چرا شتاب دهنده های هوش مصنوعی چین تا چند نانوثانیه نزدیک شدند

جنسن هوانگ می‌گوید شتاب‌دهنده‌های AI چین تا «چند نانوثانیه» به طراحی‌های آمریکا نزدیک شده‌اند. این مقاله جزئیات فنی، تأثیر تحریم‌ها، نقش هواوی، CUDA و چشم‌انداز رقابت در بازار سخت‌افزار و نرم‌افزار هوش مصنوعی را بررسی می‌کند.

نظرات
چرا شتاب دهنده های هوش مصنوعی چین تا چند نانوثانیه نزدیک شدند

10 دقیقه

جنسن هوانگ، مدیرعامل انویدیا، اخیراً با لحنی هشدارآمیز گفت که شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی ساخت چین در حال نزدیک شدن به طراحی‌های آمریکایی هستند — آن‌قدر نزدیک که اختلاف عملکرد به «چند نانوثانیه» کاهش یافته است. این جمله ساده، روایت گسترده‌تری از تکامل سریع میدان نیمه‌هادی و رقابت‌های ژئوپولیتیک را بازتاب می‌دهد؛ جایی که نه فقط تراشه، بلکه اکوسیستم نرم‌افزاری، زنجیره تأمین و سیاست‌های صادراتی تعیین‌کننده آینده‌اند.

«چند نانوثانیه»؛ چرا این عدد اهمیت دارد؟

از نظر روزمره، چند نانوثانیه ممکن است بی‌معنی به نظر برسد، اما در دنیای محاسبات موازی و پردازش مدل‌های بزرگ زبان یا بینایی ماشینی، تأخیرهای کوچک در هر عملیات بارها و بارها تکرار می‌شوند. وقتی میلیاردها یا تریلیون‌ها عمل موازی انجام می‌شود، همین بهبودهای کوچک در تأخیر می‌تواند به افزایش توان عملیاتی، کاهش مصرف انرژی یا بهتر شدن تجربه کاربری در خدمات ابری بینجامد.

در عمل، بهبود چند نانوثانیه‌ای در مسیر حافظه، زمان پاسخ هسته‌های محاسباتی یا در اجرای دستورالعمل‌های برداری می‌تواند به شکل ملموسی هزینه‌های عملیاتی دیتاسنترها را پایین بیاورد. بنابراین وقتی هوانگ می‌گوید رقبا «تا چند نانوثانیه» فاصله دارند، منظور او این است که از منظر عملکرد واقعی در بارهای کاری AI، این فاصله قابل صرف‌نظر نیست اما کوچک شده و روند کاهش آن سریع است.

تحریم‌ها، زنجیره تأمین و گلوگاه لیتوگرافی

تصویر به مراتب پیچیده‌تر از یک معیار عملکرد است. دولتِ آمریکا مجموعه‌ای از محدودیت‌ها و کنترل‌های صادراتی را اعمال کرده که دسترسی چین را به ابزارهای پیشرفته ساخت تراشه، به‌ویژه ماشین‌های لیتوگرافی فوق‌بنفشِ شدید (EUV) که برای تولید گره‌های زیر 5 نانومتر ضروری‌اند، محدود می‌کند. این محدودیت‌ها با هدف کند کردن حرکت چین به سمت فاب‌های پیشرفته وضع شده‌اند.

با این حال، چین از منابع دیگری بهره‌مند است: سرمایه‌گذاری دولتی بزرگ، نیروی انسانی کارشناسی‌شده، بازار داخلی عظیم و شرکت‌های بزرگ ابری که تقاضای سرسام‌آور محاسبات AI دارند. این عوامل باعث شده‌اند تا شرکت‌های چینی بتوانند بعضی از فقدان‌های ابزارهای خارجی را با نوآوری‌های مهندسی، بهبود طراحی‌ها و تمرکز روی بهینه‌سازی نرم‌افزاری تا حدی جبران کنند.

نقش ASML و چالش تولید پیشرفته

شرکت هلندی ASML تولیدکننده ماشین‌های EUV است و نقش محوری در زنجیره جهانی لیتوگرافی دارد. محدودیت صادرات این ماشین‌ها به چین، مانع از دسترسی مستقیم به فناوری پیشرفته شده است. در نتیجه، تولیدکنندگان چینی ممکن است به سمت گره‌های بالغ‌تر (مثل 7nm یا 12nm) و بهینه‌سازی معماری‌های داخلی رفته‌اند یا راهکارهایی مانند بسته‌بندی چندچیپ (chiplet) و طراحی‌های سفارشی را در اولویت قرار داده‌اند.

بازگشت هواوی با Ascend؛ نمونه‌ای از تحول داخلی

هواوی با خانواده تراشه‌های Ascend، به‌ویژه Ascend 910B، مثال روشنی از این تحول است. پس از دوره‌ای که محدودیت‌ها و فشارها فعالیت‌های هواوی را دشوار کرد، این شرکت با سرمایه‌گذاری در طراحی چیپ و توسعه نرم‌افزارهای مرتبط توانست سهمی از بازار داخلی شتاب‌دهنده‌های AI را به‌دست آورد. موانع اولیه واردات GPUهای پیشرفته خارجی به چین، فضایی ایجاد کرد که پیامدش رشد پذیرفتن جایگزین‌های بومی توسط خریداران ابری و سازمانی بود.

