繼英偉達 A100、H100 芯片被禁止銷往中國後,美國政府又發布一輪對華芯片 " 禁運 " 令。
10 月 25 日,美國證券交易委員會(SEC)官網披露,英偉達此前遞交的一份監管文件中所涉及的限制出口的 GPU 芯片禁令,立即生效。
值得深思的是,這一事件恰恰發生在中美關系有所緩和的背景下。該項禁令最早由美國商務部發布于 10 月 17 日,原有 30 天的公示期,但這一短暫的窗口期,8 天後就戛然而止。
受此影響,當前國内 AI 企業瘋狂采購導緻價格暴漲的英偉達 A800/H800 已經斷供,其他大廠諸如 AMD 的 MI250 芯片,英特爾的 Gaudi2 數據中心也被禁止出售給中國客戶。
此次出口管制對芯片的性能密度、出口的國家範圍、芯片制造的設備許可都做出了具體的要求,甚至還把 13 家中國 GPU 企業列入 " 實體黑名單 "。
該意圖很明顯,就是想盡各種辦法,全方位鎖死中國 AI 的發展,就像《三體》中智子封堵人類科技那樣。
AI 的基礎是算力,算力的基礎是芯片。面對更加猛烈的芯片制裁,中國 AI 産業的發展,隻剩下國産替代華山一條路。
01
新的禁令
無死角、全方位的封堵。
" 卧榻之側豈容他人鼾睡。"
北宋開國皇帝趙匡胤,曾對南唐後主李煜派來的江南辯才徐铉如此說道。
當前,美國政府也有同樣的心态。眼看着中國問鼎世界動力電池、新能源汽車、光伏等高科技産業,在 AI 這一關系未來科技的金字塔領域,美國不容許中國再度挑戰他的科技霸主地位。
2018 年,中興通訊被美國 " 封殺 ";2020 年,華爲因被美實施制裁,麒麟高端芯片成爲絕唱;2022 年 10 月,美國瞄準了 AI 芯片市場,英偉達最高端的 A100、A800 無法提供到中國市場。
一年之後,美國商務部再度掄起大棒,對英偉達供應中國的 " 替代版 " 也進行封殺。相比去年,更新後的規定進一步升級,試圖切斷逃避限制的各種途徑:
其一,管制标準方面,用性能密度替代寬帶參數。禁止向中國出售運行速度爲 300TFLOPS(一萬億運算 / 秒)及以上的芯片,速度爲 150-300TFLOPS 的芯片的性能密度爲每平方毫米 370GFLOPS(十億次運算 / 秒)或更高,也将被禁止銷售。
其二,出口許可的範圍擴大到 40 多個國家和地區,防止這些芯片從其他國家輾轉進入中國。
其三,對 21 個國家的芯片制造設備提出許可要求,擴大禁止進入這些國家的設備清單名錄,限制中國 14 納米以下先進芯片的制程能力。
其四,将壁仞科技、摩爾線程等 13 家中國 GPU 企業列入 " 實體名單 ",切斷中國創業公司與台積電的聯系。
根據測算,按照性能要求,目前市面上主流的 AI 芯片基本被掐死。英偉達的 A100、A800、H100、H800、L40S 乃至 AMD MI250 系列以及英特爾 Gaudi2 都受到影響。
消費級的 RTX4090 顯卡和性能較低的 L40 雖沒有納入 " 限售令 ",但企業必須在出口速度超過 300 TFLOPS 的芯片時上報,以防止這些産品用于 AI 大模型的訓練。
此外,美國濫用長臂管轄,對芯片代工廠發出警告,包含 500 億或更多晶體管、并使用高帶寬内存的芯片,出口商都要格外注意,需要許可證才能向中國發貨。
爲上述 13 家實體清單企業代工,必須獲得美國商務部工業與安全局 ( BIS ) 許可,而一旦缺少高端代工廠,這些企業的芯片隻能存留在紙面上。
對于光刻機這類的高端芯片設備,美國更是高度警惕,以防止這些工具轉移到中國。此前,EUV 光刻機已全面被禁,新的規定中,阿斯麥 ASML 的 DUV 光刻系統也受到限制,防止向中國的芯片制造廠運輸較舊的 DUV 型号和配件。
