第四次工業(yè)革命大幕速起，實現(xiàn)偉大復興要嚴防對海外人工智能技術的三大依賴

摘要

縱觀人類近現(xiàn)代史，每一次工業(yè)革命都是將戰(zhàn)略性科技轉化為生產力，從而創(chuàng)造巨大的新增財富和全面提升國家競爭力的過程；而且一個國家在工業(yè)革命面前的“沉與浮”，則取決于一個國家對這些戰(zhàn)略性科技和產業(yè)化能力的把控。從被稱為蒸汽機時代的第一次工業(yè)革命、被稱為鋼鐵與機電時代的第二次工業(yè)革命、被稱為芯片和網絡時代的第三次工業(yè)革命，到今天正在發(fā)生的被稱為算力和人工智能時代的第四次工業(yè)革命，無不遵從著這個規(guī)律。

龍年春節(jié)，在基于大模型（LM）技術的文本生成工具ChatGPT熱潮尚未褪去之際，美國OpenAI公司推出的文本轉生視頻工具Sora再次驚艷了世界，這種依據(jù)文字輸入精確分析語義（需求）和自動收集素材來模擬物理世界的能力，將會在很多領域全面改變生產制造模式?？梢灶A見，在大模型技術的支持下，除了文本、圖片和視頻內容生成，生成式人工智能（AIGC）技術結合專業(yè)/行業(yè)大模型將會在產品設計、工業(yè)設計、軟件開發(fā)、生物醫(yī)藥和其他許多領域改變創(chuàng)新模式，并直接與先進制造系統(tǒng)聯(lián)動形成新的生產力，這就意味著第四次工業(yè)革命的大幕正在加速升起。

在全球人工智能（AI）技術快速發(fā)展的同時，隨之而來的是美西方政府對我國AI等領域越來越緊逼的遏制，進一步驗證了快速提升國家總算力和建設自主算力科技體系迫在眉睫，是我國昂首實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化的關鍵。而不久前美國商務部再次加碼對我國人工智能和高性能數(shù)據(jù)處理芯片的限制，為我國利用最新人工智能技術和高性能計算來實現(xiàn)各個行業(yè)的數(shù)字化轉型和進一步發(fā)展蒙上了陰影。海外供應商為了遵從美國政府的限制，不斷降低對華出口的AI芯片的單芯片性能，但是許多國內企業(yè)仍然趨之若鶩，其中雖然有國外廠商在技術能力和產業(yè)生態(tài)方面的優(yōu)勢，但在外來技術難以為繼的局面下仍然對它們保持跟隨和依賴，將在新的工業(yè)革命中嚴重損害我國未來的國家競爭力。

本文以人工智能技術的核心動力——高性能算力芯片為目標，結合每一次工業(yè)革命的紅利分配模式，就目前在人工智能領域可能發(fā)生的對海外GPU芯片的三大依賴進行了分析，并提出了利用不斷涌現(xiàn)的多元化硬件數(shù)據(jù)處理加速器技術，促進我國人工智能芯片企業(yè)通過架構性創(chuàng)新和生態(tài)融合，結合應用打造新質生產力的一些政策建議。

正文

越來越多的人認識到人工智能技術已經成為第四次工業(yè)革命的核心支撐技術。在今年的兩會上熱議新質生產力的同時，“深化大數(shù)據(jù)、人工智能等研發(fā)應用，開展‘人工智能+’行動”也被寫入了2024年政府工作報告。這是“人工智能+”首次出現(xiàn)在我國的政府工作報告中，意味著國家非常認可人工智能作為科技創(chuàng)新領域戰(zhàn)略性技術的重要地位并加以廣泛的推廣應用，正在以“人工智能+”為引擎，加快形成發(fā)展新質生產力的新動能。

所以，正在發(fā)生的第四次工業(yè)革命對實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化和新型工業(yè)化至關重要。這次工業(yè)革命是以人工智能（AI）等技術為核心的新技術革命，一個國家和一家企業(yè)的進步速度，最終將取決于開發(fā)、引入和應用人工智能技術的速度。因此，中國作為世界第二大經濟體和人口大國，要實現(xiàn)中華民族的偉大復興，不僅要成為人工智能技術最大的應用市場，而且還要成為第四次工業(yè)革命的重要推動者、貢獻者和引領者，這就需要建立自主可控的人工智能技術和解決方案體系，以及以中國企業(yè)為核心并造福世界的產業(yè)生態(tài)。

