高性能GPU進口受限，影響幾何？

鄭超

前不久，為符合美國政府要求，英偉達和AMD高端GPU（圖形處理器）將在中國暫停銷售的消息在芯片圈大規模傳播。隨后，美國時間8月31日，美國證監會的文件確認了該消息，文件披露美國政府已推出一項新的出口許可管制，將影響到英偉達向中國和俄羅斯出口兩款高性能GPU產品。

美國另一家芯片公司AMD也收到了相關通知。據路透社9月1日報道，一名AMD發言人證實，公司收到新的許可限制，將影響到公司一款人工智能加速卡產品向中國出口。有算法工程師表示，將會是AMD數據中心級GPU MI100和MI200。

消息確認后，英偉達和AMD當日股價暴跌近11%、6%。對于國內來說，影響最大的莫過于AI行業。

具體來看，此次管制涉及英偉達A100和即將出貨的H100兩款芯片，以及英偉達未來推出的峰值性能等同或超過A100的其他高性能GPU芯片的系統級產品，也將自動進入被管制范圍。

A100是英偉達2020年9月發布的7納米GPU芯片，H100則是英偉達2022年3月發布并預計將在第三季度上市的4納米GPU芯片。

目前，GPU是全球數據中心處理AI應用的標配，占據超九成市場份額。上述兩款GPU產品，均是市場上可獲取的最高性能GPU產品之一，在數據中心、超大規模計算等應用領域扮演關鍵角色。

以A100為例，據英偉達此前披露，阿里云、騰訊云、百度智能云等眾多中國云服務商，以及新華三、浪潮、聯想等中國系統制造商均是其用戶。

“這就是限制中國高精尖技術的組合拳之一。”業內人士表示，此前限制EDA的銷售，以及聯合半導體設備和晶圓代工廠搭建對華半導體供應鏈壁壘，都是在限制本土芯片技術的發展，“如今限制英偉達和AMD在中國的銷售，則是在限制中國整個芯片應用市場的發展。”

除了全面限制中國技術發展，此舉也直接觸動了芯片廠商的利益。

中國市場對英偉達、AMD來說至關重要。根據英偉達財報，截至2022年1月30日，英偉達中國區（含中國大陸和中國香港）營收為71.11億美元，在總營收中占比為26.42%;2021財年和2020財年，英偉達中國區營收分別為38.86億美元和27.31億美元，占比分別為23.3%和25.01%。

中國區也是AMD的全球第二大市場，營收規模僅次于美國市場。2021年，AMD中國區營收為40.96億美元，在總營收中占比為24.92%。2020年和2019年，AMD中國區營收分別為23.29億美元和17.36億美元，占比分別為23.86%和25.79%。

所謂制裁，更像是“互相傷害”，因此兩大廠商對禁售令的態度并不積極，尤其是英偉達。

結合英偉達在一周前發布了第三財季展望，預計本次限制令將會影響英偉達約4億美元的潛在收入。

2022年全球智能手機出貨量將降至13.57億部，同比下降3%。 圖源：Counterpoint Research

而在半導體行業同時面臨全球經濟總量放緩的宏觀周期壓力，以及行業本身的下行周期壓力的影響下，全球晶圓代工產能由全面稀缺轉為結構性緊缺，智能手機進入去庫存階段，消費電子需求疲軟，英偉達已經連續兩個季度營收未達預期。

市場對消費級GPU的需求下滑本就讓英偉達經營層面臨較大壓力，料想禁令將進一步對英偉達的營收帶來負面影響。

深圳一位投資人分析，由于挖礦、炒幣等相關產業在國內的強監管限制下遷移海外，導致國內對英偉達的消費級顯卡需求下降，“庫存積壓很多”，反倒是包括自動駕駛、醫療影像設備、智慧安防、邊緣計算等與機器深度學習相關的廠商，對英偉達和AMD的高性能GPU芯片需求高漲。

