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AI的發(fā)展離不開大算力、強算法、大數據三大要素。其中，大算力相當于人工智能的土壤，沒有大算力的支持，就不會有AI的成功。
美國的“如意算盤”：卡住AI芯片的“脖子”
為了限制中國人工智能等高科技產業(yè)的發(fā)展，早在2022年10月7日，美國政府就規(guī)定算力上限為4800（INT8 超過 600TOPS 或 FP16 超過 300TFLOPS）以及帶寬上限超過600 GB/s的AI芯片禁止向中國出口。這兩條紅線直接導致英偉達的A100、H100以及AMD的MI300系列成為管制對象。
上有政策，下有對策。作為以盈利為目的而運營的商業(yè)化公司，英偉達在遵守美國政府規(guī)定的同時，針對中國市場特意推出了A800和H800芯片。其中，英偉達A800主要替代的是A100芯片，在數據傳輸速率上為每秒400GB，低于A100的每秒600GB。在內存帶寬上最高達2TB/s，除了性能有所下降外，其他參數變化不大；而H800的具體參數尚未公開，但是帶寬僅為H100(900 GB/s)的一半，執(zhí)行相同的AI任務時H800可能比H100多花費10%至30%的時間。
自2022年11月OpenAI推出ChatGPT以來，全球生成式AI迎來了迅速發(fā)展。而在國內市場，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，這帶動了對英偉達AI訓練/推理芯片需求的急劇增長。據供應鏈消息，在今年7月左右，英偉達特供國內的A800和H800芯片已經從原來的12萬人民幣，漲至了25萬左右，甚至有的高達50萬一片。盡管價格高漲，但英偉達的AI芯片仍然一片難求，據了解英偉達A800交貨給大陸客戶的交期已經要排到2024年第1季度。
顯然，中國AI領域的快速發(fā)展讓此前的禁令基本上形同虛設。意識到此前禁令規(guī)則的巨大漏洞后，時隔一年，美國針對中國AI芯片再次發(fā)起新禁令。
根據美國BIS在10月17日的新規(guī)顯示，對AI芯片的具體限制條款從之前的性能算力和帶寬限制，已經升級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），這將直接導致英偉達A800和H800芯片停止在中國市場銷售，并且L40s、L40、RTX 4090等產品也會受到一定的影響。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，而且相關公司通過使用“Chiplet”技術來繞過對全芯片的限制的方式也違背了禁令規(guī)則。
美國最新出口管制對國內終端產業(yè)的影響
毫無疑問，先進AI芯片的進口受阻在短期內將會中國AI行業(yè)的發(fā)展造成一定的阻礙，并且會給相關企業(yè)的商業(yè)發(fā)展造成一定的影響。但好消息是，此次禁令主要針對的是高性能的數據中心/服務器的訓練及推理領域，而對智能手機、PC、游戲等消費行業(yè)的影響相對較小。
影響1：AI大模型領域
ChatGPT的發(fā)布讓AI迎來其“iPhone時刻”。據了解，OpenAI推出ChatGPT僅2個月，其月活用戶就已經破億，成為史上用戶增長速度最快的消費級應用程序。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，直接引爆了整個科技圈。
此后，大模型市場迎來了真正的百花齊放。國外OpenAI、谷歌、微軟等大廠正打得火熱；國內百度、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術/研究機構都紛紛投身AI大模型的浪潮中。
截止目前，從全球已經發(fā)布的大模型分布來看，中美兩國數量合計占全球總數的80%，而美國在大模型數量方面居全球之首。有專家披露，據不完全統計，目前中國 10 億參數規(guī)模以上的大模型已發(fā)布 79 個。
鑒于目前生成式 AI 主要以大參數模型路徑實行，隨著模型數量和所需要處理的數據量增長，其訓練與推理均需要大量的計算能力與存儲資源，故生成式 AI 大模型應用的蓬勃發(fā)展將帶動高算力 AI 芯片的需求增長。根據IDC的數據顯示，到2024 年，AI 訓練和推理硬件市場規(guī)模將達 930 億美元，而到 2032 年將逾 6000 億美元。
AI 訓練和推理硬件市場規(guī)模（單位：十億美元）
資料來源：IDC
大模型的發(fā)展需要先進大算力的支撐，此次美國對AI芯片出口規(guī)定的實施，將對國內大模型未來的迭代及升級造成一定的的負面影響，會導致國內大模型的發(fā)展落后于國外玩家。不過，需指出的是，在禁令實施前包括騰訊、百度、阿里巴巴、字節(jié)跳動等大廠已經提前進行了AI芯片的大量囤貨，估計在一定程度上將會把影響時間推遲。
