從受限到突圍:中國AI芯片的逆襲之路
近年來,美國通過《AI防擴(kuò)散法案》等政策,對中國AI芯片和大模型的使用施加了嚴(yán)格限制,從最初的“禁止向中國出售AI產(chǎn)品”到后來的“不鼓勵使用中國AI芯片”,這些措施深刻影響了全球AI格局。
不過福禍相倚,這些限制反而為中國國產(chǎn)AI芯片和生態(tài)系統(tǒng)提供了獨(dú)特的發(fā)展窗口。雖然高端制程工藝受限,但中國天然有豐富的應(yīng)用場景和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。中國正在以其分散化、務(wù)實(shí)的AI戰(zhàn)略,依托國產(chǎn)AI芯片的創(chuàng)新,正在開辟一條與美國集中式模式截然不同的道路。近日,Gartner研究副總裁盛陵海(Roger Sheng)與21ic在內(nèi)的多家媒體進(jìn)行交流,他深刻地剖析了國產(chǎn)AI芯片的當(dāng)下現(xiàn)狀,以及如何利用國產(chǎn)AI解決方案賦能中國的多元化應(yīng)用場景。
中美AI戰(zhàn)略分野,AI芯片設(shè)計(jì)背離
美國的AI發(fā)展戰(zhàn)略以集中式、云端主導(dǎo)的生態(tài)為核心。通用人工智能(AGI)是其發(fā)展的長期目標(biāo),通過依賴高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施(如英偉達(dá)A100/H100 GPU)和大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,美國正在追求高算力、高精度的技術(shù)突破。這種集中式模式通過云端API提供AI能力,廣泛應(yīng)用于企業(yè)服務(wù)和消費(fèi)市場,但其高成本和高算力需求限制了中小企業(yè)的參與。
盛陵海指出,美國擁有全球領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)能力(如英偉達(dá)的GPU架構(gòu))和最早推動AI發(fā)展的企業(yè),如OpenAI(ChatGPT的開發(fā)者)和谷歌(Transformer架構(gòu)的提出者)。這些巨頭通過云服務(wù)和訂閱制模式,構(gòu)建了高度標(biāo)準(zhǔn)化的AI解決方案,旨在通過規(guī)?;懔ζ脚_實(shí)現(xiàn)生態(tài)壟斷。
相較之下,中國AI產(chǎn)業(yè)采用開源、多元化的發(fā)展路徑,強(qiáng)調(diào)實(shí)用性和本地化部署。中國AI生態(tài)以數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)為核心,更傾向于將AI能力部署在本地算力平臺,而非依賴云端。這種模式源于中國軟件生態(tài)的獨(dú)特性:訂閱制服務(wù)市場尚未成熟,企業(yè)更傾向于本地化AI解決方案以掌控數(shù)據(jù)流。2024年,DeepSeek等開源大模型的涌現(xiàn)標(biāo)志著中國AI的分散化趨勢,眾多中小型企業(yè)和初創(chuàng)公司基于開源模型來開發(fā)行業(yè)專屬解決方案。這種“多快好省”的開發(fā)理念,結(jié)合定制化AI芯片,形成了與美國截然不同的AI生態(tài)格局。
盛陵海通過中美航天發(fā)展的對比,闡釋了兩者在技術(shù)哲學(xué)上的差異:“這種情況如果放在中國其實(shí)是很難接受的。對吧?你投入那么多的錢,實(shí)驗(yàn)了九次、到現(xiàn)在衛(wèi)星還沒有打上去?!彼赋?,SpaceX的“超重型獵鷹”追求高風(fēng)險、高回報的目標(biāo),類似美國在AI領(lǐng)域的AGI戰(zhàn)略,依托強(qiáng)大的技術(shù)積累和資本投入。而中國航天則通過多型號火箭和民營企業(yè)的參與,循序漸進(jìn)地實(shí)現(xiàn)空間站建設(shè)和月球探測計(jì)劃。AI領(lǐng)域亦然,中國從較低的技術(shù)起點(diǎn)出發(fā),注重高成功率和實(shí)用性,通過多元化策略彌補(bǔ)算力差距,形成靈活的生態(tài)布局。
