近年來,美國通過《AI防擴散法案》等政策,對中國AI芯片和大模型的使用施加了嚴格限制,從最初的“禁止向中國出售AI產品”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AI芯片和生態(tài)系統提供了獨特的發(fā)展窗口。雖然高端制程工藝受限,但中國天然有豐富的應用場景和數據基礎。中國正在以其分散化、務實的AI戰(zhàn)略,依托國產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在內的多家媒體進行交流,他深刻地剖析了國產AI芯片的當下現狀,以及如何利用國產AI解決方案賦能中國的多元化應用場景。
中美AI戰(zhàn)略分野,AI芯片設計背離
美國的AI發(fā)展戰(zhàn)略以集中式、云端主導的生態(tài)為核心。通用人工智能(AGI)是其發(fā)展的長期目標,通過依賴高性能計算基礎設施(如英偉達A100/H100 GPU)和大規(guī)模數據中心,美國正在追求高算力、高精度的技術突破。這種集中式模式通過云端API提供AI能力,廣泛應用于企業(yè)服務和消費市場,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,美國擁有全球領先的芯片設計能力(如英偉達的GPU架構)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架構的提出者)。這些巨頭通過云服務和訂閱制模式,構建了高度標準化的AI解決方案,旨在通過規(guī)?;懔ζ脚_實現生態(tài)壟斷。
相較之下,中國AI產業(yè)采用開源、多元化的發(fā)展路徑,強調實用性和本地化部署。中國AI生態(tài)以數據安全和隱私保護為核心,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)的獨特性:訂閱制服務市場尚未成熟,企業(yè)更傾向于本地化AI解決方案以掌控數據流。2024年,DeepSeek等開源大模型的涌現標志著中國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,闡釋了兩者在技術哲學上的差異:“這種情況如果放在中國其實是很難接受的。對吧?你投入那么多的錢,實驗了九次、到現在衛(wèi)星還沒有打上去。”他指出,SpaceX的“超重型獵鷹”追求高風險、高回報的目標,類似美國在AI領域的AGI戰(zhàn)略,依托強大的技術積累和資本投入。而中國航天則通過多型號火箭和民營企業(yè)的參與,循序漸進地實現空間站建設和月球探測計劃。AI領域亦然,中國從較低的技術起點出發(fā),注重高成功率和實用性,通過多元化策略彌補算力差距,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計的方向。美國依賴英偉達的GPU架構,優(yōu)化高吞吐量云端推理任務。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,通過架構創(chuàng)新和生態(tài)協同,滿足多樣化的市場需求。
國產AI解決方案,賦能本土多元化場景
中國AI產業(yè)的獨特優(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的集中式AI模式形成鮮明對比。盛陵海指出,國內企業(yè)更傾向于通過本地算力支持AI能力,以滿足數據安全和隱私保護的嚴格需求。例如,國有企業(yè)和央企廣泛采用AI一體機,運行開源大模型,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)模的應用場景。這些一體機通過高效的本地化部署,不僅保障了數據主權,還為國產AI芯片開辟了廣闊市場,尤其在邊緣計算和物聯網領域,國產神經處理單元(NPU)和專用集成電路(ASIC)展現出低功耗和高性價比的獨特優(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,驅動了中國AI產業(yè)的多元化創(chuàng)新。
開源大模型的興起進一步加速了這一進程,成為中國AI生態(tài)的轉折點。盛陵海強調:“DeepSeek一出來就有了一個開源的基準了,從而加速市場進化、技術演化的過程。”DeepSeek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行二次開發(fā),快速構建定制化應用。阿里巴巴的“通義千問”等開源模型進一步豐富了生態(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NPU和ASIC創(chuàng)造了市場空間,還吸引了國際廠商的關注。例如,英偉達宣稱其H20芯片在DeepSeek全場景下可實現業(yè)界最快的Token生成速率,凸顯了中國開源模型對全球AI產業(yè)的深遠影響。開源模式的普及使中國AI產業(yè)能夠以較低成本實現技術擴散,為多樣化應用場景提供了堅實支撐。
基于這一開源生態(tài),中國AI產業(yè)更傾向于開發(fā)行業(yè)專屬的AI Agent,而非追求美國倡導的通用型智能體。盛陵海提到,國內企業(yè)針對會議記錄、實時翻譯、合同審核和法律服務等領域開發(fā)了專用Agent。這些Agent通過定制化算法提供高精度服務,精準滿足特定行業(yè)需求。例如,在智能硬件領域,AI眼鏡利用嵌入式NPU實現輕量化實時視覺處理;在工業(yè)自動化中,機器人結合邊緣AI優(yōu)化生產效率;在自動駕駛領域,本地算力支持低延遲推理,保障高實時性決策。這些應用依賴于國產芯片的低功耗和高性價比特性,與英偉達GPU方案形成了差異化競爭格局。通過專注于細分場景,中國AI產業(yè)能夠在成本敏感型市場中占據優(yōu)勢地位,進一步推動技術落地。
這些應用案例進一步展示了國產AI芯片的賦能能力。例如,在智能硬件領域,嵌入式NPU使AI眼鏡能夠以低功耗實現復雜視覺任務;在工業(yè)場景中,邊緣AI驅動的機器人顯著提升了生產線的自動化水平;在自動駕駛領域,本地化算力支持的低延遲決策系統確保了安全性與效率。這些案例表明,國產芯片通過架構創(chuàng)新和生態(tài)協同,能夠在成本敏感型市場中提供高性價比解決方案,與國際領先方案形成有效競爭。這種場景驅動的開發(fā)模式,不僅滿足了國內市場的多樣化需求,還為中國AI產業(yè)的全球競爭力奠定了基礎。
支撐這些技術突破的,是中國從芯片設計到云服務的完整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、海光信息等芯片設計廠商,到聯想、浪潮等服務器制造商,再到阿里云、騰訊云等算力平臺,中國構建了自給自足的AI產業(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,而非依賴傳統搜索引擎。生態(tài)的協同效應甚至帶動了英偉達H20從邊緣產品到市場熱點的轉型,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,中國AI生態(tài)不僅滿足了本地化需求,還為全球AI產業(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
英偉達近期財報顯示,因H20禁令導致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)加速國產替代進程。這種外部壓力不僅推動了國產AI芯片的市場滲透,還激勵了技術創(chuàng)新,為國內廠商在全球競爭中開辟了新空間。
2014年,我國制定了“集成電路產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”,設定年均20%的增長目標。在過去十年,中國在芯片設計、制造和封測領域取得了顯著進展。盡管2023年受全球半導體市場低迷影響,營收增長放緩,但市場份額持續(xù)擴大。
2024年,中國半導體產業(yè)在AI相關領域表現尤為突出,AI處理器、微處理器(MPU)和網絡芯片實現快速增長。盡管市場份額仍低于全球領先水平,但過去兩年,DRAM、NAND和MPU等產品從低谷逐步攀升,顯示出技術積累的成效。未來五年,我國也將進一步擴大半導體制造產能,以滿足AI、高性能計算(HPC)和先進制造領域的需求。
中國芯片自給率在不同領域差異顯著。消費電子自給率最高,達到42%,得益于安全系統(如攝像頭、后端處理器)的國產化優(yōu)勢。無線通信領域自給率約為27%,HiSilicon復蘇和小米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供應鏈,增長迅速。AI芯片在信創(chuàng)項目和加密貨幣挖礦設備中的自給率顯著提升,盡管全球市場份額仍受限。盛陵海預計,2025年AI投資的持續(xù)增長將進一步提高國產芯片的自給率。
然而,先進制程(如7nm、5nm)是中國AI芯片產業(yè)難以逾越的技術鴻溝,也是卡脖子的關鍵所在。盛陵海指出,美國對光刻 機(EUV)等關鍵設備的出口禁令限制了高端芯片的產能擴展。然而,國內企業(yè)在成熟節(jié)點(如12英寸模擬工藝)和特殊工藝(如碳化硅)上取得了突破,部分產品已通過國際認證并與全球企業(yè)合作。未來兩年,先進制程產能的自主化將是行業(yè)優(yōu)先事項,重點在于開發(fā)國產光刻設備和優(yōu)化工藝流程。
為應對制造限制,中國芯片企業(yè)正積極探索前沿技術。異構集成通過將不同架構芯片封裝于單一基板,提升系統性能;存內計算(In-Memory Computing)跳出傳統馮諾依曼架構,減少數據傳輸開銷;3D DRAM堆疊技術為高帶寬內存(HBM)提供替代方案;光學處理器則通過模擬計算優(yōu)化特定AI算法。這些創(chuàng)新不僅彌補了制造短板,還推動了國產芯片在性能和效率上的競爭力。
未來,中國AI產業(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,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,驅動AI產業(yè)的規(guī)模化增長。
從長遠看,中國AI芯片企業(yè)正從國產替代轉向制定國際標準和參與全球競爭。盛陵海指出,國內廠商通過提高芯片集成度、制定自主標準和錯位競爭,開發(fā)出獨創(chuàng)性產品。例如,華為海思、盛科等企業(yè)在有線通信和AI芯片領域的創(chuàng)新,已開始影響全球市場格局。這種戰(zhàn)略轉型使中國芯片產業(yè)不再局限于填補國內空白,而是通過技術創(chuàng)新和生態(tài)協同,在全球AI市場中尋求更大話語權。外部限制與內部創(chuàng)新的博弈,促使中國AI芯片產業(yè)在全球競爭中找到獨特的定位,為未來發(fā)展奠定了堅實基礎。





