مهندس رقاقة يتعامل مع رقاقة. وقال ديلان باتيل ، مؤسس ، الرئيس التنفيذي وكبير المحللين لـ Semianalysis ، مقارنةً بالرقائق المقيدة في Nvidia ، فإن فجوة الأداء بين Huawei و H20 أقل من جيل كامل.
علم الأبحاث | لحظة | غيتي الصور
مع تقييد الولايات المتحدة من شراء أشباه الموصلات المتقدمة المستخدمة في تنمية الذكاء الاصطناعي ، تضع بكين آمالًا في البدائل المحلية مثل Huawei.
لقد أصبحت المهمة أكثر تحديا من خلال حقيقة أن الولايات المتحدة لا تمنع فقط وصول الصين إلى رقائق العالم الأكثر تقدماً ، ولكن أيضًا تقيد التكنولوجيا الحيوية لإنشاء نظام بيئي للرقائق من الذكاء الاصطناعى.
تمتد هذه القيود على سلسلة قيمة أشباه الموصلات بأكملها ، بدءًا من معدات التصميم والتصنيع المستخدمة لإنتاج رقائق الذكاء الاصطناعى إلى العناصر الداعمة مثل رقائق الذاكرة.
بكين قد تعبئة عشرات المليارات من الدولارات التي تحاول ملء هذه الثغرات ، ولكن على الرغم من أنها تمكنت من “القوة الغاشمة” في طريقها إلى بعض الاختراقات ، إلا أنه لا يزال أمام الخبراء طريقهم.
وقال بول تريولو ، شريك ونائب رئيس أول لشركة الصين في شركة DGA-Albright Stonebridge: “لقد تحفزت ضوابط التصدير الأمريكية على رقائق Nvidia AI المتقدمة على صناعة الصين لتطوير البدائل ، مع جعل من الصعب أيضًا على الشركات المحلية القيام بذلك”.
إليكم كيف تتكدس الصين ضد بقية العالم في أربعة قطاعات رئيسية مطلوبة لبناء رقائق الذكاء الاصطناعى.
تصميم رقاقة الذكاء الاصطناعي
تعتبر NVIDIA هي شركة رقائق الذكاء الاصطناعى الرائدة في العالم ، ولكن من المهم أن نفهم أنها لا تصنع بالفعل الرقائق المادية المستخدمة في تدريب الذكاء الاصطناعي والحوسبة.
بدلاً من ذلك ، تقوم الشركة بتصميم رقائق الذكاء الاصطناعي ، أو على وجه التحديد وحدات معالجة الرسومات. ثم يتم إرسال أوامر تصميمات GPU الحاصلة على براءة اختراع للشركة إلى مسابك الرقائق – المصنعين المتخصصين في الإنتاج الضخم لمنتجات أشباه الموصلات للشركات الأخرى.
في حين أن المنافسين الأمريكيين مثل AMD و Broadcom يقدمون بدائل متفاوتة ، فإن تصميمات GPU من NVIDIA معترف بها على نطاق واسع كمعيار الصناعة. إن الطلب على رقائق NVIDIA قوية جدًا لدرجة أن العملاء الصينيين واصلوا شراء أي من رقائق الشركة التي يمكنهم الحصول عليها.
لكن نفيديا تتصارع مع قيود تشديد واشنطن. كشفت الشركة في أبريل قيود إضافية منعته من بيع معالج H20 إلى العملاء الصينيين.
كانت H20 من NVIDIA نسخة أقل تطوراً من معالج H100 الخاص بها ، مصممة خصيصًا لتجنب عناصر التحكم في التصدير السابقة. ومع ذلك ، يقول الخبراء ، كان لا يزال أكثر تقدمًا من أي شيء متاح محليًا. لكن الصين تأمل في تغيير ذلك.
استجابةً للقيود ، يدخل المزيد من لاعبي أشباه الموصلات الصينيين ساحة معالج الذكاء الاصطناعى. لقد تضمنوا مجموعة واسعة من الأحداث ، مثل Enflame Technology و Biren Technology ، تسعى إلى الاستمتاع المليارات من الدولارات في وحدة معالجة الرسومات GPU تركها nvidia.
ولكن لا تظهر أي شركة صينية أقرب إلى توفير بديل حقيقي لـ Nvidia من ذراع تصميم رقاقة Huawei ، Hisilicon.
إن GPU الأكثر تقدماً في Huawei في الإنتاج الضخم هو صعودها 910B. كان الجيل التالي من الصعود 910C يقال من المتوقع أن تبدأ الشحنات الجماعية في وقت مبكر من مايو ، على الرغم من عدم ظهور تحديثات.