而正是這種中美AI戰(zhàn)略的差異直接影響了芯片設(shè)計(jì)的方向。美國依賴英偉達(dá)的GPU架構(gòu),優(yōu)化高吞吐量云端推理任務(wù)。而中國則聚焦于AI處理器(NPU)、定制ASIC和專用加速器,追求高能效比和低成本部署。這種戰(zhàn)略選擇使中國能夠在芯片受限的環(huán)境下,通過架構(gòu)創(chuàng)新和生態(tài)協(xié)同,滿足多樣化的市場需求。
國產(chǎn)AI解決方案,賦能本土多元化場景
中國AI產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特優(yōu)勢在于其對嵌入式AI、邊緣AI和本地AI的專注,這與美國以云端為主導(dǎo)的集中式AI模式形成鮮明對比。盛陵海指出,國內(nèi)企業(yè)更傾向于通過本地算力支持AI能力,以滿足數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的嚴(yán)格需求。例如,國有企業(yè)和央企廣泛采用AI一體機(jī),運(yùn)行開源大模型,價格從十幾萬元到兩百萬元人民幣不等,覆蓋從中小型組織到幾十萬用戶規(guī)模的應(yīng)用場景。這些一體機(jī)通過高效的本地化部署,不僅保障了數(shù)據(jù)主權(quán),還為國產(chǎn)AI芯片開辟了廣闊市場,尤其在邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,國產(chǎn)神經(jīng)處理單元(NPU)和專用集成電路(ASIC)展現(xiàn)出低功耗和高性價比的獨(dú)特優(yōu)勢。這種本地化策略為后續(xù)的生態(tài)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),驅(qū)動了中國AI產(chǎn)業(yè)的多元化創(chuàng)新。
開源大模型的興起進(jìn)一步加速了這一進(jìn)程,成為中國AI生態(tài)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。盛陵海強(qiáng)調(diào):“DeepSeek一出來就有了一個開源的基準(zhǔn)了,從而加速市場進(jìn)化、技術(shù)演化的過程?!盌eepSeek通過降低對高端算力的依賴,使中小型企業(yè)能夠基于開源模型進(jìn)行二次開發(fā),快速構(gòu)建定制化應(yīng)用。阿里巴巴的“通義千問”等開源模型進(jìn)一步豐富了生態(tài),通過優(yōu)化推理效率降低了芯片性能門檻。這種開源策略不僅為國產(chǎn)NPU和ASIC創(chuàng)造了市場空間,還吸引了國際廠商的關(guān)注。例如,英偉達(dá)宣稱其H20芯片在DeepSeek全場景下可實(shí)現(xiàn)業(yè)界最快的Token生成速率,凸顯了中國開源模型對全球AI產(chǎn)業(yè)的深遠(yuǎn)影響。開源模式的普及使中國AI產(chǎn)業(yè)能夠以較低成本實(shí)現(xiàn)技術(shù)擴(kuò)散,為多樣化應(yīng)用場景提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