技術推動者的巨大紅利

要高度重視人工智能等推動第四次工業(yè)革命落地的關鍵技術，因為從過去三次工業(yè)革命對人類社會的影響來看，每一次工業(yè)革命都不僅會產生很多新的設備代替人力去更高效地完成工作，而且還會產生越來越多依靠人類體力和智力無法實現(xiàn)的創(chuàng)新功能。因此，對每次工業(yè)革命中推動性技術的掌控，反映到國家間和企業(yè)間的競爭上就是工業(yè)革命策源地紅利和技術推動者優(yōu)勢；這種策源地紅利可以使英國這樣中等規(guī)模國家領享日不落帝國紅利，也可以支撐美國反超歐洲大陸成為雄霸全球的超級大國。

馬克思在看到了第二次工業(yè)革命時期，資本主義國家在生產力得到巨大提升而帶動了經濟迅猛發(fā)展之后，評論道：“第二次工業(yè)革命是對資本主義生產方式的一場偉大沖擊?！泵绹?、德國等國家進行了改革，抓住新技術革命的機會窗口，分到了第二次工業(yè)革命的策源地紅利而成為了世界資本主義經濟強國。作為每一次工業(yè)革命最重要的結果，策源地紅利有如下三個屬性：

首先是全球性紅利重塑了世界格局。工業(yè)革命中技術創(chuàng)新帶來的更高生產力需要在全球市場上換取回報，所以為實現(xiàn)此目標而進行的貿易從未停止，同時為了打開市場或者保護市場還進行了大量戰(zhàn)爭，包括后期殖民戰(zhàn)爭、兩次世界大戰(zhàn)，也包括今天美國政府針對我國在先進半導體技術和人工智能等領域內的技術限制等。

其次是關鍵技術領域內的創(chuàng)新使推動者占盡優(yōu)勢。每一次工業(yè)革命都是科學發(fā)現(xiàn)和技術創(chuàng)新大量涌現(xiàn)的結果，全球越來越嚴格的知識產權保護體系給創(chuàng)新推動者帶來了先發(fā)優(yōu)勢，同時越來越便捷的交通和通信方式推動了新的、規(guī)模更大的企業(yè)組織和生產方式，創(chuàng)新推動者的研究開發(fā)活動取得的成果可實現(xiàn)加速轉化和全球覆蓋，還可以利用巨額利潤采用收購兼并等手段鞏固自己的技術優(yōu)勢和消滅競爭對手，以保證創(chuàng)新者在全球市場上保持領先和競爭力。

第三是高技術產業(yè)帶來的馬太效應進一步凸顯。每一次工業(yè)革命都帶來了大量的科技創(chuàng)新和新增財富，但結果是創(chuàng)新資源和新增財富主要都流向能夠把控核心技術的國家，更多的國家只能是走上跟隨和依賴的道路，成為工業(yè)革命策源地紅利的貢獻者。特別是在今天全球化受阻，美西方對中國等國家在半導體和人工智能等領域的技術出口限制，將有可能加大他們和我國之間的代差，促使我們未來的每一步發(fā)展都落后于人。

第一次工業(yè)革命使英國獲得了策源地紅利，第二次工業(yè)革命使美國和德國得到了策源地紅利，第三次工業(yè)革命的策源地紅利使美國成為了在經濟、技術和軍事遠超于任何國家（包括前蘇聯(lián)）的全球霸主。而今天，在第四次工業(yè)革命漸行漸近的時候，我國也正在走向中國式現(xiàn)代化，就需要前瞻性地扶持和推動能夠給社會和經濟發(fā)展帶來新質生產力的決定性技術，讓中國也分享策源地紅利，在我國培養(yǎng)更多的創(chuàng)新推動者，不再像前三次工業(yè)革命中那樣成為追隨者。

