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集成电路与芯片 不吹不黑,国产AI芯片,和英伟达的差距,到底有多大?

小编 2024-11-23 案例中心 23 0

不吹不黑,国产AI芯片,和英伟达的差距,到底有多大?

最近又有消息称,某互联网大厂,计划大规模采用国产AI芯片,而放弃英伟达的芯片。

当然,对于这样的消息,大家肯定也不会太过于惊讶,这是多重原因造成的,英伟达的禁售,美国的卡脖子,中国AI芯片的崛起等等原因交集在一起,必然会有国产替代。

不过,在这好消息的背后,我们还是有必要,了解一下目前国产AI芯片和英伟达的差距,知己知彼嘛。

先说说英伟达的AI芯片水平,下图是英伟达主流AI芯片的参数情况,从A100,到H100,H200,GH200、B100、B200、GB200等。

可以看到,A100是最差的,但表现已经非常俗了,FP16算力高达312T,NVLINK带宽高达600GB/S,功率是400W,至于GB200,则是最强的,FP16算力达到5P,NVLINK带宽是3.6TB/S,功率是2700W。

接着直接上图,对比国产的一些在售的,主流的AI芯片参数,其主要参数指标,来自于网上,不一定完全准确,但应该差不太多。

可以看到,几乎所有的国产AI芯片,都不如英伟达最差的A100这颗芯片,更不要拿H100、H200、B100、B200、GB200这些来对比了。

所以说,不吹不黑,单说性能等,国产AI芯片,远远不是英伟达的对手,英伟达拿出最差的A100出来,都能将大家打趴下。

另外,英伟达在生态方面,还有CUDA,目前全球90%的AI模型,都是基于CUDA训练出来的,可见,如果从硬件性能、生态环境来看,国产AI芯片,完全和英伟达没有可比性。

这个就是当前客观存在的差距,也是事实,谁也无法回避。

不过,对于AI芯片而言,大家还要注意另外一个问题,那就是是可以集群的,一张芯片不行,我用两张,用三张,用10张,100张。

那么多卡集群之后,差距就会缩小,就看成本投入多大,决心有多高,这个也是为何国内厂商们,明明看到国产AI芯片,单卡性能不行,还会支持的原因,因为我可以多买一些啊。

毕竟英伟达的芯片再强,买不到又能怎么样呢?

由此可见,虽然目前国产AI芯片,和英伟达的差距明显,但未来随着国产厂商们的支持,市场越来越大之后,国产AI芯片崛起是必然的。

这也是为何英伟达一再表示,如果美国不准英伟达的AI芯片卖给中国,未来美国厂商将永久失去这一市场的原因。

一旦中国AI芯片崛起,生态也慢慢完善后,谁还买英伟达?

“对华芯片战会对美国造成巨大损害”!英伟达CEO为啥这么说?

《军武次位面》作者:不会飞的子弹

芯片战

5月24日,英伟达CEO黄仁勋在接受英国《金融时报》采访时,称美国正在进行的对华芯片战,将对美国科技行业造成巨大的损害。

黄仁勋表示,拜登政府对中国展开的各种半导体技术出口管制,让英伟达以及一众美国高科技企业“将双手绑在了背后”,无法在作为他们最大市场之一的中国开展销售。

而且,最为重要的是,黄仁勋认为如果中国无法从美国购买芯片,那他们只会自己生产,而世界上没有第二个中国,只有一个中国,如果失去了中国市场,英伟达是没有应急措施的。

中国占据了英伟达超过百分之二十的市场,倘若无法在中国开展销售,英伟达的营收以及产能都会急剧下降,而这将会对英伟达以及很多美国科技企业造成巨大的损害。

黄仁勋的采访让我们不得不再次审视:在芯片战中,到底是美国卡了中国的脖子,还是中国打击了美国科技行业?

首先,我们必须正视差距,美国在高端芯片的研制上确实是有着绝对优势的,尤其是像英伟达这样的芯片巨头,对中国芯片行业几乎是呈断崖式地领先。

事实就是,短时间内我们不可能,也不可能有人能撼动英伟达的地位。但,难道这是中国第一次被卡脖子吗?