Ascend و دیگر راهکارهای داخلی تنها نتیجه سخت‌افزار نیستند؛ آن‌ها روی پشته‌های نرم‌افزاری، کامپایلرها، فریم‌ورک‌های بومی و راه‌حل‌های یکپارچه‌سازی با فضای ابری چین نیز سرمایه‌گذاری کرده‌اند تا ارزش کل سیستم را افزایش دهند.

شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی

انویدیا، CUDA و کشمکشِ وابستگیِ اکوسیستم

اکوسیستم نرم‌افزاری بخش بزرگی از برتری تاریخی انویدیا را تشکیل می‌دهد. CUDA، چارچوب محاسبات موازی انویدیا، سال‌هاست که توسعه‌دهندگان را به خود عادت داده و ابزارهای غنی، کتابخانه‌ها و بهینه‌سازی‌های گسترده‌ای دارد که کار توسعه و استقرار مدل‌ها را تسریع می‌کند. به همین دلیل، شرکت‌های بزرگی مثل بایدو، علی‌بابا، تنسنت و بایت‌دنس تمایل زیادی به استفاده از پلتفرم‌های انویدیا نشان می‌دهند.

اما چین فعالانه در حال تولید جایگزین‌هاست: از پشته‌های نرم‌افزاری بومی تا تلاش برای ایجاد ابزارهای متن‌باز و استانداردهای بومی که وابستگی به فناوری‌های خارجی را کمتر کند. حرکت به سمت «بدون CUDA» فقط مسأله تکنیکی نیست؛ بلکه انگیزه‌های سیاسی و اقتصادی در پس آن قرار دارند. اکوسیستم‌ها یک نیروی لنگری (inertia) ایجاد می‌کنند: وقتی توسعه‌دهندگان و سازمان‌ها روی یک پلتفرم سرمایه‌گذاری می‌کنند، تغییر دشوار و پرهزینه است.

هوانگ درباره رقابت باز و اثرات محدودیت‌های شدید هشدار داده است: اِعمال فشارهای فوق‌العاده می‌تواند باعث شوک اقتصادی، بروز راهکارهای جایگزین سریع و در نتیجه از دست رفتن بازار برای صادرکنندگان خارجی شود.

اعداد بازار؛ چین چقدر برای انویدیا مهم بود؟

پیش از تغییرات سیاست‌های صادراتی، انویدیا اعلام کرده بود که حدود 20 تا 25 درصد از درآمد دیتاسنترش از بازار چین تأمین می‌شد — سهمی قابل‌توجه. همین موضوع تا حدی توضیح می‌دهد چرا گاهی سیاست‌گذاران آمریکا در تلطیف برخی محدودیت‌ها تردید نشان داده‌اند و چرا بعضی محصولات با بردهای محدود (مثل شتاب‌دهنده H20) مجوز فروش نسبی به چین یافته‌اند، در حالی که قدرتمندترین قطعات همچنان محدودند.

  • Ascend 910B هواوی در بازار داخلی شتاب‌دهنده‌های AI چین نقش برجسته‌ای یافته است.
  • چین از یارانه‌های دولتی، نیروی انسانی ماهر و تقاضای عظیم ابری برخوردار است.
  • تحریم‌های ایالات متحده دسترسی به ابزارهای سطح بالای تولید را محدود کرده، اما پیشرفت چینی‌ها را متوقف نکرده است.
  • CUDA در بازار جهانی اهمیت دارد، اما چین به دنبال ساختن اکوسیستم‌های بدون وابستگی است.

تصور کنید مراکز هوش مصنوعی در چین روی پشته‌های داخلیِ رو به بلوغ اجرا شوند: برای عرضه‌کنندگان خارجی این به معنی رقابت فراتر از «سیلیکون» خواهد بود؛ رقابتی که شامل نرم‌افزار، یکپارچگی خدمات ابری، پایداری زنجیره تأمین و در نهایت ملاحظات ژئوپلیتیک می‌شود. دیگر بحث تنها در مورد تراکنش‌های ترانزیستور بر میلی‌متر مربع نیست؛ بحث اصلی مالکیت پلتفرم و ابزارهای توسعه است که توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها روی آن‌ها حساب می‌کنند.

چند جنبه فنی که کمتر به آن اشاره می‌شود

برای درک واقعی فاصله عملکردی، باید به جزئیات فنی توجه کنیم: نوع حافظه (HBM نسل‌های جدید)، معماری هسته‌های ماتریسی (tensor cores)، پهنای باند بین ماتریس‌ها و حافظه، و کارایی مصرف انرژی در وات بر عملیات. در بسیاری از شتاب‌دهنده‌های بومی، بهبودهایی در سابسیستم حافظه و مسیرهای داده (data paths) نشان می‌دهد که مهندسان چینی نه تنها به تقلید پرداخته‌اند، بلکه در برخی موارد برای نیازهای خاص بازار خود بهینه‌سازی کرده‌اند.

