه به هم متصل‌اند؛ در هر سینی، چهار پردازنده‌ی گرافیکی زیر یک صفحه‌ی مسی خنک‌کننده‌ی مایع قرار دارند و به یک پردازنده‌ی مرکزی از خانواده‌ی تازه‌ی ونیز (Venice) متصل می‌شوند.

مشخصات فنی هلیوس؛ از تراشه تا قفسه

قلب این سامانه، پردازنده‌ی گرافیکی Instinct MI455X با معماری CDNA 5 است که هر واحد آن تا ۴۳۲ گیگابایت حافظه‌ی HBM4 (نسل چهارم حافظه‌ی پهن‌باند) در ۱۶ لایه، با پهنای باند ۱۹.۶ ترابایت بر ثانیه، در اختیار دارد. در مجموع، یک قفسه‌ی کامل هلیوس به ۳۱ ترابایت حافظه‌ی HBM4 و توان پردازشی تا ۲.۹ اگزافلاپس در دقت FP4 (واحدی برای سنجش توان محاسباتی هوش مصنوعی با دقت ۴ بیتی) می‌رسد. در کنار GPUها، پردازنده‌ی مرکزی نسل ششم خانواده‌ی EPYC با نام رمز «ونیز»، نخستین پردازنده‌ی سروری x86 است که روی فرایند تولید ۲ نانومتری شرکت تایوانی TSMC ساخته می‌شود و تا ۲۵۶ هسته دارد. شبکه‌سازی این سامانه هم بر عهده‌ی تراشه‌های پنساندو (Pensando) است؛ محصول یک شرکت شبکه که AMD در سال ۲۰۲۲ آن را خریداری کرد و موتور اختصاصی آن به نام P4 امکان شبکه‌سازی برنامه‌پذیر با تأخیر بسیار پایین را فراهم می‌کند. تمام این اجزا از طریق نرم‌افزار متن‌باز ROCm هماهنگ می‌شوند.

برای رسیدن به تولید انبوه هلیوس، AMD به سرمایه‌گذاری‌های راهبردی چندساله نیاز داشت؛ مهم‌ترین آن‌ها خرید شرکت زایلینکس (Xilinx) به ارزش ۵۰ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۲ بود که وامسی بوپانا (Vamsi Boppana)، مدیر فعلی هوش مصنوعی AMD، از همان شرکت به این مجموعه پیوست. خرید دیگر، تصاحب شرکت سازنده‌ی سرور زد‌تی سیستمز (ZT Systems) به ارزش ۴.۹ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۵ بود؛ شرکتی که به گفته‌ی AMD، برخی از مهم‌ترین مدل‌های هوش مصنوعی جهان پیش از الحاق به AMD، روی سرورهای ساخت همین شرکت آموزش دیده بودند. در مرداد امسال نیز AMD استارتاپ تورنتویی تالاس (Taalas)، متخصص تراشه‌های اختصاصی برای استنتاج هوش مصنوعی را خریداری کرد.

رقابت مستقیم با Vera Rubin انویدیا

هلیوس دقیقاً برای رقابت با آخرین سامانه‌ی رک‌مقیاس انویدیا، یعنی ورا روبین (Vera Rubin NVL72)، طراحی شده است. به ادعای AMD، هلیوس نسبت به این رقیب، ۱۵ درصد توان پردازشی بیشتر در دقت FP4، پنجاه درصد ظرفیت حافظه‌ی HBM بیشتر، ۶ درصد پهنای‌باند حافظه‌ی بیشتر، ۵۰ درصد پهنای‌باند شبکه‌ی مقیاس‌پذیر بیشتر، و تا ۳۰ درصد توکن (واحد پردازش متن در مدل‌های زبانی) بیشتر به ازای هر دلار ارائه می‌دهد. البته این ارقام از آزمایشگاه‌های خود AMD به دست آمده‌اند و باید با احتیاط لازم برای ادعاهای رقابتی هر شرکتی خوانده شوند. تفاوت مهم دیگر، رویکرد باز هلیوس است: در حالی که انویدیا عمدتاً از فناوری‌های اختصاصی و بسته‌ی خود (مانند رابط NVLink) استفاده می‌کند، AMD تأکید دارد هلیوس بر پایه‌ی استانداردهای باز صنعتی و با همکاری سایر اعضای اکوسیستم ساخته شده است.

