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AI的發(fā)展離不開(kāi)大算力、強(qiáng)算法、大數(shù)據(jù)三大要素。其中，大算力相當(dāng)于人工智能的土壤，沒(méi)有大算力的支持，就不會(huì)有AI的成功。
美國(guó)的“如意算盤(pán)”：卡住AI芯片的“脖子”
為了限制中國(guó)人工智能等高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，早在2022年10月7日，美國(guó)政府就規(guī)定算力上限為4800（INT8 超過(guò) 600TOPS 或 FP16 超過(guò) 300TFLOPS）以及帶寬上限超過(guò)600 GB/s的AI芯片禁止向中國(guó)出口。這兩條紅線直接導(dǎo)致英偉達(dá)的A100、H100以及AMD的MI300系列成為管制對(duì)象。
上有政策，下有對(duì)策。作為以盈利為目的而運(yùn)營(yíng)的商業(yè)化公司，英偉達(dá)在遵守美國(guó)政府規(guī)定的同時(shí)，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)特意推出了A800和H800芯片。其中，英偉達(dá)A800主要替代的是A100芯片，在數(shù)據(jù)傳輸速率上為每秒400GB，低于A100的每秒600GB。在內(nèi)存帶寬上最高達(dá)2TB/s，除了性能有所下降外，其他參數(shù)變化不大；而H800的具體參數(shù)尚未公開(kāi)，但是帶寬僅為H100(900 GB/s)的一半，執(zhí)行相同的AI任務(wù)時(shí)H800可能比H100多花費(fèi)10%至30%的時(shí)間。
自2022年11月OpenAI推出ChatGPT以來(lái)，全球生成式AI迎來(lái)了迅速發(fā)展。而在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，隨著百度文心一言的發(fā)布，眾多大模型玩家如雨后春筍一樣涌現(xiàn)，這帶動(dòng)了對(duì)英偉達(dá)AI訓(xùn)練/推理芯片需求的急劇增長(zhǎng)。據(jù)供應(yīng)鏈消息，在今年7月左右，英偉達(dá)特供國(guó)內(nèi)的A800和H800芯片已經(jīng)從原來(lái)的12萬(wàn)人民幣，漲至了25萬(wàn)左右，甚至有的高達(dá)50萬(wàn)一片。盡管價(jià)格高漲，但英偉達(dá)的AI芯片仍然一片難求，據(jù)了解英偉達(dá)A800交貨給大陸客戶(hù)的交期已經(jīng)要排到2024年第1季度。
顯然，中國(guó)AI領(lǐng)域的快速發(fā)展讓此前的禁令基本上形同虛設(shè)。意識(shí)到此前禁令規(guī)則的巨大漏洞后，時(shí)隔一年，美國(guó)針對(duì)中國(guó)AI芯片再次發(fā)起新禁令。
根據(jù)美國(guó)BIS在10月17日的新規(guī)顯示，對(duì)AI芯片的具體限制條款從之前的性能算力和帶寬限制，已經(jīng)升級(jí)到了最新的算力密度和性能限制（即在16位下：TPP>300Tflops，TPP在150~300Tflops之間且PD>1.6，TPP在100~150Tflops之間且PD>3.2三種情況下的芯片均被限制，TPP在100Tflops以下則不受限），這將直接導(dǎo)致英偉達(dá)A800和H800芯片停止在中國(guó)市場(chǎng)銷(xiāo)售，并且L40s、L40、RTX 4090等產(chǎn)品也會(huì)受到一定的影響。此外，AMD MI250系列、MI300系列以及英特爾人工智能芯片Gaudi2也有可能受到更新規(guī)則的影響，而且相關(guān)公司通過(guò)使用“Chiplet”技術(shù)來(lái)繞過(guò)對(duì)全芯片的限制的方式也違背了禁令規(guī)則。
美國(guó)最新出口管制對(duì)國(guó)內(nèi)終端產(chǎn)業(yè)的影響
毫無(wú)疑問(wèn)，先進(jìn)AI芯片的進(jìn)口受阻在短期內(nèi)將會(huì)中國(guó)AI行業(yè)的發(fā)展造成一定的阻礙，并且會(huì)給相關(guān)企業(yè)的商業(yè)發(fā)展造成一定的影響。但好消息是，此次禁令主要針對(duì)的是高性能的數(shù)據(jù)中心/服務(wù)器的訓(xùn)練及推理領(lǐng)域，而對(duì)智能手機(jī)、PC、游戲等消費(fèi)行業(yè)的影響相對(duì)較小。
影響1：AI大模型領(lǐng)域
ChatGPT的發(fā)布讓AI迎來(lái)其“iPhone時(shí)刻”。據(jù)了解，OpenAI推出ChatGPT僅2個(gè)月，其月活用戶(hù)就已經(jīng)破億，成為史上用戶(hù)增長(zhǎng)速度最快的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用程序。在2023年3月15日，OpenAI正式推出GPT-4，憑借多模態(tài)的文本、圖像輸入及輸出能力，直接引爆了整個(gè)科技圈。