显然不是。

自新中国建立以来,我们碰到的卡脖子的事情难道还少吗,但是又有哪一次美国真正通过卡脖子的手段,把中国活活掐死?

也许有人会说,芯片不一样,芯片的研制难度太大了,中国只凭自己是不可能完成的。但是回顾历史,原子弹、氢弹、导弹、卫星、空间站、航空母舰,又有哪个是简单的。

上世纪50年代,我国在美国动辄进行核威胁的严峻情形下,决定研制中国自己的原子弹,美国自然不会帮我们,前苏联帮了几年后也撕毁了《国防新技术协定》,并且留下了一堆错误的数据。

1959年6月,前苏联中止援助,于是后来我们将第一颗原子弹的研制工程,命名为596工程,中国从那时开始,就完全独立自主地将原子弹的研制工作进行了下去。

从此,也明白了任何核心技术终究得凭自己的道理。最终,1964年10月16日,新疆罗布泊上空一声巨响,中国人自己的第一颗原子弹引爆成功,中国成为全球第五个拥有核武器的国家。

而仅仅两年零八个月后,中国的第一颗氢弹也成功引爆,在美、英、法对氢弹研制高度保密的情况下,于敏院士领导中国科学家完成了氢弹的理论研究和设计,打破了美国的核垄断。

当年,苏联领导人赫鲁晓夫曾说:没有苏联的帮助,再给中国20年时间,他们都做不出半颗原子弹;苏联专家撤走的时候,留下了一堆待处理的数据,说道:这些数据你们再用十年都处理不完,这一切根本没有意义。

而毛主席在1958年6月就已指出:“搞一点原子弹、氢弹、洲际导弹,我看有十年功夫完全可以”。而中国的第一颗氢弹爆炸在1967年6月17日,距离1958年方才9年。

两弹有了,还有一星,也就是人造卫星。

人造卫星的研制困难程度也丝毫不低,生前曾是中国科学院卫星设计研究院院长的赵九章院士,曾访问苏联想看看老大哥的卫星,但结果苏联根本不给看。回国后,花一天时间进城里的图书馆找资料,啥也找不到。

▲当时模拟卫星自转实验的自制转台

曾参与东方红一号卫星研制工作的潘厚任曾说:国际上,苏联、美国对我们都是封锁的,我们必须靠自己。如果把放卫星比作要吃馒头,我们当时连面粉也没有,得先开荒种麦子。

因为一个国家要想造卫星,就不能只是造卫星,还要造发射卫星的火箭,还要造进行地面试验的仪器和试验场,要造跟踪卫星的雷达和追踪站,光是通信这一项,我们就动员了68万民兵,一人守着一根电线杆。

相比之下,制造高端芯片,我们至少不用从提炼石英砂干起。

还有后来的战斗机航电系统,在这方面我国一直落后于西方国家,也就是俗称的“没有一双好眼睛”。1986年中美关系较好时,美国曾与我国开展名为“和平珍珠”的合作计划,由格鲁门公司帮助改进歼8Ⅱ战斗机的航电以及机体结构。

但后来中美交恶,美方中止了与沈飞的合作,后来更是坐地起价(涨价2亿美元),让已经把两架歼8Ⅱ样机送去美国的中国相当被动,最终这项合作也就不了了之。

▲曾在1989年运抵美国进行航电系统的改装的歼-8Ⅱ

但再看现在,歼20的航电系统不仅达到了世界领先的水平,甚至还在开发“忠诚僚机”进行协同作战,未来很有可能是美国最早做的PPT,却是中国最早实现的落地。

还有我国的中段反导技术,更是突破了西方国家的层层技术封锁,自2010年来成功实施了7次中段反导拦截试验,中国也成为了继美国之后,第二个掌握这项“过于先进,不便展示”技术的国家。