基于這一開源生態(tài),中國AI產(chǎn)業(yè)更傾向于開發(fā)行業(yè)專屬的AI Agent,而非追求美國倡導(dǎo)的通用型智能體。盛陵海提到,國內(nèi)企業(yè)針對會議記錄、實(shí)時翻譯、合同審核和法律服務(wù)等領(lǐng)域開發(fā)了專用Agent。這些Agent通過定制化算法提供高精度服務(wù),精準(zhǔn)滿足特定行業(yè)需求。例如,在智能硬件領(lǐng)域,AI眼鏡利用嵌入式NPU實(shí)現(xiàn)輕量化實(shí)時視覺處理;在工業(yè)自動化中,機(jī)器人結(jié)合邊緣AI優(yōu)化生產(chǎn)效率;在自動駕駛領(lǐng)域,本地算力支持低延遲推理,保障高實(shí)時性決策。這些應(yīng)用依賴于國產(chǎn)芯片的低功耗和高性價比特性,與英偉達(dá)GPU方案形成了差異化競爭格局。通過專注于細(xì)分場景,中國AI產(chǎn)業(yè)能夠在成本敏感型市場中占據(jù)優(yōu)勢地位,進(jìn)一步推動技術(shù)落地。
這些應(yīng)用案例進(jìn)一步展示了國產(chǎn)AI芯片的賦能能力。例如,在智能硬件領(lǐng)域,嵌入式NPU使AI眼鏡能夠以低功耗實(shí)現(xiàn)復(fù)雜視覺任務(wù);在工業(yè)場景中,邊緣AI驅(qū)動的機(jī)器人顯著提升了生產(chǎn)線的自動化水平;在自動駕駛領(lǐng)域,本地化算力支持的低延遲決策系統(tǒng)確保了安全性與效率。這些案例表明,國產(chǎn)芯片通過架構(gòu)創(chuàng)新和生態(tài)協(xié)同,能夠在成本敏感型市場中提供高性價比解決方案,與國際領(lǐng)先方案形成有效競爭。這種場景驅(qū)動的開發(fā)模式,不僅滿足了國內(nèi)市場的多樣化需求,還為中國AI產(chǎn)業(yè)的全球競爭力奠定了基礎(chǔ)。
支撐這些技術(shù)突破的,是中國從芯片設(shè)計(jì)到云服務(wù)的完整AI生態(tài)。盛陵海指出,中國是“美國之外‘唯二’擁有完整AI堆棧市場的國家”。從HiSilicon、海光信息等芯片設(shè)計(jì)廠商,到聯(lián)想、浪潮等服務(wù)器制造商,再到阿里云、騰訊云等算力平臺,中國構(gòu)建了自給自足的AI產(chǎn)業(yè)鏈。這種生態(tài)的成熟改變了用戶行為,越來越多用戶直接通過大模型(如DeepSeek、字節(jié)跳動的“豆包”或騰訊的“元寶”)獲取信息,而非依賴傳統(tǒng)搜索引擎。生態(tài)的協(xié)同效應(yīng)甚至帶動了英偉達(dá)H20從邊緣產(chǎn)品到市場熱點(diǎn)的轉(zhuǎn)型,凸顯了中國AI市場的戰(zhàn)略價值。通過整合芯片、硬件和云服務(wù),中國AI生態(tài)不僅滿足了本地化需求,還為全球AI產(chǎn)業(yè)提供了可借鑒的多元化發(fā)展模式。
中國AI芯片,從自給自足走向全球市場影響力
英偉達(dá)近期財報顯示,因H20禁令導(dǎo)致55億美元庫存損失,這凸顯了中國市場的戰(zhàn)略重要性。然而,美國對H20的禁售及對潛在B20系列的限制,促使中國企業(yè)加速國產(chǎn)替代進(jìn)程。這種外部壓力不僅推動了國產(chǎn)AI芯片的市場滲透,還激勵了技術(shù)創(chuàng)新,為國內(nèi)廠商在全球競爭中開辟了新空間。
2014年,我國制定了“集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”,設(shè)定年均20%的增長目標(biāo)。在過去十年,中國在芯片設(shè)計(jì)、制造和封測領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。盡管2023年受全球半導(dǎo)體市場低迷影響,營收增長放緩,但市場份額持續(xù)擴(kuò)大。
2024年,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在AI相關(guān)領(lǐng)域表現(xiàn)尤為突出,AI處理器、微處理器(MPU)和網(wǎng)絡(luò)芯片實(shí)現(xiàn)快速增長。盡管市場份額仍低于全球領(lǐng)先水平,但過去兩年,DRAM、NAND和MPU等產(chǎn)品從低谷逐步攀升,顯示出技術(shù)積累的成效。未來五年,我國也將進(jìn)一步擴(kuò)大半導(dǎo)體制造產(chǎn)能,以滿足AI、高性能計(jì)算(HPC)和先進(jìn)制造領(lǐng)域的需求。
