全球GPU市場規(guī)模廣闊,對中國“芯片打壓”力度擴大!
隨著人工智能大規(guī)模應用于商業(yè)領(lǐng)域,金融分析、基因測序、智能駕駛、大規(guī)模圖像視頻處理等經(jīng)濟社會應用場景對高性能計算的需求快速擴大,社會資本開始主動進入到高性能計算中心和超算中心建設(shè)之中。
比如,騰訊投資450億元在上海建設(shè)騰訊長三角人工智能超算中心,將主要承擔各種大規(guī)模AI算法計算、機器學習、圖像處理、科學計算和工程計算任務并提供相應的服務;阿里剛剛正式啟動了張北超級智算中心,總建設(shè)規(guī)模將達到驚人的12 EFLOPS(每秒1200億億次浮點運算,超過谷歌的9 EFLOPS 和特斯拉的1.8 EFLOPS),主要為AI大模型訓練、自動駕駛、空間地理等人工智能探索應用提供強大的智能算力服務。
當前,商業(yè)公司和社會資本大量進入高性能計算領(lǐng)域,一方面展示出我國商業(yè)公司的創(chuàng)新能力得到了大幅度的提高,特別是在AI應用層有顯著的進展,另一方面也顯示出高性能計算在國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場上具備很大的商業(yè)價值。
實際上,在高端GPU等領(lǐng)域,美國很早就進行了嚴格的出口管制措施,國內(nèi)的國防和重要科研機構(gòu)早已無法獲得美國高端GPU供應。
此次限制措施的真正意圖可能是管控高端GPU在中國商業(yè)領(lǐng)域的大規(guī)模商用,以及基于此的廣泛應用創(chuàng)新。美國的限制措施,可以準確掌握高端GPU產(chǎn)品的去向和應用領(lǐng)域,未來也可以基于美國戰(zhàn)略需要有針對性地選擇封鎖領(lǐng)域。
因此,此次美國限制高端芯片出口,可能帶來的不利影響還是在大型實驗和AI相關(guān)的商業(yè)應用等領(lǐng)域,比如大規(guī)模的AI訓練、自動駕駛機器學習、大規(guī)模圖像視頻處理等,暫不會影響到終端消費電子(手機)。
從芯片的關(guān)鍵設(shè)計軟件、先進制程產(chǎn)能到應用端生態(tài),美國正在全面阻止中國參與全球先進芯片產(chǎn)業(yè)的分工,哪怕是作為使用者為其高端GPU提供市場空間也受到限制,其將先進芯片技術(shù)與中國進行切割的意圖非常明顯,但是美國的如意算盤卻很難實現(xiàn)。
短期看,高端GPU的主要供應商只有英偉達和AMD,可替代的選擇比較少,限制措施會顯著增加商業(yè)公司風險,會對國內(nèi)高性能計算技術(shù)發(fā)展和基于高性能計算的應用創(chuàng)新帶來短期沖擊和挑戰(zhàn),特別是會限制一些基于AI技術(shù)的創(chuàng)新型企業(yè)快速發(fā)展,會減緩新技術(shù)在商業(yè)領(lǐng)域的應用和發(fā)展。
長期看,限制措施會給國產(chǎn)GPU和AI專用芯片廠商提供一次市場檢驗的機會,中國有機會在GPU高端化上找到突破口。過去,高性能計算商用時,對GPU選擇的主要衡量指標是技術(shù)先進性和性價比,國內(nèi)廠商缺少參與產(chǎn)業(yè)鏈分工的機會。此次限制措施顯示出完全依賴美國高端GPU有斷供風險,選擇多技術(shù)路線布局和引入國產(chǎn)GPU供應商就顯得非常重要。
自從芯片法案一落地之后,老美有了多種舉動:加快對芯片四方聯(lián)盟的小圈子建設(shè);限制芯片之母EDA領(lǐng)域;還有日前對英偉達、AMD發(fā)出停止出貨高性能智能芯片等。毫無疑問,老美又在芯片限制上開始動手了。
之前,英偉達對老美提出的這個要求發(fā)出了“警告”,聲稱老美的這個決定將要影響到英偉達在中國市場上的業(yè)務營運。的確,英偉達被限制的其中一款A100的芯片,在其公布的客戶商標中就包括了我們國內(nèi)多家中企,如阿里、京東、小米等企業(yè)。一旦A100不能被出貨,那么這些訂單的合作都將中斷,有可能進一步的影響到英偉達在我們國內(nèi)的營收。