此后，大模型市場(chǎng)迎來(lái)了真正的百花齊放。國(guó)外OpenAI、谷歌、微軟等大廠正打得火熱；國(guó)內(nèi)百度、阿里、華為、騰訊等科技巨頭，科大訊飛、智譜AI、商湯科技等AI公司，以及智源研究院、中科院等為代表的學(xué)術(shù)/研究機(jī)構(gòu)都紛紛投身AI大模型的浪潮中。
截止目前，從全球已經(jīng)發(fā)布的大模型分布來(lái)看，中美兩國(guó)數(shù)量合計(jì)占全球總數(shù)的80%，而美國(guó)在大模型數(shù)量方面居全球之首。有專(zhuān)家披露，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó) 10 億參數(shù)規(guī)模以上的大模型已發(fā)布 79 個(gè)。
鑒于目前生成式 AI 主要以大參數(shù)模型路徑實(shí)行，隨著模型數(shù)量和所需要處理的數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)，其訓(xùn)練與推理均需要大量的計(jì)算能力與存儲(chǔ)資源，故生成式 AI 大模型應(yīng)用的蓬勃發(fā)展將帶動(dòng)高算力 AI 芯片的需求增長(zhǎng)。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)顯示，到2024 年，AI 訓(xùn)練和推理硬件市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 930 億美元，而到 2032 年將逾 6000 億美元。
AI 訓(xùn)練和推理硬件市場(chǎng)規(guī)模（單位：十億美元）
資料來(lái)源：IDC
大模型的發(fā)展需要先進(jìn)大算力的支撐，此次美國(guó)對(duì)AI芯片出口規(guī)定的實(shí)施，將對(duì)國(guó)內(nèi)大模型未來(lái)的迭代及升級(jí)造成一定的的負(fù)面影響，會(huì)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)大模型的發(fā)展落后于國(guó)外玩家。不過(guò)，需指出的是，在禁令實(shí)施前包括騰訊、百度、阿里巴巴、字節(jié)跳動(dòng)等大廠已經(jīng)提前進(jìn)行了AI芯片的大量囤貨，估計(jì)在一定程度上將會(huì)把影響時(shí)間推遲。
影響2：互聯(lián)網(wǎng)/云計(jì)算領(lǐng)域
近年來(lái)，隨著生成式AI的興起，字節(jié)跳動(dòng)、騰訊、阿里巴巴、百度等云大廠和互聯(lián)網(wǎng)巨頭爭(zhēng)先搶灘AI大模型，對(duì)算力需求不斷提升。
為了保證算力的供應(yīng)，互聯(lián)網(wǎng)/云大廠除了國(guó)內(nèi)服務(wù)器廠商深度綁定外，也在持續(xù)加大對(duì)AI領(lǐng)域的投資支出。據(jù)Trendforce的數(shù)據(jù)，2022年全球企業(yè)AI服務(wù)器采購(gòu)量中，字節(jié)跳動(dòng)年采購(gòu)占比達(dá)6.2%，騰訊、阿里巴巴、百度緊接其后，占比分別約為2.3%、1.5%與1.5%。各大龍頭企業(yè)抓緊布局AI業(yè)務(wù)，引發(fā)AI服務(wù)器需求量激增，這直接帶動(dòng)了AI芯片需求的不斷增長(zhǎng)。
2022年全球各業(yè)者AI服務(wù)器采購(gòu)量占比
資料來(lái)源：Trend Force
值得注意的是，AI服務(wù)器中價(jià)值量最高的是可用于AI訓(xùn)練和推理的GPU芯片，由于此前美國(guó)政府禁令的影響，英偉達(dá)停止向中國(guó)企業(yè)出售A100和H100（5納米）兩款GPU芯片，為此百度、字節(jié)跳動(dòng)、騰訊和阿里巴巴等大廠合計(jì)向英偉達(dá)A800/H800下了總額達(dá)50億美元的訂單，以提前備貨。此次A800（7納米）和H800等芯片再次被限制，這些互聯(lián)網(wǎng)廠商還需尋找更多的替代方案來(lái)保證自身業(yè)務(wù)的發(fā)展。
影響3：服務(wù)器領(lǐng)域
服務(wù)器作為高階的計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)、處理網(wǎng)絡(luò)上超過(guò)80%的數(shù)據(jù)和信息，不僅是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的重要基建，更是AI算力的核心組成，自然迎來(lái)了難得的發(fā)展機(jī)遇。
按應(yīng)用的不同，AI服務(wù)器可分為訓(xùn)練和推理兩種場(chǎng)景，按芯片類(lèi)型可分為CPU+GPU、CPU+FPGA、CPU+ASIC等組合形式。目前，CPU+GPU是目前國(guó)內(nèi)的主要選擇，占比91.9%。市場(chǎng)份額方面，浪潮信息市場(chǎng)占有率達(dá)20.2%，戴爾、HPE、聯(lián)想、華為占比分別為13.8%、9.8%、6.1%、4.8%。