أخبر ديلان باتيل ، مؤسس ، الرئيس التنفيذي وكبير المحللين في Semianalysis ، CNBC أنه بينما تظل رقائق الصعود خلف Nvidia ، فإنها تظهر أن Huawei أحرز تقدمًا كبيرًا.
وقال باتيل: “بالمقارنة مع رقائق Nvidia المقيدة للتصدير ، فإن فجوة الأداء بين Huawei و H20 أقل من جيل كامل. Huawei ليس بعيدًا عن المنتجات التي يُسمح لـ Nvidia بالبيع في الصين”.
وأضاف أن 910B كان خلف Nvidia لمدة عامين اعتبارًا من العام الماضي ، في حين أن Ascend 910C هو بعد عام واحد فقط.
ولكن على الرغم من أن ذلك يشير إلى أن قدرات تصميم GPU في الصين قد قطعت خطوات كبيرة ، إلا أن التصميم هو مجرد جانب واحد يقف في طريقة إنشاء نظام إيكولوجي لرقائق الذكاء الاصطناعي التنافسي.
تصنيع رقاقة الذكاء الاصطناعي
لتصنيع وحدات معالجة الرسومات الخاصة بها ، تعتمد NVIDIA على TSMC ، أكبر مسبك رقاقة في العالم ، والذي ينتج معظم الرقائق المتقدمة في العالم.
يتوافق TSMC مع عناصر التحكم في الرقاقات الأمريكية ، ويمنع أيضًا من أخذ أي أوامر رقاقة من الشركات في القائمة التجارية التجارية الأمريكية. تم وضع Huawei في القائمة في عام 2019.
وقد أدى ذلك إلى مصممي الرقائق الصينيين مثل Huawei لتجنيد مسابك الرقائق المحلية ، وأكبرها SMIC.
SMIC وراء TSMC – من المعروف رسميًا أنه قادر على الإنتاج 7 نانومتر رقائق ، تتطلب تقنية أقل من إنتاج TSMC 3 نانومتر. تؤدي أحجام النانومتر الأصغر إلى زيادة قدرة معالجة الرقائق وكفاءتها.
هناك علامات على أن SMIC أحرز تقدمًا. يُشتبه في أن الشركة كانت وراء رقاقة 5G NANOMERENT 5G لـ Huawei’s Mate 60 Pro ، والتي كانت لديها هزت الثقة في الولايات المتحدة عناصر التحكم في الرقاقة في عام 2023. ومع ذلك ، فإن الشركة لديها طريق طويل قبل أن تتمكن من إنتاج وحدات معالجة الرسومات المتقدمة بشكل كبير بطريقة موفرة من حيث التكلفة.
وفقًا للمحلل المستقل للرقائق والتكنولوجيا ، راي وانغ ، فإن سعة التشغيل المعروفة لـ SMIC تقزمها TSMC.
وقال وانغ: “Huawei هي شركة تصميم رقائق جيدة جدًا ، لكنها لا تزال بدون صانعي رقائق محليين جيدين” ، مشيرًا إلى أن Huawei يقال العمل على قدرات التصنيع الخاصة بها.
لكن الافتقار إلى معدات التصنيع الرئيسية تقف في طريق الشركتين.
معدات رقاقة متقدمة
تقتصر قدرة SMIC على تلبية متطلبات GPU الخاصة بـ Huawei بسبب المشكلة المألوفة المتمثلة في ضوابط التصدير ، ولكن في هذه الحالة ، من هولندا.
على الرغم من أن هولندا قد لا يكون لها أي مصممي أو مصنعين أشباه الموصلات بارز ، إلا أنها موطن ASML، المورد الرائد في العالم لمعدات صناعة الرقائق المتقدمة – الآلات التي تستخدم عوارض الضوء أو الإلكترون لنقل أنماط معقدة إلى رقائق السيليكون ، وتشكل أساس الرقائق الدقيقة.
وفقًا لضوابط التصدير الأمريكية ، وافقت البلاد على منع بيع أجهزة الطباعة الحجرية فوق البنفسجية الأكثر تقدماً في ASML. تعد الأدوات ضرورية لصنع وحدات معالجة الرسومات المتقدمة على نطاق واسع وفعالية من حيث التكلفة.