而在英偉達如此發(fā)聲之后,老美更新了芯片限制條件——允許英偉達可以繼續(xù)在我們國內(nèi)進行H100人工智能芯片的開發(fā)工作。(據(jù)悉,這款芯片的部分研發(fā)放在了我們國內(nèi),主要是為了2022年年底的上市做一些準備。)與此同時,英偉達還表示獲得了相關(guān)的授權(quán),可以在2023年的9月份之前繼續(xù)履行A100以及H100的訂單。
這就相當于說,老美對這個限制的規(guī)定進行了重新的定制,給美企放寬了出貨的時間范圍。就個人認為,在這種局面之下,多家中企都可以松口氣了。
此前,據(jù)英偉達所言由于A100和H100的產(chǎn)品還沒有出現(xiàn)完全替代的產(chǎn)品,要是老美收緊這兩款芯片的限制,那么就本季度上英偉達就將造成4億美元的損失,并且實際的損失很有可能還高于這個數(shù)字。很顯然,有多家中企都在這個范圍之內(nèi)。現(xiàn)如今,美修改了芯片的限制,暫時性來說和英偉達合作的中企都不用擔心無法繼續(xù)合作了,也將進一步的不影響到這些企業(yè)的其他市場營收。
從這一點來說,也足以讓中企們在這個時間內(nèi)找到合適的替代者,進一步降低對自己業(yè)務的影響。
當然了,能讓這些中企松口氣的可不僅僅是這一點。因為就這一點到了明年的9月份還是會進一步的限制。真正讓他們松口氣的是英偉達的態(tài)度。在英偉達的口中已經(jīng)表明要在未來滿足這些客戶的替代需求。言下之意就是,雖說這兩款芯片需要經(jīng)過申請才可以出貨,但是英偉達完全可以為了中國市場客戶的需求從而進行其他產(chǎn)品的替換。一來可以滿足客戶對芯片性能的需求,一方面還可以繞開未來老美的限制。
在這樣的態(tài)度下才是中企們可以松口的氣的大因素,畢竟只要英偉達想要出貨,那么他們的需求也不會面臨被中斷的局面。只是,松口氣歸松口氣,在這一方面我們還是需要加快自研發(fā)的腳步,因為過于依賴外來技術(shù),只能將希望給予別人身上。只有我們自己手中掌握了關(guān)鍵的技術(shù),我們才不會時時刻刻擔憂會被別人卡脖子。
對中國“芯片打壓”力度擴大!拜登出臺新規(guī),企業(yè)不得在中國投產(chǎn)。據(jù)美國媒體報道,盡管“芯片四方聯(lián)盟”構(gòu)想沒有完全達成,重要的邀請對象韓國至今未決定加入,但拜登政府對于中國芯片的打壓力度一直持續(xù)擴大。更是出臺一項新法規(guī),在該法規(guī)實行之后,未來全世界的半導體企業(yè)可能都無法在中國投產(chǎn)了。
對于美國來說,“芯片四方聯(lián)盟”只是其限制中國發(fā)展的第1步。而美國又進一步加大了對中國芯片的限制力度。有兩家美國芯片設(shè)備公司對外證實,它們已經(jīng)收到了來自商務部的通知,將會對中國企業(yè)的芯片限制從10納米擴大到14納米。
美國媒體認為,可能目前所有的美國企業(yè)都受到了商務部的通告,必須取消對中國企業(yè)14納米以下芯片設(shè)備的供應。而且值得關(guān)注的是,美國此次擴大限制力度的企業(yè),不僅僅是中芯國際等中國企業(yè),還包括一些在中國投產(chǎn)的外國企業(yè)。
據(jù)悉,在美國商務部的禁令里,那些在中國運營的芯片制造企業(yè)也會受到限制,比如韓國的兩家芯片生產(chǎn)巨頭SK與海力士。而它們在中國設(shè)廠投產(chǎn)的力度非常大,一旦被停止供應設(shè)備,企業(yè)將會面臨巨大的損失,此時擺在這些企業(yè)面前的只有兩個選擇:
第一個就是向美國尋求芯片豁免,但除了那些與美國有重大利益聯(lián)系的本國公司以外,其它企業(yè)不可能得到豁免。第二個自然就是選擇全部撤出中國市場,畢竟上游設(shè)備的供應鏈還掌握在美國、荷蘭等國家手中。