همچنین تکنیک‌هایی مثل شکستن ماتریس‌ها، کم‌دقت‌سازی محاسبات (quantization)، و الگوریتم‌های فشرده‌سازی مدل‌ها باعث شده‌اند تا برخی از تراشه‌های با گره‌ قدیمی‌تر بتوانند در بارهای کاری معین رقابت‌پذیر باشند. به عبارت دیگر، برتری انتزاعیِ گره تولید (مثلاً داشتن 3nm) تنها یکی از متغیرهاست؛ معماری، نرم‌افزار و طراحی بسته‌بندی (packaging) هم نقش تعیین‌کننده دارند.

چگونه شرکت‌های چینی مشکلات ابزار را دور می‌زنند؟

چند راهکار معمول عبارت‌اند از: بهینه‌سازی طراحی RTL برای گره‌های متعارف، استفاده از طراحی چندچیپه (chiplet)، سرمایه‌گذاری روی IP داخلی برای بلوک‌های حافظه و رابط‌ها، و توسعه کامپایلرها و کتابخانه‌های سطح بالا که مدل‌ها را برای سخت‌افزار خاص بهینه کنند. این اقدامات زمان‌بر است اما با انگیزه‌های قوی دولتی و خصوصی، سرعت پیاده‌سازی افزایش یافته است.

پیامدها برای بازار جهانی و تأمین‌کنندگان

برای شرکت‌هایی مانند انویدیا و TSMC، ظهور رقبای بومی در چین معنای جدیدی دارد: حفظ برتری فنی کافی نیست؛ باید رابطه با مشتریان، مالکیت نرم‌افزاری و انعطاف‌پذیری زنجیره تأمین را نیز در نظر گرفت. عرضه‌کنندگان خارجی ممکن است نیاز داشته باشند که در نوآوری‌های درون‌سازمانی، ارائه سرویس‌های مدیریتی و نرم‌افزار ارزش‌افزوده سرمایه‌گذاری کنند تا وابستگی مشتریان به پلتفرم‌های آن‌ها پابرجا بماند.

از سوی دیگر، رشد راهکارهای داخلی در چین می‌تواند منجر به بازارهای موازی و رقابت قیمتی شود که فشار بر سود شرکت‌های خارجی را افزایش می‌دهد. همچنین این روند می‌تواند انگیزه کشورهای دیگر را برای توسعه اکوسیستم‌های مستقل تقویت کند؛ مسأله‌ای با تبعات ژئوپولیتیکی و اقتصادی بلندمدت.

چه چیزی بعد از این رخ می‌دهد؟ چشم‌انداز آینده

مسیر رقابت به‌احتمال زیاد چندقطبی خواهد بود: مجموعه‌ای از بازیگران منطقه‌ای با اکوسیستم‌های مختص خود که هر کدام نقاط قوت و ضعف دارند. پیشرفت چینی‌ها تا «چند نانوثانیه» فاصله، نشان می‌دهد که رقابت شدید و نزدیک است، اما به‌دست‌آوردن یا حفظ برتری در سطوح بالاتر هنوز نیازمند دسترسی به ابزار تولید پیشرفته، سرمایه‌گذاری مستمر در تحقیق و توسعه و اکوسیستم نرم‌افزاری بالغ است.

در نهایت، این نبرد درباره فناوری فقط مرتبط با رشد تجاری نیست؛ این موضوع درباره امنیت ملی، زنجیره تأمین مقاوم، و استقلال فناوری نیز هست. برای بازیگران جهانی، پاسخ موثر احتمالاً ترکیبی از دیپلماسی صنعتی، سرمایه‌گذاری در نوآوری، و همکاری‌های استراتژیک در حوزه نرم‌افزار و استانداردها خواهد بود.

نکات کلیدی که باید پیگیری کنید

  • رونمایی‌ها و به‌روزرسانی‌های تراشه‌های داخلی چین (مثل نسل‌های بعدی Ascend).
  • تصمیمات سیاستی درباره صادرات ابزارهای پیشرفته (به‌ویژه EUV و تجهیزات مرتبط).
  • پیشرفت در اکوسیستم‌های نرم‌افزاری جایگزین (کامپایلرها، فریم‌ورک‌ها و کتابخانه‌ها).
  • همکاری‌های بین‌المللی یا برنامه‌های سرمایه‌گذاری که می‌تواند زنجیره تأمین را متحول کند.

این رقابت فراتر از یک نبرد فنی است: رقابتی است برای به‌دست آوردن یا حفظ نفوذ روی پلتفرم‌هایی که آینده هوش مصنوعی را شکل خواهند داد. بازارها و سیاست‌ها هر دو در حال تغییرند و بازیگران جهانی باید آماده باشند که هم در لایه سیلیکون و هم در لایه نرم‌افزار و پلتفرم، رقابت را ادامه دهند.

منبع: phonearena

ارسال نظر

نظرات

مطالب مرتبط