航天领域更是如此,2011年美国国会通过“沃尔夫条款”,禁止中美之间展开任何形式的与NASA有关的联合科研活动,中国宇航员想要登上国际空间站更是妄想。

即便时至今日,不仅这项条款依旧在生效,NASA局长更是反过来指责中国不向美国分享月壤是拒绝航天合作,更是扬言绝不能让中国先美国一步抵达月球。

但这也从另一个角度表明,在航天领域中国已经从原来的受制于人,彻底地站了起来并对美国形成了有力的威胁,在2024年国际空间站退役后,中国自主研发的天宫空间站,将是人类现役的唯一一个空间站。

而且就在前几天的5月29日,中国载人航天工程办公室已经宣布启动载人月球探测工程登月阶段任务,我国将在2030年前实现登月,怕也是会比更早宣布重返月球的美国要早。

武器贸易上,美国对中国一向的态度更是四处围堵,尤其是利用《瓦森纳协定》向三十余个成员国施压,迫使成员国对华开展武器禁运,不让中国获得西方国家的先进武器装备。

但结果围堵了二十多年,中国却是没能得到大批的西方武器,反倒是向海外出口了不少武器装备,成为了世界第二大的武器出口国,甚至还能打包出售合成旅,曾经不卖给中国的,现在中国不仅全都会造了,卖的还挺好。

历史已经证明也必将不断证明,想要用科技封锁的方式遏制中国发展,最终的结果只会是中国自力更生,开发出了中国自己的产品,甚至反过来抢占了美国企业的部分市场。

在军工上、航天上如此,在芯片领域也必然如此。这个道理,作为芯片行业巨头的英伟达,反而比中国人自己更明白。

这就好比你生活在一个小镇上,镇上只有一家饭店,菜品不仅营养可口,而且经济实惠。于是作为镇上最大家族的族长,你让全族的人都来这家饭店吃饭,成了这家饭店的大主顾。

结果有一天,饭店老板和你大吵了一架,而且扬言以后这家饭店再也不让你们家族入内,即便你们是这家饭店的大主顾。

这时候,虽然镇上唯一的一家饭店对你关上了大门,但是你怎么也不可能因此活活饿死,你肯定是选择回家自己做饭。

哪怕在此之前从未下过厨房,顶多也就是吃一个月的黑暗料理,第二个月怎么也能炒出一盘洋番茄烩母鸡卵。

当然,这个比喻有个前提,那就是你的家里至少得有灶台和各种厨具,这里说的灶台就好比一个国家的工业基础,而厨具就相当于一个国家的科研实力、人才储备。

也就是说,进口国外先进产品其实没什么不可以的,相比自研自产可以很大程度上降低成本、提高品质,但是决不能是砸锅卖铁下馆子,完全丧失了自研自产的能力,就相当于自断手脚,今后只能受制于人。

就好比以前我们常说中国这样一个制造业大国,却造不出圆珠笔的笔头,只能干劳动密集型的产业。但实际上并不是中国造不出来,而是没必要造,全世界圆珠笔笔头的市场也才一亿元人民币,直接进口相当划算。

在2016年,太原钢铁集团就在产能转型中,攻克了圆珠笔笔头所需的特种钢研发任务。所以即便是中国这样的工业细分门类最齐全的国家,也没必要去学会所有门类,不是学不会,是没必要学。

但在关乎国家安全的军工领域,我国向来是坚持国产化的,这才是真正需要掌握自主知识产权的领域。而在这个问题上,最好的反面教材就是印度。

中国现在是世界武器装备第二大出口国,而印度恰恰就是世界武器装备的第二大进口国,一字之差天壤之别,印度现在到处买买买,把印军武器序列弄成了万国牌,这并不是印度不想国产化,而是确实做不到。

印度早在上世纪80年代就研制了国产轻武器枪族INSAS,但是在装备部队后不久,就发现存在重大质量缺陷,快慢机、提把、枪托都极易损坏,枪管也容易膨胀,还有很大炸膛风险。

在投入了好几个亿卢布试图挽救无果后,印度在2017年正式宣布放弃了对INSAS的进一步改进,此后也再未推出下一代武器。这就好比自己下厨实在难以下咽,点了个外卖尝到甜头后,当天晚上就把灶台拆了。