中國式現(xiàn)代化不能依賴海外決定性技術，而人工智能技術就是第四次工業(yè)革命的決定性技術之一。根據(jù)清華大學與國際知名技術市場研究公司IDC等機構聯(lián)合編制的《2021-2022全球計算力指數(shù)評估報告》，一個國家擁有的總計算能力對國家的宏觀經濟發(fā)展有重大影響，它與GDP/數(shù)字經濟的走勢呈現(xiàn)正相關。計算能力優(yōu)勢越高，對經濟拉動作用越顯著；根據(jù)上述機構的研究：計算能力指數(shù)增加一個點，將拉動數(shù)字經濟增長3.5‰并拉動GDP增長1.8‰。

在今年兩會李強總理發(fā)布的2024年政府工作報告中，在“加快發(fā)展新質生產力”部分提出了"人工智能+"行動，表明了國家已從頂層設計的角度將圍繞人工智能的科技創(chuàng)新置于非常重要的位置，加快實現(xiàn)人工智能技術的自立自強，成為當前和未來我國實現(xiàn)經濟高質量發(fā)展，以及在第四次工業(yè)革命中分享策源地紅利的關鍵引擎。

人工智能是什么？

人工智能是一個老話題，但是今天又有了全新的答案。從計算機誕生開始，世界各地的科技工作者都一直在探索如何用計算設備來模仿人腦的思維過程，從而利用機器來產生智能或者人工形成具有學習、分析和判斷能力的智能。人工智能的形態(tài)和應用是非常廣泛多樣的，例如科學家們曾經花費了巨大的努力去幫助計算機識別各種物體，車輛自動駕駛系統(tǒng)開發(fā)人員采用多種手段去識別道路、標識和障礙并制定相應的行駛模式，最新發(fā)布的Sora系統(tǒng)可以根據(jù)文本輸入生成一分鐘的高質量視頻。

基于第三次工業(yè)革命帶來的半導體技術、計算機技術和通信技術，以及在這些技術支持下人類所積累的大量數(shù)據(jù)，今天的人工智能不再是對人類思維的簡單模仿，而是利用海量的數(shù)據(jù)（知識）、強大的計算能力、先進的模型和超高速的高帶寬網絡連接，在經過訓練之后形成可在許多方面超越人類思維能力的智能系統(tǒng)。例如，人工智能系統(tǒng)在各種對弈中屢屢戰(zhàn)勝棋界世界冠軍。

1982年4月，由日本通產省發(fā)起的“第五代電腦系統(tǒng)”計劃開始實施，希望通過開發(fā)具備人工智能的電腦系統(tǒng)，使其知識處理產業(yè)在上世紀九十年代像小汽車和DRAM一樣勝過美國。該計劃因為算力和存儲等諸多限制未能開發(fā)出真正的人工智能技術。中國友誼出版社1985年翻譯出版的《第五代》一書詳盡描述了這場沖擊人工智能領域內的戰(zhàn)役，作者：費根鮑姆與邁科達克。

在接到一個任務之后，現(xiàn)代人工智能系統(tǒng)可以自己讀懂即使是普通人輸入的要求，并據(jù)此去查詢相關數(shù)據(jù)甚至主動尋找盡可能多的人類知識，用最優(yōu)化的、可以收斂的計算方法（模型），自主去判斷、推導和生成最優(yōu)的答案。它與第三次工業(yè)革命中的計算不同，計算是按照已制定的程序對已有或者輸入的數(shù)據(jù)進行處理，而人工智能則利用大模型技術廣泛選擇數(shù)據(jù)來源、處理方式并得出結論。當然，現(xiàn)代人工智能系統(tǒng)能夠在一些方面超越人類的思維能力，必須依靠強大的計算能力，它是構成現(xiàn)代人工智能系統(tǒng)的物質基礎。

這樣的技術進步已經體現(xiàn)在前一段時間火爆全球的ChatGPT，以及近期驚艷全球的Sora等人工智能工具之上，揭示了生成式人工智能、大模型和多模態(tài)等人工智能重要細分領域實現(xiàn)了快速突破，已經可以依據(jù)文本/語音輸入來高質量地回答問題、生成文章、繪制圖片和創(chuàng)造視頻，可以開始為消費者和一些商業(yè)部門提供服務了。但是這些服務只是人工智能很小的一部分服務，可以預見未來行業(yè)大模型技術將極大地改變多個產業(yè)的生產方式，將第四次工業(yè)革命帶入現(xiàn)實社會。