英偉達在文件聲明中提及，美國政府新的“許可要求”將對其研發、供應和分銷業務以及收入產生不利影響，“如果客戶不愿購買英偉達的替代產品，或者美國政府不及時授予許可或拒絕向客戶授予許可，英偉達未來的收入和盈利可能會大幅下降，我們的競爭地位可能會受到損害。”

不過據英偉達所述，公司正在與美國政府交涉，尋求在“內部開發和支持”上的豁免，或用其他消費級芯片進行替代。

話說回來，此次銷售限制對于國產芯片廠商來說是一次莫大的機會。

盡管我國在通用GPU賽道上起步較晚，但近年喊出挑戰英偉達口號的初創企業并不少。而通用GPU可以說是中國芯片行業最熱的賽道，吸金無數。

傳統GPU約60%的面積用于通用計算，30%用于圖形渲染;而新興的通用GPU去掉了圖形渲染部分，只為處理AI應用而生。

擠入這一領域的壁仞、沐曦、摩爾線程、天數智芯等初創企業，盡管在產品、客戶基礎和軟件生態等方面，與英偉達還存在巨大差距，但產品已經對標英偉達。8月9日，兩年融資47億元的壁仞科技發布兩款產品，參數上即對標英偉達A100和H100。

在壁仞之前，創辦于2015年底的天數智芯在2021年3月發布了首顆7納米工藝制造的GPGPU“天垓100”。天數智芯稱，截至今年3月底，天垓100已實現銷售訂單近2億元，并落地了200多個應用場景。今年7月，天數智芯宣布，完成超10億元的C+輪及C++輪融資，投資人包括厚安創新基金、中關村科學城科技成長基金、上海國盛、上海自貿區股權基金等。

在今年世界人工智能大會上，天數智芯首款7nm制程的云端推理通用GPU產品“智鎧100”面世。不過，天數智芯首席技術官呂堅平在接受媒體采訪時坦陳GPU的國產替代與海外仍存差距，“我們不可能在芯片性能上全面超越英偉達。”不過，呂堅平也表達了自己的愿景：在英偉達覆蓋的國內95%客戶之外，天數智芯會去挖掘剩余5%的市場空間。

“如果做云服務的廠商被逼走上國產替代的道路，對于海光、壁仞、燧原等廠商來說是個莫大的好消息。”業內人士認為，從功能性上說上述企業GPU產品已經可以取代部分市場對英偉達GPU的需求。

壁仞科技最新款產品

從政策層面來看，隨著數據中心、算力網絡等新型基礎設施建設，國產GPU市場也將持續擴大。今年2月，“東數西算”工程正式全面啟動，國家發改委在發布會上表示，中國的數據中心規模已達500萬標準機架，算力達到130EFLOPS（每秒1.3萬億億次浮點運算），預計未來每年仍將以20%以上的速度增長。

根據2021年工信部印發的《新型數據中心發展三年行動計劃（2021—2023年）》，到2023年底，全國數據中心機架規模年均增速保持在20%左右，平均利用率力爭提升到60%以上，總算力超過200 EFLOPS，高性能算力占比達到10%。

9月1日，受美國出口管制消息影響，多只與GPU和人工智能芯片相關的國產替代概念股應聲上漲。國產GPU廠商景嘉微最大漲幅達16.04%，國產AI芯片廠商寒武紀一度漲停，在GPU IP核與集成GPU等方面亦有一定技術儲備的國產CPU廠商龍芯中科股價最高漲幅達12%。截至發稿，相關股票依然維持漲勢。

不過對于國產GPU何時能夠替代的問題，行業預計的時間跨度從5年延伸至50年。

TCL董事長李東生在今年說過，國產高端芯片還需要3到5年時間;中微創始人尹志堯在去年曾預計，實現國產芯片70%的自給率，需要5到10年;有著“DRAM教父”之稱的晶芯半導體董事長高啟全在采訪中表示，中國大陸需要30年甚至50年的時間才能成為行業領導者。

大量的資金以及開放的市場機會能否加速這一過程，都需要時間來解答，唯一能夠確定的是，想要擺脫隨時可能被卡住脖子的威脅，國內企業只能向前走。

國產AI芯片廠商寒武紀維持漲勢