EUV هي أهم حاجز لإنتاج الرقائق المتقدمة الصينية ، وفقًا لجيف كوخ ، وهو محلل في Semianalysis. وقال لـ CNBC: “لديهم معظم الأدوات الأخرى المتاحة ، لكن الطباعة الحجرية تحد من قدرتها على التوسع نحو 3NM وأقل العقد العملية”.
وقد وجدت SMIC طرق العمل حولها قيود الطباعة الحجرية باستخدام أنظمة الطباعة الحجرية العميقة الأقل تقدماً في ASML ، والتي شهدت قيودًا أقل نسبيًا.
من خلال هذا “الإجبار الغاشمة” ، فإن إنتاج الرقائق في 7 نانومتر أمر قابل للتنفيذ ، لكن العائدات ليست جيدة ، ومن المحتمل أن تصل الإستراتيجية إلى الحد الأقصى لها ، مضيفًا أنه “في العائدات الحالية ، يبدو أن SMIC لا يمكن أن تنتج ما يكفي من مسرعات محلية لتلبية الطلب”.
شركة Sicarrier Technologies ، وهي شركة صينية تعمل على تكنولوجيا الحجاجة الجماعية ، لديها يقال تم ربطه بـ Huawei.
وقال كوخ إن تقليد أدوات الطباعة الحجرية الحالية قد يستغرق سنوات ، إن لم يكن عقودًا ، لتحقيقه. وبدلاً من ذلك ، من المحتمل أن تتابع الصين تقنيات أخرى وتقنيات الطباعة الحجرية المختلفة لدفع الابتكار بدلاً من التقليد.
مكونات ذاكرة الذكاء الاصطناعي
في حين يتم تحديد وحدات معالجة الرسومات في كثير من الأحيان على أنها المكونات الأكثر أهمية في حوسبة الذكاء الاصطناعي ، إلا أنها بعيدة عن المكونات الوحيدة. من أجل تشغيل تدريب وحساب الذكاء الاصطناعي ، يجب أن تعمل وحدات معالجة الرسومات إلى جانب رقائق الذاكرة ، والتي يمكن تخزين البيانات داخل “مجموعة شرائح” أوسع.
في تطبيقات الذكاء الاصطناعي ، أصبح نوع معين من الذاكرة المعروف باسم HBM هو معيار الصناعة. كوريا الجنوبية SK Hynix وقد اتخذت هذه الصناعة تقدم في HBM. شركات أخرى في هذا المجال تشمل Samsung ومقرها الولايات المتحدة ميكرون.
وقال المحلل وانغ: “أصبحت ذاكرة النطاق الترددي العالي في هذه المرحلة من تقدم الذكاء الاصطناعي ضرورية لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعى وتشغيلها”.
كما هو الحال مع هولندا ، تعاون كوريا الجنوبية مع قيود الرقائق التي تقودها الولايات المتحدة وبدأت في الامتثال لها قيود جديدة على بيع بعض رقائق الذاكرة HBM إلى الصين في ديسمبر.
استجابةً للاستجابة لذلك ، تقنيات Memory Memory Technologies Changxin ، أو CXMT ، بالشراكة مع شركة Tongfu Microelectronics Tongfu ، في المراحل المبكرة من إنتاج HBM ، وفقًا ل تقرير رويترز.
وفقًا لـ Wang ، من المتوقع أن يكون CXMT من ثلاث إلى أربع سنوات وراء القادة العالميين في تطوير HBM ، على الرغم من أنه يواجه حواجز الطرق الرئيسية ، بما في ذلك ضوابط التصدير على معدات صنع الرقائق.
نصف حلول المقدرة في أبريل بقي هذا CXMT على بعد عام من تنشيط أي حجم معقول.
مسبك الصيني Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing يقال بناء مصنع لإنتاج رقائق HBM. أ تقرير من SCMP قال إن تقنيات Huawei قد عقدت شراكة مع الشركة في إنتاج رقائق HBM ، على الرغم من أن الشركات لم تؤكد الشراكة.
لقد انحنى Huawei على مخزونات HBM من موردين مثل Samsung لاستخدامها في معالج Ascend 910C AI. تقرير، مع الإشارة إلى أنه على الرغم من أن الرقاقة تم تصميمها محليًا ، فإنها لا تزال تعتمد على المنتجات الأجنبية التي تم الحصول عليها قبل أو على الرغم من القيود.
وقال نصف حلول: “سواء كان HBM من Samsung أو رقاقات من TSMC أو معدات من أمريكا وهولندا واليابان ، فهناك اعتماد كبير على الصناعة الأجنبية”.