از نظر قیمت، بر اساس برآورد مؤسسه‌ی تحلیلی فیوچروم گروپ (Futurum Group)، هر سامانه‌ی هلیوس حدود پنج تا پنج‌ونیم میلیون دلار قیمت دارد، در حالی که Vera Rubin در محدوده‌ی ۳.۵ تا ۴ میلیون دلار قرار می‌گیرد؛ یعنی هلیوس دست‌کم یک میلیون دلار گران‌تر از رقیب خود است. AMD معتقد است این اختلاف قیمت با هزینه‌ی کمتر به ازای هر توکن پردازش‌شده جبران می‌شود.

مشتریان بزرگ فناوری؛ از میکروسافت تا آنتروپیک، در صف انتظار

فهرست مشتریان اولیه‌ی هلیوس، از بزرگ‌ترین بازیگران صنعت هوش مصنوعی تشکیل شده است. متا (Meta) در بهمن‌ماه گذشته اعلام کرد تا شش گیگاوات از پردازنده‌های AMD استفاده خواهد کرد که یک گیگاوات آن امسال روی قفسه‌های هلیوس مستقر می‌شود. اوپن‌ای‌آی (OpenAI) نیز در پاییز ۱۴۰۴ (اکتبر ۲۰۲۵) قراردادی چندنسلی برای دریافت تا شش گیگاوات ظرفیت پردازشی AMD امضا کرد؛ قراردادی که ساختار غیرمعمولی دارد و به OpenAI حق خرید تا ۱۶۰ میلیون سهم AMD را با قیمت نمادین هر سهم یک سنت می‌دهد، مشروط به دستیابی به نقاط عطف مشخص در استقرار سخت‌افزار تا سال ۲۰۳۰؛ در صورت استفاده‌ی کامل از این حق، OpenAI می‌تواند تا ۱۰ درصد از سهام AMD را در اختیار بگیرد. همین خبر در روز اعلام، باعث جهش بیش از ۲۰ درصدی سهام AMD شد.

مایکروسافت که در سال ۲۰۲۳ نخستین شرکتی بود که پردازنده‌ی MI300X را از AMD پذیرفت، در تیرماه امسال همکاری خود را گسترش داد و متعهد شد هلیوس را روی ابر Azure برای استنتاج مدل‌های پیشرفته به کار گیرد. شرکت آنتروپیک نیز قراردادی برای استقرار تا دو گیگاوات پردازنده‌ی MI450 روی سامانه‌های هلیوس امضا کرده که نخستین گیگاوات آن از نیمه‌ی نخست سال ۲۰۲۷ اجرایی می‌شود؛ در کنار این قرارداد، AMD متعهد شده تا پنج میلیارد دلار در آنتروپیک سرمایه‌گذاری راهبردی کند. اوراکل (Oracle) نیز قرار است نخستین ارائه‌دهنده‌ی ابر عمومی باشد که یک ابرخوشه‌ی تجاری مبتنی بر ۵۰ هزار پردازنده‌ی MI450 را از سه‌ماهه‌ی سوم امسال در دسترس قرار دهد، و شرکت هندی تاتا کانسالتنسی سرویسز (TCS)، بزرگ‌ترین شرکت فناوری اطلاعات هند، هم متعهد به استفاده از هلیوس شده است.