梳理英偉達的産品庫,目前 " 幸免于難 " 的似乎隻有 V100 了,該芯片相互通信速率爲 300 GB/s,運行速度最大爲 125 TFLOPS,可這樣的性能根本無法勝任目前 AI 應用的要求。
美國商務部這一新規,就是要通過 " 性能 + 渠道 + 實體清單 + 長臂管轄 ",對中國 AI 産業進行無死角、全方位的封堵。
就像一道道鐵栅,橫亘在中國通往高科技的願景和真實的市場需求之間。
02
算力霸權
無休止的打壓和封鎖。
如孟晚舟所說,算力大小決定着 AI 叠代與創新的速度,也影響着經濟發展的速度。
放眼全球,美國占據高端芯片金字塔頂端,并利用國家強權對産業鏈進行把控,對台積電等企業進行拉攏,以達到孤立中國的目的。
美國之所以能夠爲所欲爲,源于強大的科技實力。資料顯示,ChatGPT-3 的訓練算力消耗極爲龐大,達到了 3640PF-days ( 每秒計算一千萬億次,需要計算 3640 天 ) ,相當于 6000 枚英偉達 A100 芯片,若考慮互聯損失的情況,需要儲備一萬張 A100 作爲算力基礎。
也就是說,中國 AI 企業要想跟上 OpenAI 的腳步,最起碼要擁有一萬張 A100 打底。
而 GPT-4 大約要在 25000 個 A100 上訓練 90 到 100 天;至于下一代模型 GPT-5,按照馬斯克的說法,可能需要 30000-50000 塊 H100。
别忘了,這還隻是推向市場前的訓練階段,在運營階段,以 GPT-3 爲例,維持 5000 萬的日活用戶需要 16255 顆 A100 芯片。
因此,在轟轟烈烈的大模型運動中,中國企業對英偉達芯片的需求量暴增。英國《金融時報》此前報道,阿裏、騰訊、字節跳動、百度等中國互聯網大廠向英偉達送出了 50 億美元的 A800 芯片訂單,預計今明兩年交付。但如今,這些希望都已破滅。
如今,AI 世界的 " 入場券 " 牢牢掌控在英偉達等美國企業手中,英偉達目前占據全球數據中心 AI 加速市場 82% 的份額,Al 訓練領域的市占率更是高達驚人的 95%。這種優勢可能比 PC 時代的 "Wintel 聯盟 ",移動時代的高通 + 谷歌(安卓),更加可怕。
高度寡頭壟斷助推英偉達成爲 AI 戰場的最大赢家,市值突破 1 萬億美元,是目前世界上市值最高的芯片企業,業績更是大幅飙升,刷新曆史新高。
一方面,英偉達、AMD 和英特爾瓜分 AI 芯片市場;另一方面,考慮到芯片産業鏈處于全球化大分工的狀态,尤其是代工必須仰仗台積電,爲此,美國威逼利誘台積電赴美建廠。
同時,随意更改貿易準入許可,去年的規定要求算力超過 600T 的産品不能使用台積電代工。也就是說,國内 AI 芯片工藝被限制在 7nm 的阈值,但還可以通過 Chiplet 封裝工藝将多個芯片高速互聯,實現算力的提升。不過,剛剛生效的禁令,以性能密度爲限制标準,就是要封堵住 Chiplet 的漏洞。
可以看出,美國正想盡各種辦法,維系自己的科技霸主地位。一旦感受到自己的地位遭到挑戰,便對其進行無休止的打壓和封鎖。
随着禁令出台,英偉達也頗爲受傷,上述 50 億美元的訂單大概率基本泡湯。自 17 日新規發布後,股價至 10 月 31 日下跌了近 12%。
要知道,英偉達約 50% 的收入來自數據中心芯片,中國貢獻了 21.4% 的收入,大陸地區還長期是其除美國本土以外的最大市場。
03
擊碎鐵栅
國内 AI 芯片并非不能用,而是不好用。