2021年全球AI服務(wù)器市場(chǎng)份額
資料來(lái)源：Counterpoint，IDC
服務(wù)器行業(yè)雖然玩家眾多，但從商業(yè)模式來(lái)看，整體可以分為兩大類(lèi)。一類(lèi)是以戴爾、超微、惠普、浪潮、聯(lián)想等為代表的品牌服務(wù)器（浪潮的JDM模式也包含于此），另外一類(lèi)是以鴻海、英業(yè)達(dá)、廣達(dá)、緯創(chuàng)、神達(dá)等為代表的白牌廠商。
從2022年美國(guó)對(duì)AI芯片出口禁令實(shí)施以來(lái)，國(guó)內(nèi)包括以浪潮信息、聯(lián)想等為代表的國(guó)內(nèi)服務(wù)器廠商業(yè)務(wù)遭受重創(chuàng)。與之形成鮮明對(duì)比的是，以鴻海、英業(yè)達(dá)、廣達(dá)等為代表的ODM廠商，是海外科技巨頭加大云資本開(kāi)支的最大受益者。因?yàn)檫@些ODM廠商多以中國(guó)臺(tái)灣廠商為主，不受美國(guó)出口禁令的影響，并且能提供從服務(wù)器各種零部件到最終組裝的一切服務(wù)，將在AI浪潮下迎來(lái)出貨量及市場(chǎng)份額的進(jìn)一步增長(zhǎng)。
國(guó)產(chǎn)AI芯片供應(yīng)鏈大變局
AI芯片是算力的基石。根據(jù)Gartner的數(shù)據(jù)，在大模型的催化作用下，預(yù)計(jì)到2023年AI芯片市場(chǎng)規(guī)模將同比增長(zhǎng)20.9%，達(dá)到534億美元。而隨著下游應(yīng)用場(chǎng)景的不斷落地，據(jù)其預(yù)測(cè)到2027年AI芯片市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到1194億美元。
1、市場(chǎng)需求及利益的刺激下，美國(guó)三大廠商正在積極尋求替代方案
而從主要玩家來(lái)看，由于英偉達(dá)GPU產(chǎn)品線豐富、產(chǎn)品性能頂尖、開(kāi)發(fā)生態(tài)成熟，目前全球AI算力芯片市場(chǎng)由英偉達(dá)的GPU壟斷。根據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，2022年英偉達(dá)占據(jù)了全球95.1%的GPU算力芯片市場(chǎng)份額。
2022 年服務(wù)器 GPU 單元份額情況
資料來(lái)源：IDC
作為GPU的典型代表，英偉達(dá)的A100、H100自生成式AI爆發(fā)以來(lái)一直嚴(yán)重供不用求，成為了各大科技公司爭(zhēng)相采購(gòu)的對(duì)象。而在中國(guó)市場(chǎng)上，互聯(lián)網(wǎng)大廠也一直以英偉達(dá)的芯片作為首選，中國(guó)買(mǎi)家占據(jù)了其數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品總收入的20%至25%左右。為了合規(guī)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，英偉達(dá)此前推出了特供中國(guó)版的A800和H800，除了互連速度不同外，仍能實(shí)現(xiàn)核心的計(jì)算能力。此次出口管制再度升級(jí)，將導(dǎo)致英偉達(dá)的A800和H800產(chǎn)品沒(méi)法供應(yīng)，未來(lái)公司為保中國(guó)市場(chǎng)，可能會(huì)推出符合美國(guó)政府監(jiān)管要求低配版的L40S等產(chǎn)品，以滿(mǎn)足中國(guó)市場(chǎng)BAT等大客戶(hù)的需求。
除了英偉達(dá)之外，在AI芯片領(lǐng)域，AMD近年來(lái)也取得了不錯(cuò)的發(fā)展成績(jī)。在2023年Q2，客戶(hù)對(duì)AMD AI 產(chǎn)品的“參與度”環(huán)比增長(zhǎng)超過(guò)七倍，主要來(lái)自 MI300 的新訂單和 MI250 的增量訂購(gòu)；而英特爾目前在 GPU 產(chǎn)品方面暫時(shí)掉隊(duì)，但 ASIC 產(chǎn)品方面的 Gaudi 2目前也已在出貨，而公司計(jì)劃將在 2024 年推出 Gaudi 3，希望以CPU+ ASIC的方式作為加速器的配合主攻 AI 訓(xùn)練和推理。目前，AMD和英特爾的AI芯片產(chǎn)品都在本次出口管制范圍內(nèi)，不過(guò)在巨大的市場(chǎng)需求及利益的刺激下，未來(lái)這兩家廠商預(yù)期也會(huì)推出類(lèi)似此前英偉達(dá)H800 /A800的產(chǎn)品，以繞過(guò)美國(guó)政府相關(guān)規(guī)則的限制。
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