سهم بازار هلیوس؛ فاصله‌ی زیاد، اما رشد واقعی

بر اساس برآورد فیوچروم گروپ، انویدیا بیش از ۹۵ درصد از بازار پردازنده‌های گرافیکی مراکز داده را در اختیار دارد و سهم AMD تنها حدود ۴.۵ درصد است. دنیل نیومن (Daniel Newman)، مدیرعامل همین مؤسسه، معتقد است سناریوی واقع‌بینانه‌ای وجود دارد که در آن AMD بتواند به سهم ۲۰ تا ۲۵ درصدی برسد؛ رقمی که با توجه به اندازه‌ی این بازار، به معنای صدها میلیارد دلار درآمد است. AMD نیز به‌صراحت اعلام کرده هدفش، صرفاً حضور به‌عنوان یک بازیگر کوچک نیست.

از نظر مالی، این خوش‌بینی با داده‌های واقعی هم‌راستاست: درآمد بخش مرکز داده‌ی AMD در سه‌ماهه‌ی نخست ۱۴۰۵ (۲۰۲۶) به ۵.۷۸ میلیارد دلار رسید که ۵۷ درصد رشد سالانه داشت؛ در سه‌ماهه‌ی دوم نیز درآمد کل شرکت به ۱۱.۵ میلیارد دلار رسید و درآمد بخش مرکز داده به بیش از دو برابر مدت مشابه سال قبل افزایش یافت. سهام AMD نیز در بخشی از سال ۲۰۲۶ بیش از ۱۰۰ درصد رشد کرده، هرچند در میانه‌ی مرداد امسال با اندکی نوسان و افت همراه بوده است؛ نوسانی طبیعی برای سهامی که انتظارات رشد بسیار بالایی از آن می‌رود.

بازگشتی که یک دهه طول کشید

داستان امروز AMD در مرکز داده، ریشه در بیش از دو دهه تلاش دارد. در سال ۲۰۰۳، این شرکت با پردازنده‌ی نوآورانه‌ی Opteron موفق شد نزدیک به یک‌چهارم بازار پردازنده‌های سروری را از آن خود کند، اما پس از آن با یک رشته تأخیر و اشتباه استراتژیک، این سهم را از دست داد و با کاهش شدید درآمد و اخراج نیرو مواجه شد. لیزا سو (Lisa Su) که در سال ۲۰۱۴ هدایت شرکت را برعهده گرفت، بازگشت به مرکز داده را در اولویت قرار داد؛ در سال ۲۰۱۷ خط پردازنده‌ی EPYC معرفی شد و برای نخستین‌بار، AMD نقشه‌راه سه‌نسلی خود را به‌طور علنی و با جزئیات کامل منتشر کرد، تعهدی که به گفته‌ی شرکت، دقیقاً همان‌طور که وعده داده بود اجرا شد. امروز، پردازنده‌های EPYC با سهمی رکوردی معادل ۴۶ درصد از بازار پردازنده‌های سروری x86 در سه‌ماهه‌ی نخست امسال، همچنان از اینتل که رهبری کلی این بازار را در اختیار دارد، سهم می‌گیرند.

نرم‌افزار: شکاف واقعی میان AMD و Nvidia

با وجود پیشرفت چشمگیر در سخت‌افزار، بزرگ‌ترین چالش AMD همچنان در نرم‌افزار نهفته است. اکوسیستم CUDA انویدیا، که سال‌هاست استاندارد صنعتی توسعه‌ی هوش مصنوعی محسوب می‌شود، بسیار گسترده‌تر و پخته‌تر از نرم‌افزار متن‌باز ROCm است. AMD برای جبران این فاصله، روی پشتیبانی کامل از چارچوب‌های متن‌باز محبوب مانند پای‌تورچ (PyTorch) و vLLM و اس‌جی‌لنگ (SGLang) سرمایه‌گذاری کرده تا توسعه‌دهندگانی که قصد اجتناب از وابستگی به یک تأمین‌کننده‌ی واحد را دارند، بتوانند بدون تغییرات اساسی، پردازنده‌های AMD را جایگزین انویدیا کنند. با این حال، حتی داخل خود AMD هم پذیرفته می‌شود که در این حوزه، انویدیا همچنان جلوتر است.