现在的印度,即便是科技含量最低的轻武器,也极大程度上依赖于进口,不仅花了7200万美元购入了72400支SIG 716步枪,还向阿联酋的Caracal购买了9万支CAR816,这些年光各种步枪就买了80多万支。

印度也知道,总是这么买不是办法,而且像SIG这些企业,知道印度造不出个像样的步枪,所以在定价上就相当主动,别的国家采购武器是各国武器商入境竞标,印度采购武器是国防部组团出国货比三家。

印度自己也知道总这样下去不行,不能连轻武器都造不出来,浪费外汇不说,而且还打了自诩大国的脸面,而且不仅是美国,任何一个国家对武器的出口都有一定的管制,不可能把核心技术转让给印度,印度同样也会有卡脖子的问题。

于是,这些年印度政府企图通过多种方式发展本土国防工业,比如设立限制进口的武器清单以支持本土化,把更多的国防采购预算分给国有企业,鼓励私营企业参与国防建设,等等。

但仔细看看你就会发现,印度的本土化实际上就是把进口武器的厂盖在印度,通过负责武器制造的部分环节,换一种不那么明显的方式进口国外武器。

比如印度国有企业和以色列IWI公司成立合资工厂,在印度本土制造Tavoer突击步枪、内格夫机枪,但实际上关键零件还得从以色列空运;

和俄罗斯卡拉什尼科夫公司合资建厂,宣称将在印度制造70万支印度的AK203步枪,但实际上谈了好几轮,卡拉什尼科夫公司都不肯出让枪管的制造技术。

结果到最后,所谓的本土化印度国防工业,就是用大股东的身份给国外军工企业打工,干的最多的还是整枪组装的活,但只要最后贴标环节能印上一个“Made in India”就皆大欢喜。

轻武器尚且如此,就遑论大型武器装备了。而在这表面的本土化之下,是每年只有占国防总预算百分之左右的国防科研经费,这样下去即便再怎么“本土化”、再建多少个合资工厂也始终无法真正自力更生。

▲印度光辉战机:出道即落后

而国防工业无法自力更生的代价,有时候就是外交上无法独立自主。

如果说现在的印度是因为没有灶台(工业基础)也没有锅(科研实力),不得不从国外进口武器,中国的历史经验又会告诉他,自力更生的前提是要有破釜沉舟的勇气。

曾经的中国,可以从搭灶台开始,可以从打一口铁锅开始,如果必要,也可以从开荒种麦子开始,而这也正是两弹一星精神中的“自力更生、艰苦奋斗”。

在电影《横空出世》中,有这么一段对话:

陈志忠:中央调你回来,是要你搞原子弹

冯石:我不会啊。

陈志忠:我会吗?美国佬会,苏联老大哥也会,可是他们呐,不会白白送给你。

影片中冯石的原型,就是曾任我国核武器试验基地司令员的张蕴钰将军,一位参加过百团大战、淮海战役、抗美援朝,但是在开赴大西北前却对原子弹研制一无所知的老兵。

有人说高端芯片的研制难度,要比原子弹大多了,世界拥有核武器的国家比拥有高端芯片制造技术的国家还要多。

没错,高端芯片的研制确实要比原子弹还难,但是彼时的中国一穷二白,现在的中国国富力强,是世界第二大经济体,以这样的条件去研制高端芯片,总比用手摇计算器去研制原子弹好上一些吧。

▲原子弹理论突破中的“九次计算”名场面:为了验证某个问题,邓稼先、程开甲、朱光亚等人,用手摇计算器算了九次。

中国芯的研制注定是艰辛且漫长的,但至少不是从开荒种麦子开始的,实际上在很多专用芯片领域,中国的国产芯片已经具备了一定的使用价值和市场竞争力。

比如5月22日中国宣布禁购美光公司的存储芯片,不仅是因为美光公司的产品存在严重网络安全隐患,更是因为中国有了长江存储、长鑫存储这样的底气。

总而言之,在高端芯片行业,中国芯可谓是任重而道远,这条路不是绝路,但也不是坦途,让我们怀揣希望,砥砺前行。

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