算力競爭的本質是高性能芯片

很多人驚嘆于Sora對物理世界的模擬和展現(xiàn)，開始為影視、廣告和傳媒等行業(yè)的從業(yè)人員擔憂和興奮，但是人工智能技術的應用面和影響力遠遠大過這些行業(yè)。例如，用生成式人工智能和大模型技術來進行新型藥物研發(fā)可以大大縮短研發(fā)周期和降低研發(fā)費用，基于人工智能的軟件開發(fā)可以大幅度降低代碼編寫工作量，依據(jù)文字和語音輸入完成各類產品的系統(tǒng)設計和工業(yè)設計。如果這些研發(fā)成果和設計與智能制造相連接，那么將是人類生產能力的一次巨大飛躍，所以人工智能技術是第四次工業(yè)革命的核心技術。

隨著處于GPT-3等級的ChatGPT以及其開發(fā)者OpenAI在全球廣受關注，也推動了國內信息技術（ICT）領域內大模型研究和開發(fā)熱潮浮出水面，全球共計170多個大模型，國內也呈現(xiàn)“百模千態(tài)”競爭局面。國內互聯(lián)網和信息通信技術（ICT）領域的頭部企業(yè)和相關院所積極投入，極大地縮小了我國在大模型/多模態(tài)等現(xiàn)代人工智能技術和平臺開發(fā)和應用領域與海外領先機構的差距。

人工智能技術需要強大而且極為高效的算力，在通用計算和移動計算中取得巨大成功的英特爾x86架構和Arm公司推出的通用計算架構不能提供相應的計算效率，因此帶有數(shù)據(jù)處理加速器的異構計算是未來的發(fā)展之道。數(shù)據(jù)處理加速器不僅可以滿足運算速度需求，而且單位運算量的能耗更低并帶來了數(shù)據(jù)中心運維成本的降低。因此，美國英偉達公司（Nvidia）踩準了風口推出的基于GPU架構的高性能加速計算芯片成為了人工智能訓練領域追捧的對象，使這家公司近年來營收大增且凈利潤率超過50%，市值超過了2萬億美元。

高性能人工智能芯片成為了焦點，所以推出Sora的OpenAI公司一邊繼續(xù)搶購英偉達的GPU，一邊還提出了募資七萬億美元來打造AI芯片的構想。這是一個非常重要的信號，想必是OpenAI在深入開展生成式人工智能和大模型（AIGC/LM）等新興技術開發(fā)的同時，已經發(fā)現(xiàn)了近年來基于高性能GPU的人工智能計算架構還有巨大的優(yōu)化空間和發(fā)展天地，開始思考用比這些GPU更高效的架構來打造專用加速器，從而形成更為高效易用的AI專用芯片（ASIC）這一路徑，這與我國華為等公司在AI芯片領域內走ASIC路徑的策略不謀而合。

OpenAI推出的Sora工具利用文字生成了令人驚艷的視頻，展示了AIGC的廣闊前景，尤其是在生成產品設計、軟件程序、工業(yè)設計和新藥配方等方面的極高效率，意味著全新的產業(yè)運行模式正在人工智能技術推動下形成

但是英偉達的GPU目前仍然是使用最為廣泛的人工智能芯片，而且由于國內許多大模型研究和開發(fā)機構也采用在國際流行的GPU架構和英偉達公司產品，加上受到美國政府步步緊逼的出口管制，建立在海外算力引擎上的國內人工智能生態(tài)正在面臨巨大的危機。

依賴西方技術的危機初現(xiàn)

在市場上已有的硬件加速器中，圖形處理器（GPU）因為具有多層并行計算功能，因此成為了為人工智能技術提供強大的、高效的計算能力的重要途徑之一。而ChatGPT等大模型/多模態(tài)平臺的成功，帶來對英偉達公司的高性能GPU技術和產品的熱炒和追捧，國內主要大模型開發(fā)者也趨之若鶩，參與了全球爭搶英偉達的GPU產品的隊伍，而且這種現(xiàn)象曾經愈演愈烈，直到美國政府在去年10月17日再次加碼對人工智能芯片的出口限制。

根據(jù)新的限制措施，英偉達等公司為了規(guī)避美國政府在2022年出臺的限售政策而進行減配后的GPU芯片將再次列入限售范圍，并對我國用戶有可能通過轉口貿易獲得高算力芯片的20多個國家進行了限制，同時還進一步加緊了對我國半導體設備的出口限制。這些措施表明：美國政府正在將先進的高算力芯片政治化和武器化，以遏制中國利用第四次工業(yè)革命的機會加快發(fā)展。

不斷出臺和不斷加碼的限制性政策，使采用英偉達公司GPU芯片來開發(fā)和搭建人工智能系統(tǒng)的企業(yè)和機構將面臨新的危機。由于現(xiàn)代人工智能計算都采用了大模型模式，因此都需要大量搭載了GPU芯片的數(shù)據(jù)處理加速卡，目前GPT-3等級的千億參數(shù)模型需要上千張這種加速卡，而向萬億參數(shù)級的更大模型發(fā)展已是趨勢，這就需要上萬張搭載GPU的加速卡。

美國政府的這些限制措施將使我國在快速提升算力方面出現(xiàn)越來越多的困難，但即使這樣許多用戶仍然對配置一減再減的海外GPU趨之若鶩，所以更讓人擔心的是國內企業(yè)和研究機構對海外GPU等技術的依賴，可能給我國自主人工智能技術的發(fā)展帶來長期的、巨大的不利影響。在第四次工業(yè)革命的初期，在整體應用市場全貌和最佳技術路徑均未全面顯現(xiàn)的前提下，這種執(zhí)迷于英偉達一家廠商的技術和產品的情況，已經產生了影響我國人工智能技術發(fā)展的三大依賴：

架構依賴：從表面上看，GPU是一種公開的架構，很多中國芯片企業(yè)也在開發(fā)用于大規(guī)模數(shù)據(jù)處理加速的通用計算GPU，但是GPU需要用一大批外部控制和連接等應用技術來做出加速卡和AI服務等產品方可便于用戶使用。英偉達除了提供先進的GPU芯片，還提供包括Grace CPU、NVLink/Infinband連接和NVSwitch交換等全套解決方案的高性能加速卡和AI服務器，封死了內外連接等其他配套技術的發(fā)展空間，中國用戶或被鎖死而不得不長期付出高昂的代價和承擔隨時被禁售的風險。

路徑依賴：英偉達等美西方公司擅長于采用建立聯(lián)盟來制定標準、建立認證體系來強化和擴展下游團隊、以及利用媒體放大自己的創(chuàng)新優(yōu)勢，如在某些性能指標上（比如單位算力的能耗）等方面限制競爭對手，拉攏核心客戶和伙伴來瓜分市場。例如，該公司是應用編程接口（API）領域最大的標準組織科納斯集團（Khronos Group）的聯(lián)合發(fā)起人和最重要贊助者，從最初以圖像顯示和游戲相關的API出發(fā)，演進到今天涵蓋GPU和高性能計算的數(shù)據(jù)連接和交換接口。目前，這類標準組織看似是開放的行業(yè)組織，但是他們越來越政治化的趨勢實際上讓國內企業(yè)充滿風險。

生態(tài)依賴：利用底層技術優(yōu)勢和資金實力來建立強大的產業(yè)生態(tài)，是領先企業(yè)攻城掠地和穩(wěn)固行業(yè)地位的重要手段。隨著人工智能在越來越多的行業(yè)中被采用，以英偉達為代表的西方企業(yè)的生態(tài)擴展，全面滲入了我國人工智能數(shù)據(jù)處理和網絡建設，將給我們的社會發(fā)展和經濟建設帶來新的風險。例如英偉達除了提供高性能GPU芯片，還提供了CUDA并行計算架構并受到了全球應用開發(fā)人員的廣泛歡迎，以至于我國的GPU芯片設計企業(yè)為了獲得用戶，多數(shù)都還不得不依賴兼容CUDA架構。又如，英偉達提供了加速創(chuàng)業(yè)公司發(fā)展的全球生態(tài)項目，旨在培養(yǎng)采用該公司技術的、可顛覆行業(yè)格局的優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)公司，壯大自己的團隊參與競爭。

