中国如何应对芯片技术封锁所带来的算力挑战.docx

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1、中国如何应对芯片技术封锁所带来的算力挑战目录1 -序言12 .芯片的全面封锁即将来临，中国有什么办法呢？22.1. 美国对华芯片的全面封锁22.2.中方应该怎么办？32.2.1,加强自主创新之路的发展32.2.2.学习世界其他国家32.2.3.采取对称式贸易限制进行反击41.3. 小结43 .中国如何突破算力封锁41. 1.美国对中国的算力封锁42. 2.迫于压力，荷兰不能出售先进的光刻机53. 3.美国签署法案，封锁中国半导体54. 4.ChatGPT要改变世界，但中国如何破局？65. 5.中国半导体芯片，需要持续不断的努力66. 6.小结74 .芯片成大国竞争焦点，中国如何应对机遇挑战74

2、. 1.概述75. 2.现状和趋势86. 3.各方展开新一轮竞争107. 4.竞争加剧的动因128. 5.中国面临的挑战与机遇139. 6.提升战略自主性的探索路径151 .序百2023年两会之前，中共中央、国务院印发了数字中国建设整体布局规划，两会期间宣布组建国家数据局，中国数字经济战略再次被提档加速。在数字中国宏大的建设目标中，中国在人才、市场、技术应用、商业模式创新等方面有着巨大的优势和活力，但同时由于受到日益严峻的地缘政治压力，尤其是在芯片技术受到封锁、先进制程发展受限的背景下，中国数字经济的“地基”依然不够牢固。“经济基础决定上层建筑”，“数字地基”能否打牢，直接影响到上层的技术应用

3、、创新和数字经济发展的纵深程度。在ChatGPT、多模态大模型等新兴技术和应用爆发的今天，芯片技术限制的最大影响在于无法提供足够的、规模化的算力去支撑这个由大数据和AI所引爆的“暴力计算”时代。而仅靠目前云计算和边缘计算所提供的算力不仅可能会面临计算资源不足、大规模运算成本高昂的问题，本质上并没有解决芯片技术受到封锁的困境。芯片技术和制程的突破并非一朝一夕，数字中国的建设不仅要在现有技术路径上追赶，更需要在架构创新上想办法、找出路。在云、边、端三级算力架构中，云计算和边缘计算已日趋成熟，而端计算的潜力常常被忽略。端，指的是终端，即PC、手机、平板、汽车，甚至是家庭中的智慧电视、智能冰箱等一切具

4、备联网和计算能力的设备。物联网时代，将会有海量终端设备接入到网络中。据不完全的统计，2023年全球约有120亿140亿个物联网终端设备，而到2030年这个数量可能会进一步增长到300亿的规模。这些终端设备虽然在个体上算力不强，但是聚沙成塔，它们的集合算力远超中心化的公有云。更重要的是，这些终端设备往往不受芯片技术和先进制程封锁的影响，汇集这些终端设备中闲置的算力，可以用来补充和部分替代现有的云计算和边缘计算的体系，打造下一代的数字基础设施，即基于“网格计算”(MeshComputing)的泛在算力架构。要实现这样的架构突破，中国亟需研发一套新型的操作系统(例如：基于微内核架构)去整合、调度这些

5、异构设备，向多样性算力融合的方向演进。当然，其中必然涉及到众多技术挑战，例如分布式终端设备协作所产生的资源统筹调度、网络时延、性能保障等问题。中国应发挥举国体制、整合社会资源进行攻坚突破，打造下一代数字基础设施，而这离不开政府的协调、以及企业、技术厂商等整个ICT生态的合作。2 .芯片的全面封锁即将来临，中国有什么办法呢？2.1. 美国对华芯片的全面封锁面对中国的科技和经济实力不断提升，美方对自己的领先地位逐渐失去信心，不得不重新审视中方的发展和地位。并开始采取各种恶劣手段来进行限制中方，企图将中方前进的步伐扼杀在摇篮里。根据相关媒体消息，美方相关部门已正式宣布禁止向华提供制造某些半导体芯片的