محدودیت‌های زنجیره‌ی تأمین

ساخت هلیوس با چند تنگنای صنعتی مهم روبه‌رو است. نخست، ظرفیت تولید در کارخانه‌های تایوانی TSMC، جایی که بیش از ۹۰ درصد پیشرفته‌ترین تراشه‌های جهان ساخته می‌شوند؛ AMD برای کاهش این ریسک، تولید برخی تراشه‌های مرکز داده را به کارخانه‌ی TSMC در آریزونای آمریکا هم گسترش داده است. دوم، بسته‌بندی پیشرفته (فرایندی که پس از خروج تراشه از خط تولید، اجزای مختلف را برای برقراری ارتباط به هم متصل می‌کند)؛ از آنجا که انویدیا بخش عمده‌ی ظرفیت بسته‌بندی پیشرفته‌ی CoWoS در TSMC را از پیش رزرو کرده، AMD در اردیبهشت امسال ۱۰ میلیارد دلار به شرکت‌های تایوانی دیگری مانند ای‌اس‌ای (ASE) برای گسترش ظرفیت بسته‌بندی مستقل اختصاص داد. سوم، کمبود جهانی حافظه‌ی HBM؛ AMD مدعی است با روابط نزدیک با هر سه تأمین‌کننده‌ی بزرگ این نوع حافظه، توانسته نیاز خود را تأمین کند.

توان، خنک‌سازی و آینده‌ی اتصالات

هر قفسه‌ی هلیوس بین ۲۲۵ تا ۲۴۵ کیلووات برق مصرف می‌کند و برای خنک‌سازی، حدود ۷۵۰ گالن آب سردشده در دقیقه در یک سامانه‌ی مدار بسته (بدون اتلاف آب) به گردش درمی‌آید. AMD می‌گوید طی یک دهه‌ی گذشته، توانسته کارایی محاسباتی به ازای هر واحد انرژی مصرفی را در بازه‌های پنج‌ساله، بین ۲۵ تا ۳۰ برابر افزایش دهد. برای آینده، هر دو غول تراشه‌سازی به این نکته اشاره کرده‌اند که اتصالات مسی فعلی میان تراشه‌ها طی دو تا سه سال آینده به‌تدریج جای خود را به فناوری اتصال نوری (فیبر نوری) خواهند داد؛ گامی که می‌تواند تأخیر و مصرف انرژی اتصالات درون قفسه را کاهش دهد.

ریسک ژئوپلیتیک

حدود ۲۲.۵ درصد از درآمد AMD در سال ۲۰۲۵ از بازار چین به دست آمده است. با این حال، فروش سامانه‌ای به قدرت پردازشی هلیوس در این بازار، کاملاً به تحولات مقررات صادراتی آمریکا و تصمیمات دولت این کشور درباره‌ی صادرات تراشه‌های پیشرفته‌ی هوش مصنوعی به چین بستگی دارد؛ عاملی که AMD روی آن کنترلی ندارد و می‌تواند بخش قابل‌توجهی از بازار بالقوه‌ی این محصول را محدود کند.

اکنون این پرسش مطرح می‌شود که آیا AMD صرفاً به این دلیل در حال پیروزی است که فناوری‌اش برتر است، یا به این دلیل که کمبود شدید ظرفیت پردازشی هوش مصنوعی در سراسر صنعت، هر تولیدکننده‌ی جدی‌ای را با استقبال روبه‌رو می‌کند؟ واقعیت احتمالاً ترکیبی از هر دوست. تعهدات میلیارددلاری مایکروسافت، متا، اوپن‌ای‌آی و آنتروپیک نشان می‌دهد بازار به‌شدت تشنه‌ی یک جایگزین معتبر برای انویدیا است، اما همان‌طور که یکی از کارشناسان صنعت درباره‌ی این نسل نخست هشدار داده، ریسک واقعی وجود دارد و توانایی AMD در تحویل پایدار و کم‌خطا در مقیاس صنعتی، هنوز باید اثبات شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *