Ingénieur en puce manipulant une tranche. Comparé aux puces à exportation à l’exportation de NVIDIA, l’écart de performance entre Huawei et le H20 est inférieur à une génération complète “, a déclaré Dylan Patel, fondateur, PDG et analyste en chef de la semianalyse.
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Les États-Unis restreignant la Chine à acheter des semi-conducteurs avancés utilisés dans le développement de l’intelligence artificielle, Pékin place des espoirs sur des alternatives domestiques telles que Huawei.
La tâche a été rendue plus difficile par le fait que les limites américaines inhibent non seulement l’accès de la Chine aux puces les plus avancées du monde, mais limitent également la technologie vitale pour créer un écosystème de puces d’IA.
Ces contraintes s’étendent sur l’ensemble de la chaîne de valeur semi-conductrice, allant de l’équipement de conception et de fabrication utilisée pour produire des puces AI à des éléments de support tels que les puces mémoire.
Pékin a mobilisé dizaines de milliards de dollars pour essayer de combler ces lacunes, mais même si elle a pu “forcer” son chemin dans certaines percées, il a encore un long chemin à parcourir, selon les experts.
“Les contrôles des exportations américaines sur les puces avancées NVIDIA AI ont incité l’industrie chinoise à développer des alternatives, tout en rendant plus difficile pour les entreprises nationales de le faire”, a déclaré Paul Triolo, associé et vice-président directeur de la Chine à la société de conseil DGA-Albright Stonebridge Group.
Voici comment la Chine s’accompagne du reste du monde dans quatre segments clés nécessaires pour construire des puces AI.
Conception de puces AI
Nvidia est considérée comme la principale société mondiale de puces d’IA, mais il est important de comprendre qu’il ne fabrique pas réellement les puces physiques qui sont utilisées pour la formation et l’informatique de l’IA.
La société conçoit plutôt les puces AI, ou plus précisément, les unités de traitement graphiques. Les commandes des conceptions de GPU brevetées de la société sont ensuite envoyées à Chip Foundries – des fabricants spécialisés dans la production de masse des produits semi-conducteurs d’autres sociétés.
Alors que les concurrents américains tels qu’AMD et Broadcom offrent des alternatives variables, les conceptions de GPU de NVIDIA sont largement reconnues comme la norme de l’industrie. La demande de puces Nvidia est si forte que les clients chinois ont continué à acheter les jetons de l’entreprise sur lesquels ils peuvent mettre la main.
Mais Nvidia est aux prises avec les restrictions de resserrement de Washington. L’entreprise a révélé en avril que bordures supplémentaires l’avait empêché de vendre son processeur H20 à des clients chinois.
Le H20 de Nvidia était une version moins sophistiquée de son processeur H100, conçu spécifiquement pour contourner les contrôles d’exportation précédents. Néanmoins, disent les experts, il était encore plus avancé que tout ce qui est disponible au niveau national. Mais la Chine espère changer cela.
En réponse aux restrictions, davantage de joueurs de semi-conducteurs chinois sont entrés dans l’arène du processeur d’IA. Ils ont inclus un large éventail de parvenus, comme la technologie Enflame et la technologie Biren, cherchant à s’imprégner Des milliards de dollars en demande de GPU laissés par Nvidia.
Mais aucune entreprise chinoise n’apparaît plus près de fournir une véritable alternative à Nvidia que le bras de conception de puces de Huawei, Hisilicon.
Le GPU le plus avancé de Huawei en production de masse est son ascension 910b. L’Ascend 910c de nouvelle génération était aurait devrait commencer les expéditions de masse dès mai, bien qu’aucune mise à jour n’ait émergé.
Dylan Patel, fondateur, PDG et analyste en chef en semianalyse, a déclaré à CNBC que même si les puces ascendant restent derrière Nvidia, ils montrent que Huawei a fait des progrès significatifs.
“Par rapport aux puces à exportation à l’exportation de NVIDIA, l’écart de performance entre Huawei et le H20 est inférieur à une génération complète. Huawei n’est pas loin derrière les produits que Nvidia est autorisée à vendre en Chine”, a déclaré Patel.
Il a ajouté que le 910B avait deux ans de retard sur Nvidia à partir de l’année dernière, tandis que l’Ascend 910c n’a qu’un an de retard.
Mais bien que cela suggère que les capacités de conception du GPU de la Chine aient fait de grands progrès, le design n’est qu’un aspect qui ne fait pas partie de la création d’un écosystème de puce AI compétitif.
Fabrication de puces AI
Pour fabriquer ses GPU, Nvidia s’appuie sur TSMC, la plus grande fonderie de puces contractuelles au monde, qui produit la plupart des puces avancées du monde.
TSMC est conforme aux commandes des puces américaines et il est également interdit de prendre les commandes de puces aux entreprises sur la liste noire du commerce américain. Huawei a été placé sur la liste en 2019.
Cela a conduit à des concepteurs de puces chinoises comme Huawei pour enrôler des fonderies locales, dont la plus grande est SMIC.
Smic est loin derrière TSMC – il est officiellement connu pour pouvoir produire 7-nanomètre Chips, nécessitant moins de technologies avancées que la production de 3 nanomètres de TSMC. Des nanomètres plus petits entraînent une plus grande puissance de traitement des puces et une efficacité.