6、材料，更涉及中方超级计算机系统所需要的超级芯片。在此政策影响下，美方及其利益相关国将彻底对华的芯片供应开始断供，并且将切断中方与其他国家的芯片专家技术合作和交流。中方在海外的众多芯片研究室将出现被被孤立的情况，短期来看，将造成中方高端芯片产业的发展迟滞。此外，今年美方还通过了相关法案，企图以法律条款的形式极力扼杀中方的高新技术产业发展。在美方的多种手段和压力下，中方的芯片制造、软件应用、电子商务、自动驾驶、医学生物、有信息安全等都将受到不同程度的影响。2.2.中方应该怎么办？面对美方及其相关国家企业采用恶劣手段对华贸易科技进行限制，中方势必将采取有力措施予以还击，不能再坐以待毙。其丑陋嘴脸已经

7、暴露无疑，我们要立即采取以下3个方法给予有力回击。22.1加强自主创新之路的发展早在2023年，人民日报就为国产芯片的发展指明了方向。要求要加强芯片企业走独立自主创新之路，早日实现技术的突破从而打破外部的壁垒和封锁。要想实现真正的自主创新，就要加强相关科研人才的培养和珍惜。相关部门要为优秀人才提供大力的政策支持和坚实的平台基础设施建设，为人才的发展解决后顾之忧，为人才的应用提供用武之地。在华政策的大力支持下，不少海外华裔人才均纷纷投身大陆芯片事业，仅仅2023年就有至少1400名海外人才回归大陆。随着美籍华人张汝京加入中芯国际集团后，有媒体称将推动大陆芯片前进30年。2.2.2.学习世界其他国

8、家其实不只是中国，世界其他国家包括日本、韩国等早期都受到美方关于半导体研究的限制。为了早日摆脱相关的束缚，日本采取了一系列措施来大力发展高精尖产业，最后成功实现技术突破并成为世界领先水平。回顾30年前的日本与美国贸易问题，美国也是通过核心技术手段来限制日本发展。面对如此限制，日方是怎么做的呢？当时日本由国家出面牵头，统筹相关企业如电气、东芝、日立、富士通、三菱电机等相关企业，再结合民间力量和科研人员，由国家带头成立相关项目。在政策和资金的大力支持，以及国家的协调下，各部门分工明确，专心攻研自己所负责的领域，最终成功推动了日本半导体和芯片技术的发展。中方可以借鉴日本模式或经验走自上而下的道路，把

9、以华为为主导的芯片相关企业凝聚在一起，打破内部之间的隔阂实现信息的共享和互通有予，并给与政策和资金的大力支持。相信凭借大家的团结和努力，一定能早日实现技术的突破。2. 2.3.采取对称式贸易限制进行反击虽然中美贸易往来频繁，但是在如今的形势下，中方必须做出相对应的限制予以反击。稀土作为世界科技部件所必须的稀有元素，80%的产量均由我国提供。如果中方切断其中一种或两种稀土元素的供应，将对世界芯片和半导体材料市场产生重大影响。当然这是世界各国包括美方都不愿意看到的，但如果必要时中方不得不这么做。2.3. 小结自古以来“合则两利，争则两伤”，面对美方的贸易霸权政策，中方相信早已未雨绸缪有所准备，但是

10、相信目前还面临着不少困难。希望此次限制给国产企业带来一定要走独立创新之路的重大决心和魄力，真正的实现独立自主，摆脱外部的束缚和限制。3.中国如何突破算力封锁3.1. 美国对中国的算力封锁ChatGPT的重要性我就不多说了，很多人认为它是最近人工智能领域的一场“革命”，但是现在的ChatGPT程序其实还是美国研发出来了，如果我们不想让美国继续领先，我们就得研究出属于中国人自己的ChatGPTo3. 2.迫于压力，荷兰不能出售先进的光刻机但是，这个人工智能程序的本质是Ai程序，它的训练和使用需要大量的资源去“喂养”，也就是说，哪个国家的算力比较强，那么A1程序的发展和进步就会越大，而这个资源就是“

11、算力”。算力这个东西很多人可能听过，它其实是和芯片半导体密切相关的，算力的基础就是芯片，总的来说，芯片的制程越先进，那么散热和功耗就越小，而算力就越大。正是因为算力如此重要，从2012年到现在，全球算力的需求在10年间已经增长了30万倍，后续对于算力的需求，其实可以说是“无限”的。因为再多的算力，其实都喂不饱AI程序。所以，未来的中国的高科技领域，特别是在人工智能，大数据领域的发展资源需要大量的算力支持，而这些算力的源头，就是GPU,是尖端芯片，是整个半导体产业。我们懂的道理，美国人自然也懂，所以现在美国已经和日本，荷兰达成协议，表示会一起限制向中国出口制造先进半导体的设备，比如光刻机。欧盟认

12、为不能让中国获得最先进的芯片技术，而且必须限制中国在量子计算，人工智能和微芯片领域的进展。所以我们面临的困境就是，欧美国家几乎已经完成了对中国在半导体领域的联手，中国在芯片制造领域已经被“卡脖子”了。而当我们能够制造的只是14nm级别（中芯），完全国产化的只有上海中国微电子的28nm光刻机，而台积电现在在搞3nm。所以在技术上，中国芯片的制造水平，其实比国际上要落后好几代，这意味着同样资源的情况下，欧美国家的算力水平可能是我们的好几倍。甚至是十几倍，亦或者是更多。2023年8月，美国通过芯片和科学法案，再次开始对中国动刀，美国拼着损失中国市场的极大风险，不断干预我们半导体产业的发展，甚至付出补

13、贴和代价也在所不惜，目的只有一个：对中国形成半导体封锁，算力封锁，直接堵死中国高科技发展的上限！3. 3.美国签署法案，封锁中国半导体只要中国国内的半导体产业发展的速度慢了，那么美国就可以完全保持永远领先中国，通过出口更多的成品芯片赚取利润。所以我们才会发现，现在的手机价格，电脑显卡价格其实是越来越贵的，因为本身美国卖的就是成品，我们还只能找美国买，因为中国造不出来。举个例子，目前采购一片美国英伟达的顶级GPU成本就高达8万元，而GPU服务器的成本可能要40万，如果我们要搞ChatGPT,那么算力的基础设施，可能就需要上万颗英伟达AIOoGPU。这就会给美国半导体产业带来巨大的利润，也会导致芯

14、片价格越来越贵。中美的贸易顺差不断缩小。3.3. ChatGPT要改变世界，但中国如何破局？ChatGPT很强，但是中国想要搞的像美国那么智能，还是需要一定的水平，因为我们遇到了非常多的困难。首先，中国公司绝大部分的技术水平其实比较落后，创新力度不高，我们在人工智能领域的算法上面，其实是落后欧美国家的。这个虽然很难堪，但是真的没办法，毕竟欧美国家才是这方面的先行者。其次就是我们说的算力，尽管我们可以通过花钱采购的方式来“堆算力”，但是如果想要达到ChatGPT类似的级别，需要的成本会非常高，根据专业人士计算，中国如果需要建一个自己的ChatGPT,每年光在硬件上面的投入就高达10亿美元，综合成

15、本会更多。那么，我们应该如何解决这个问题呢？说实话，非常难，但是也并非没有办法。一个办法就是所谓的“Chip1et先进封装技术”，这个技术其实就是把练个芯片进行整体的封装，达到比单芯片更加强的使用效果。美国苹果公司的芯片其实就利用的类似的技术。举个例子，如果我们把两片14nm的芯片封装在一起，那么就可以取得近似于7nm制程芯片的效果，而且良品率也很高，可以起到降本增效的作用。这在中国半导体受到欧美国家封锁的情况下，ChiP1et技术有望成为我们半导体产业的突破口之一。当然，ChiPIet只能够解燃眉之急，我们必须要清楚的认清一个事实，在欧美国家封锁我们的基础上，发展属于中国自己的半导体全产业链

16、，或者说是芯片的设计和制造领域，已经是我们迫在眉睫的事情了。3. 5.中国半导体芯片，需要持续不断的努力而这就需要我们投入大量的技术人员，资金和更多的时间才能够去追赶，而且我们的追赶速度要比欧美国家发展的速度要更快，否则就会一直被欧美国家保持代差。而保持了代差，我们为了追求最先进的芯片，就不得不每年被迫花费数千亿美元采购芯片，而市场被欧美国家占据了，中国半导体产业就不可能完全发展起来。发展和研究光刻机很难，制造属于中国自己的先进芯片也不容易，但是如果我们不这样做，那就会一辈子被卡脖子，我们高科技发展的顶点，那就还真的是美国人说的算。所以，我们未来的路其实只有一条，那就是全力以赴的拉拢盟友和对手，发展半导体产业，共享科研成果，至少也得发展出自己的核心科技。而如果迎接我们