中國芯片自給率在不同領(lǐng)域差異顯著。消費(fèi)電子自給率最高,達(dá)到42%,得益于安全系統(tǒng)(如攝像頭、后端處理器)的國產(chǎn)化優(yōu)勢。無線通信領(lǐng)域自給率約為27%,HiSilicon復(fù)蘇和小米3nm芯片的突破推動了這一比例的提升。汽車制造領(lǐng)域的自給率雖起步較低,但隨著比亞迪、吉利等自主品牌采用國產(chǎn)供應(yīng)鏈,增長迅速。AI芯片在信創(chuàng)項(xiàng)目和加密貨幣挖礦設(shè)備中的自給率顯著提升,盡管全球市場份額仍受限。盛陵海預(yù)計(jì),2025年AI投資的持續(xù)增長將進(jìn)一步提高國產(chǎn)芯片的自給率。
然而,先進(jìn)制程(如7nm、5nm)是中國AI芯片產(chǎn)業(yè)難以逾越的技術(shù)鴻溝,也是卡脖子的關(guān)鍵所在。盛陵海指出,美國對光刻 機(jī)(EUV)等關(guān)鍵設(shè)備的出口禁令限制了高端芯片的產(chǎn)能擴(kuò)展。然而,國內(nèi)企業(yè)在成熟節(jié)點(diǎn)(如12英寸模擬工藝)和特殊工藝(如碳化硅)上取得了突破,部分產(chǎn)品已通過國際認(rèn)證并與全球企業(yè)合作。未來兩年,先進(jìn)制程產(chǎn)能的自主化將是行業(yè)優(yōu)先事項(xiàng),重點(diǎn)在于開發(fā)國產(chǎn)光刻設(shè)備和優(yōu)化工藝流程。
為應(yīng)對制造限制,中國芯片企業(yè)正積極探索前沿技術(shù)。異構(gòu)集成通過將不同架構(gòu)芯片封裝于單一基板,提升系統(tǒng)性能;存內(nèi)計(jì)算(In-Memory Computing)跳出傳統(tǒng)馮諾依曼架構(gòu),減少數(shù)據(jù)傳輸開銷;3D DRAM堆疊技術(shù)為高帶寬內(nèi)存(HBM)提供替代方案;光學(xué)處理器則通過模擬計(jì)算優(yōu)化特定AI算法。這些創(chuàng)新不僅彌補(bǔ)了制造短板,還推動了國產(chǎn)芯片在性能和效率上的競爭力。
未來,中國AI產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展需要依托于雙軌投資策略——既追求高端大型模型的高精度專業(yè)服務(wù),又推廣低成本高效的蒸餾模型以滿足普及型市場需求。這種策略充分利用了中國龐大的人口基數(shù)和市場規(guī)模,使中國能夠在專業(yè)化和大眾化市場間找到平衡,驅(qū)動AI產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化增長。
從長遠(yuǎn)看,中國AI芯片企業(yè)正從國產(chǎn)替代轉(zhuǎn)向制定國際標(biāo)準(zhǔn)和參與全球競爭。盛陵海指出,國內(nèi)廠商通過提高芯片集成度、制定自主標(biāo)準(zhǔn)和錯位競爭,開發(fā)出獨(dú)創(chuàng)性產(chǎn)品。例如,華為海思、盛科等企業(yè)在有線通信和AI芯片領(lǐng)域的創(chuàng)新,已開始影響全球市場格局。這種戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型使中國芯片產(chǎn)業(yè)不再局限于填補(bǔ)國內(nèi)空白,而是通過技術(shù)創(chuàng)新和生態(tài)協(xié)同,在全球AI市場中尋求更大話語權(quán)。外部限制與內(nèi)部創(chuàng)新的博弈,促使中國AI芯片產(chǎn)業(yè)在全球競爭中找到獨(dú)特的定位,為未來發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。