影響2：互聯網/云計算領域
近年來，隨著生成式AI的興起，字節(jié)跳動、騰訊、阿里巴巴、百度等云大廠和互聯網巨頭爭先搶灘AI大模型，對算力需求不斷提升。
為了保證算力的供應，互聯網/云大廠除了國內服務器廠商深度綁定外，也在持續(xù)加大對AI領域的投資支出。據Trendforce的數據，2022年全球企業(yè)AI服務器采購量中，字節(jié)跳動年采購占比達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，引發(fā)AI服務器需求量激增，這直接帶動了AI芯片需求的不斷增長。
2022年全球各業(yè)者AI服務器采購量占比
資料來源：Trend Force
值得注意的是，AI服務器中價值量最高的是可用于AI訓練和推理的GPU芯片，由于此前美國政府禁令的影響，英偉達停止向中國企業(yè)出售A100和H100（5納米）兩款GPU芯片，為此百度、字節(jié)跳動、騰訊和阿里巴巴等大廠合計向英偉達A800/H800下了總額達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，這些互聯網廠商還需尋找更多的替代方案來保證自身業(yè)務的發(fā)展。
影響3：服務器領域
服務器作為高階的計算機，存儲、處理網絡上超過80%的數據和信息，不僅是數字經濟的重要基建，更是AI算力的核心組成，自然迎來了難得的發(fā)展機遇。
按應用的不同，AI服務器可分為訓練和推理兩種場景，按芯片類型可分為CPU+GPU、CPU+FPGA、CPU+ASIC等組合形式。目前，CPU+GPU是目前國內的主要選擇，占比91.9%。市場份額方面，浪潮信息市場占有率達20.2%，戴爾、HPE、聯想、華為占比分別為13.8%、9.8%、6.1%、4.8%。
2021年全球AI服務器市場份額
資料來源：Counterpoint，IDC
服務器行業(yè)雖然玩家眾多，但從商業(yè)模式來看，整體可以分為兩大類。一類是以戴爾、超微、惠普、浪潮、聯想等為代表的品牌服務器（浪潮的JDM模式也包含于此），另外一類是以鴻海、英業(yè)達、廣達、緯創(chuàng)、神達等為代表的白牌廠商。
從2022年美國對AI芯片出口禁令實施以來，國內包括以浪潮信息、聯想等為代表的國內服務器廠商業(yè)務遭受重創(chuàng)。與之形成鮮明對比的是，以鴻海、英業(yè)達、廣達等為代表的ODM廠商，是海外科技巨頭加大云資本開支的最大受益者。因為這些ODM廠商多以中國臺灣廠商為主，不受美國出口禁令的影響，并且能提供從服務器各種零部件到最終組裝的一切服務，將在AI浪潮下迎來出貨量及市場份額的進一步增長。
國產AI芯片供應鏈大變局
AI芯片是算力的基石。根據Gartner的數據，在大模型的催化作用下，預計到2023年AI芯片市場規(guī)模將同比增長20.9%，達到534億美元。而隨著下游應用場景的不斷落地，據其預測到2027年AI芯片市場規(guī)模預計將達到1194億美元。
1、市場需求及利益的刺激下，美國三大廠商正在積極尋求替代方案
而從主要玩家來看，由于英偉達GPU產品線豐富、產品性能頂尖、開發(fā)生態(tài)成熟，目前全球AI算力芯片市場由英偉達的GPU壟斷。根據IDC的數據，2022年英偉達占據了全球95.1%的GPU算力芯片市場份額。
2022 年服務器 GPU 單元份額情況
資料來源：IDC
作為GPU的典型代表，英偉達的A100、H100自生成式AI爆發(fā)以來一直嚴重供不用求，成為了各大科技公司爭相采購的對象。而在中國市場上，互聯網大廠也一直以英偉達的芯片作為首選，中國買家占據了其數據中心產品總收入的20%至25%左右。為了合規(guī)進入中國市場，英偉達此前推出了特供中國版的A800和H800，除了互連速度不同外，仍能實現核心的計算能力。此次出口管制再度升級，將導致英偉達的A800和H800產品沒法供應，未來公司為保中國市場，可能會推出符合美國政府監(jiān)管要求低配版的L40S等產品，以滿足中國市場BAT等大客戶的需求。
除了英偉達之外，在AI芯片領域，AMD近年來也取得了不錯的發(fā)展成績。在2023年Q2，客戶對AMD AI 產品的“參與度”環(huán)比增長超過七倍，主要來自 MI300 的新訂單和 MI250 的增量訂購；而英特爾目前在 GPU 產品方面暫時掉隊，但 ASIC 產品方面的 Gaudi 2目前也已在出貨，而公司計劃將在 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 訓練和推理。目前，AMD和英特爾的AI芯片產品都在本次出口管制范圍內，不過在巨大的市場需求及利益的刺激下，未來這兩家廠商預期也會推出類似此前英偉達H800 /A800的產品，以繞過美國政府相關規(guī)則的限制。
