华为为何难以撼动Nvidia地位
对中美 AI 芯片竞争的详细分析表明,中国(以华为为代表)在芯片性能和生产规模上都远远落后于美国(以英伟达为代表)。由于美国对关键制造工具和高带宽存储器(HBM)的出口管制,这一差距非但没有缩小,反而在不断扩大。核心论点是,半导体供应链的极端复杂性使中国难以实现自给自足,从而确保了美国在可预见的未来保持持久的技术和战略优势。
巨大的性能差距:华为与英伟达的现实
中美在 AI 芯片领域的竞争,本质上是两个独立生产生态系统的较量。评估双方实力的关键在于 芯片的质量(性能) 和 数量(产量) 的乘积,即总算力。
- 当前水平: 华为目前最好的芯片 Ascend 910C,其纸面性能大致相当于英伟达 三年前发布的 H100,实际表现可能更差。
- 未来预测: 华为的路线图显示,直到 2027 年底,其推出的新芯片性能才会略微超过现在的 910C。然而,届时英伟达同期的芯片性能预计将是华为的 26 倍。
简而言之,华为需要等到 2027 年才能制造出相当于英伟达 2022 年水平的芯片,届时将落后整整五年。性能差距正在急剧扩大。
即使华为通过其 CloudMatrix 系统优化芯片集群,也无法弥补根本性的性能鸿沟。最终问题还是回到了他们能制造多少芯片和多少个机架上。
产量困境:规模化生产的瓶颈
即便不考虑性能上的巨大差异,仅在数量上,华为也面临着无法逾越的障碍。为了在 2027 年达到与英伟达相当的总算力,华为需要生产约 2 亿颗 高性能芯片。
这需要中国投入相当于台积电(TSMC)全部产能的资源专门用于生产 Ascend 芯片——这在现实中是 不可能实现 的。
中国的芯片生产面临多重制约:
- 良率问题: 从晶圆制造到封装,每个环节的良率都存在不确定性,远低于行业领先水平。
- 产能分配: 华为还需要为智能手机等其他业务生产 7 纳米芯片,无法将全部产能用于 AI 芯片。
- HBM 限制: 高带宽存储器(HBM)是 AI 芯片的关键组件,目前是中国面临的 头号瓶颈。由于出口管制,中国无法获得充足的 HBM 供应,国内生产也远未成熟。
为何此次不同:最复杂的全球供应链
有人常将芯片与电动汽车或太阳能产业类比,认为中国可以复制其在这些领域的成功。然而,这种类比是错误的。
“这是人类历史上最复杂的供应链。”
中国过去之所以能在许多行业实现赶超,是因为西方在这些领域要么兴趣不大,要么产业已经僵化。但在 AI 芯片领域,中国面对的是 全球资本主义的旗舰——一个由美国设计、欧洲工具、台韩制造共同组成的、正在以惊人速度扩张的全球生态系统。
中国的根本困境在于,他们无法获得制造先进芯片所必需的工具,尤其是极紫外光刻机(EUV)。这是他们无法仅靠自身力量完成国产化替代的核心原因。
叙事与现实:为何外界存在误判
尽管数据显示差距巨大,但市场上充斥着“中国正在迎头赶上”的言论。这主要源于两个因素:
- 商业动机: 美国公司有动机夸大中国芯片的能力,以便游说政府允许其向中国市场销售降级版芯片。英伟达 CEO 黄仁勋声称中国只“落后纳秒”,这被认为是完全不实的说法,其目的可能是为了维持在中国市场的销售叙事。
- 宣传运动: 中国积极进行宣传,旨在让西方相信其技术封锁是徒劳的。这种叙事虽然与事实不符,但迎合了人们对中国制造能力的固有印象。
政策与博弈:出口管制与升级优势
美国的出口管制政策,尽管存在一些漏洞,但总体上是有效的。华为的路线图本身就证明了这些措施正在奏效,迫使他们依赖性能更差的国内生产。
在贸易博弈中,美国拥有 “升级优势”(escalation dominance)。
认为中国可以凭借稀土等资源占据优势的想法是错误的。美国拥有更多、更具威慑力的经济牌可以打。
美国可以采取的潜在措施包括:
- 切断供应链: 任何大型中国科技公司(如小米、比亚迪)都依赖使用美国工具在台积电制造的芯片。美国有权在短时间内切断这些供应,使其业务陷入停滞。
- 金融制裁: 将中国主要银行从美元体系中剔除,这将带来毁灭性打击。
最近,美国商务部工业与安全局(BIS)修订的 “50% 规则” 是一个重要进展。该规则规定,任何被列入实体清单的公司所拥有超过 50% 股权的子公司,都将自动受到同样的出口限制。这堵上了一个长期存在的重大漏洞。
AI 硬件与国家安全
AI 硬件的领先地位直接关系到国家安全和军事力量的平衡。其影响体现在三个关键领域:
- 后勤与决策: AI 可以极大地优化军事后勤、资源调配和战场决策,从而削弱美军现有的优势。
- 网络能力: 强大的算力可以开发出更先进的网络攻击和防御工具。
- 自主系统: 大规模的无人机集群作战需要巨大的推理算力支持,无论是在云端还是在边缘设备上。
因此,限制中国获得先进 AI 芯片,不仅仅是商业竞争,更是为了维护国家安全。允许美国芯片进入中国市场,即便仅用于商业目的,也会间接释放中国国内的算力资源,使其能被用于军事目的。这是一个 总算力池 的问题。