而且就算是在中國進行投資的美國企業(yè),也會受到一定程度的限制。比如英偉達很早之前就與美國商務部有過私底下溝通,其可以在最大限度上規(guī)避制裁,但無法徹底免除限制。在美國方面看來,這一新手段非常有效果。即便中芯國際已經(jīng)完成了實施14納米芯片的量產(chǎn),但仍然可以達到消耗中國相關(guān)投資資金的目的。
7月以來,美國先后對用于14nm以下先進制程芯片制造的設(shè)備和EDA軟件實施對華出口管制,并于8月10日簽署《芯片與科學法案》,從設(shè)備、芯片設(shè)計、晶圓代工、算力發(fā)展等關(guān)鍵環(huán)節(jié)加以限制。目前,中國大陸企業(yè)在晶圓制造方面積極擴產(chǎn),設(shè)備、材料、EDA等領(lǐng)域不斷有技術(shù)突破,但高端芯片制造仍處于發(fā)展初期,國產(chǎn)化率處于較低水平,替代空間廣闊。本次受限的英偉達GPU產(chǎn)品綜合性能與配套的算法組件代表了行業(yè)最高水平,國內(nèi)尚未有對標的硬件和系統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)商業(yè)化,國產(chǎn)AI算力領(lǐng)域自主替代重要性凸顯。
圖形處理器(Graphics Processing Unit,縮寫:GPU),又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片,是一種專門在個人電腦、工作站、游戲機和移動設(shè)備(如平板電腦、智能手機等)上做圖像和圖形相關(guān)運算工作的微處理器。按照功能,GPU可分為圖像處理GPU和通用GPU(GPGPU)。全球競爭格局來看,GPU市場仍為Intel、Nvidia和AMD三個海外巨頭所壟斷。根據(jù)Jon Peddie Research的統(tǒng)計,截至2022年1季度,Intel在全球PC端GPU出貨量的市場份額達60%,并常年處于領(lǐng)先地位,Nvidia和AMD的市占率分別為21%和19%。
全球GPU市場規(guī)模廣闊,根據(jù)Verified Market Research數(shù)據(jù),2021年全球GPU行業(yè)市場規(guī)模為334.7億美元,預計2030年將達到4773.7億美元,2021年至2030年的復合年增長率為34.35%,保持高增長姿態(tài)。目前國產(chǎn)GPU廠商在性能和生態(tài)建設(shè)上較國際廠商仍存在較大差距,根據(jù)億歐智庫,我國國產(chǎn)GPU的市場占有率不足0.5%。隨著在國產(chǎn)替代過程中的技術(shù)迭代和人才的流入,國內(nèi)GPU公司新星不斷涌現(xiàn),未來國產(chǎn)GPU芯片與海外廠商的差距將不斷縮小,GPU芯片國產(chǎn)替代空間廣闊。
中期視角而言,受消費電子終端需求疲軟、以及過去兩年投資的新產(chǎn)能逐步釋放的影響,目前半導體行業(yè)的整體需求出現(xiàn)下滑。消費類市場砍單、下調(diào)出貨預期等屢見不鮮,其中以智能手機產(chǎn)業(yè)鏈最為嚴重,PC端也不容樂觀,目前“砍單潮”已從最初的消費電子終端廠商傳導到晶圓生產(chǎn)和芯片封測等環(huán)節(jié)。全球半導體庫存水位逐步提升,半導體景氣進入下行周期。但同時,國內(nèi)晶圓廠正在逆周期擴產(chǎn)中,粵芯、積塔、中芯紹興等新廠產(chǎn)能在未來幾年會陸續(xù)釋放,預計2023年中國大陸地區(qū)半導體設(shè)備資本開支增加0.9%。據(jù)測算,目前國內(nèi)三座典型晶圓廠(長江存儲、華虹無錫、華力集成)累計采購設(shè)備國產(chǎn)化率總體在17%左右,部分設(shè)備細分領(lǐng)域的國產(chǎn)化率尚低。未來國產(chǎn)化率提升推動下,中國設(shè)備廠商仍有望維持遠高于行業(yè)平均的增速。