Il y a des signes que SMIC a fait des progrès. L’entreprise est soupçonnée d’avoir été derrière une puce 5G de 5 nanomètres pour Huawei’s Mate 60 Pro, qui avait confiance en secoue Dans les commandes de puces américaines en 2023. La société a cependant un long chemin à parcourir avant de pouvoir produire en masse des GPU avancés de manière rentable.
Selon l’analyste indépendant des puces et de la technologie Ray Wang, la capacité de fonctionnement connue de SMIC est éclipsée par les TSMC.
“Huawei est une très bonne entreprise de conception de puces, mais ils sont toujours sans bons fabricants de puces nationaux”, a déclaré Wang, notant que Huawei est aurait travailler sur ses propres capacités de fabrication.
Mais le manque d’équipement de fabrication clé fait obstacle aux deux sociétés.
Équipement de puce avancé
La capacité de SMIC à répondre aux exigences du GPU de Huawei est limitée par le problème familier des contrôles d’exportation, mais dans ce cas, des Pays-Bas.
Alors que les Pays-Bas peuvent ne pas avoir de concepteurs ou fabricants de semi-conducteurs de premier plan, il abrite ASMLle premier fournisseur mondial d’équipements avancés de fabrication de tamias – des machines qui utilisent des poutres légères ou électroniques pour transférer des motifs complexes sur des plaquettes de silicium, formant la base des microchips.
Conformément aux contrôles des exportations américaines, le pays a accepté de bloquer la vente des machines de lithographie ultraviolet les plus avancées d’ASML (EUV). Les outils sont essentiels pour fabriquer des GPU avancés à grande échelle et de manière rentable.
L’EUV est la barrière la plus importante pour la production chinoise de puces avancées, selon Jeff Koch, analyste en semi-analyse. “Ils ont la plupart des autres outils disponibles, mais la lithographie limite leur capacité à évoluer vers 3 nm et moins les nœuds de processus”, a-t-il déclaré à CNBC.
Smic a trouvé Méthodes pour contourner Restrictions de lithographie utilisant des systèmes de lithographie ultraviolette profonde moins avancés d’ASML, qui ont vu relativement moins de restrictions.
Grâce à ce “forçage brute”, la production de puces à 7 nm est faisable, mais les rendements ne sont pas bons, et la stratégie atteint probablement sa limite, a déclaré Koch, ajoutant que “aux rendements actuels, il semble que SMIC ne puisse pas produire suffisamment d’accélérateurs nationaux pour répondre à la demande”.
Sicarrier Technologies, une entreprise chinoise travaillant sur la technologie de lithographie, a aurait été lié à Huawei.
Mais imiter les outils de lithographie existants pourrait prendre des années, voire des décennies, à réaliser, a déclaré Koch. Au lieu de cela, la Chine est susceptible de poursuivre d’autres technologies et différentes techniques de lithographie pour pousser l’innovation plutôt que l’imitation, a-t-il ajouté.
Composants de mémoire AI
Bien que les GPU soient souvent identifiés comme les composants les plus critiques de l’informatique en IA, ils sont loin des seuls. Afin de faire fonctionner la formation et l’informatique d’IA, les GPU doivent fonctionner aux côtés des puces mémoire, qui sont capables de stocker des données dans un “chipset” plus large.
Dans les applications d’IA, un type spécifique de mémoire connue sous le nom de HBM est devenu la norme de l’industrie. En Corée du Sud Sk Hynix a pris l’industrie en HBM. Les autres sociétés dans le domaine comprennent Samsung et les États-Unis Micron.
“La mémoire élevée de la bande passante à ce stade de la progression de l’IA est devenue essentielle pour la formation et la gestion des modèles d’IA”, a déclaré l’analyste Wang.
Comme avec les Pays-Bas, la Corée du Sud coopère avec les restrictions des puces dirigées par les États-Unis et a commencé à se conformer à bordure de bord Lors de la vente de certaines puces mémoire HBM en Chine en décembre.
En réponse, le fabricant chinois de la mémoire de puces Changxin Memory Technologies, ou CXMT, en partenariat avec la société de package et de test de puces Tongfu Microelectronics, est aux premiers stades de la production de HBM, selon un Rapport par Reuters.
Selon Wang, CXMT devrait avoir trois à quatre ans derrière les leaders mondiaux dans le développement de HBM, bien qu’il soit confronté à des barrages routiers majeurs, y compris des contrôles d’exportation sur des équipements de fabrication de tamias.
Semianalyse estimé en avril Ce CXMT est resté à un an de l’abattage de tout volume raisonnable.
Foundry chinois Wuhan Xinxin Semi-conducteur Fabrication est aurait Construire une usine pour produire des plaquettes HBM. UN rapport De SCMP, a déclaré que Huawei Technologies s’était associé à l’entreprise dans la production de puces HBM, bien que les entreprises n’aient pas confirmé le partenariat.
Huawei s’est appuyé sur les stocks HBM de fournisseurs comme Samsung pour une utilisation dans leur processeur ASCEND 910C AI, a déclaré la semianalyse en avril rapportnotant que si la puce a été conçue au niveau national, elle s’appuie toujours sur des produits étrangers obtenus avant ou malgré les restrictions.
“Qu’il s’agisse de HBM de Samsung, de gaufrettes de TSMC ou d’équipements d’Amérique, de Pays-Bas et du Japon, il y a une grande dépendance à l’industrie étrangère”, a déclaré Semianalysis.