新的出口管制出台後,中國 AI 芯片隻剩下自立自強一條路。
欣慰的是,此前華爲 5G 芯片的橫空出世,讓中國企業看到了曙光。在重重封鎖之中,依然能殺出一條血路,證明中國芯片取得了長足的進步,沒有美國技術,也能尋找到替代方案。
此前過度依賴英偉達,而當下美國步步緊逼,扶持培育本土産業鏈成爲唯一出路。
但這并非簡單地用國産芯片替代進口貨這麽簡單,正所謂牽一發而動全身,既要頂層政策的支持,還需要市場化運作,當然更需要全産業鏈和底層技術的躍進。
當前,國内的追趕者主要分爲三類企業,一是 " 華爲 +BAT" 等大型科技企業;二是中科曙光 + 海光信息之類的國資背景企業;三是景嘉微、壁仞科技、寒武紀、摩爾線程、天數智心、燧原科技等民營及創業型公司。
性能上看,華爲昇騰 910、海光信息的深算二号,可以直接對标英偉達 A100,據說能夠達到其 80% 的性能,科大訊飛董事長劉慶峰還表示,華爲的 GPU 技術現在已經與英偉達的 A100 相當,他甚至稱基于此研發的星火大模型已經可以比肩甚至超越 ChatGPT。
初創企業中的摩爾線程,其幕後掌舵人張建中曾任職英偉達中國區總經理;沐曦的 C100 預期性能對标英偉達的 H100,壁仞的 BR100 據稱能超越 A100。
但這些産品都存在幾大系統性問題,一是台積電的代工被封鎖後,隻能期待中芯國際的 7nm 工藝;其次,生态問題,雖然上述企業中僅有海光信息實現大幅盈利,業績和市值上都取得了成功,但其依賴 AMD 的 x86 架構授權也不足以和英偉達抗衡;
最後,紙面參數 ≠ 實際應用,國内 AI 芯片并非不能用,而是不好用。據說,今年 6 月,一些地方政府建設算力中心時,曾向承建方提議采購部分國産 AI 芯片,但被承建方企業拒絕了,而這家企業還是國資背景。理由是,相比英偉達的 AI 芯片,國産芯片性能不足、不夠好用。
一些地方政府或企業爲了響應國産替代的号召,或是爲了支持國貨,采購了少量的國産芯片,但隻是放在倉庫裏積灰生鏽,并未使用。
而且,由于起步晚、叠代慢、效率低,即便價格更便宜,但國産 AI 芯片推向市場将産生巨大的試錯成本。摩爾定律在當今的半導體産業日漸失效,可産品依然跟随市場進行升級換代,而本土産品缺乏實際的大規模應用,導緻無法獲得正向反饋,發展節奏就會更慢。
一旦先發者形成生态壟斷,後進者取勝的概率極小,PC 時代和移動時代的教訓還曆曆在目。
這是一個持續的負向循環,打破這一症結,繁榮市場生态刻不容緩。
華爲已經開始布局,昇騰生态覆蓋了整機硬件、應用軟件等等層面。并在東數西算等重要節點,攜手地方政府、企業、高校、醫院、科研機構使用算力。
這是一步非常關鍵的棋,不然徒有産品,而無應用和推廣,即便生産出來,也隻能用于展示。
04
寫在最後
管制新規出爐後,黃仁勳的回應耐人尋味:
英偉達會遵循相關規定 …… 我們也會盡量支援各個市場需求,支持中國大陸市場客戶。中國當地也有不少很好的科技廠商,例如華爲等,英偉達也必須努力與當地産業競争,再觀察結果。
對美國政府 " 鷹派 " 作風的無奈,對中國市場的戀戀不舍,對中國優秀科技企業的尊重,都體現了出來,其心态矛盾又頗爲複雜。
但黃仁勳的情感并不能當飯吃,中國 AI 發展隻有自立自強華山一條路。
從成功者身上獲取經驗并不寒碜,美國科技産業的強大,離不開各個層面的全面繁榮,OpenAI 的研發和産品,英偉達的芯片爲後盾,盟友台積電的鼎力支持,微軟的投資和應用,龐大的人才儲備和雄厚的資本,都是其成功的關鍵。
當下,中國擁有不乏資本,更不缺市場,人才梯隊也在穩步建立。有華爲 5G 突圍的珠玉在前,AI 芯片也并非不可能。