在一次新技術革命的發(fā)端之初，我國的新技術應用產業(yè)就產生這三大依賴的后果將會十分嚴重，可能會在國家安全、經濟安全和高新技術產業(yè)安全等方面帶來整體性和產業(yè)性威脅。這種威脅不只國內有識之士已經看到，而且各國政府和先進企業(yè)都對此保持了高度的警惕，這就是為什么多個國家政府都反對英偉達收購全球領先的處理器IP廠商Arm這項交易的原因，盡管英偉達為收購Arm公司出價高達740億美元。同時，OpenAI公司和Arm公司的掌門人在近期紛紛發(fā)聲要募巨資去開發(fā)自己的AI芯片，其原因也是面對人工智能廣闊的前景不愿意被GPU和英偉達鎖定。

支持自主底層技術，服務第四次工業(yè)革命

信息通信技術（ICT）行業(yè)的歷史經驗告訴我們：在第四工業(yè)革命發(fā)生的過程中，不要在三大依賴已經產生之后，再花費巨大的人力物力去嘗試追趕、打破和糾偏，而是在一開始就要推動自主創(chuàng)新，用自有的底層技術來建立自主可控的人工智能技術架構、路徑和生態(tài)。同時，全球領先的大模型技術企業(yè)OpenAI公司和處理器企業(yè)Arm公司都在考慮研發(fā)新的AI芯片，說明了他們已經看到了比以通用計算為目標的GPU技術更為高效、高性能的架構，采用新的加速器架構來更好地實現(xiàn)人工智能是可行的。

每一次工業(yè)革命，機器都實現(xiàn)了更多人類“做不到”的能力，而在第四次工業(yè)革命中，機器將開始實現(xiàn)很多人“看不到”和“想不到”的能力

當然，打破他人利用底層技術來構筑的壟斷的難度非常之高，可以借鑒個人電腦和服務器行業(yè)的發(fā)展史。第三次工業(yè)革命中英特爾和微軟組成了Wintel聯(lián)盟，幾十年過去了，x86CPU芯片和Windows操作系統(tǒng)至今還鎖定著全球主要電腦用戶和服務器用戶，同一浪潮中成長起來的蘋果公司一直想努力突破這種局面，結果全球市場份額減少到10%左右。雖然我國的信創(chuàng)工作目前已滿足了黨政軍所需的辦公電腦和服務器，但是要打破英特爾和微軟的架構性霸權還需要進一步的努力。

所以在人工智能領域要支持自主可控的底層技術和架構，應該注意以下幾個方面的策略：

進口替代是起點，而不是目標終點。我國半導體行業(yè)近幾年的發(fā)展實踐表明：由于很多芯片企業(yè)沒有建立強大的產業(yè)生態(tài)、市場能力和技術能力，進口替代往往最后都變成了國內廠商之間相互比拼價格爭取替代對方的“內卷”，疫情期間中國芯片企業(yè)在MCU、模擬芯片和其他多個領域曾經全面替代進口，但是非常遺憾的是當疫情結束，全球半導體供應鏈恢復正常之后，國內芯片廠商又把主要市場歸還給了國際領先芯片企業(yè)。在人工智能和高性能計算等領域只盯著GPU芯片的進口替代，也很難擺脫同樣的模式和結果。

人工智能和高性能計算的重點是數(shù)據(jù)處理加速器，而不只是GPU。雖然英偉達用A100和H100等芯片成功證明了其GPU在高性能計算和人工智能計算中的性能和價值，但是這些GPU芯片本身從微架構上來看，也是面向通用計算而集成了多種加速、存儲和連接單元，因此并不一定是效率最高的人工智能加速處理架構，這才是更多廠商要去做人工智能專用集成電路（AI ASIC）的原因。

因此，應該鼓勵國內企業(yè)和科研機構針對未來智能化計算需求，積極在最底層探索多樣化的加速器架構和ASIC等實現(xiàn)方式。例如華為昇騰人工智能處理器就采用了更趨向帶有創(chuàng)新加速能力的ASIC架構，因而能夠在多個方面優(yōu)于英偉達A800 GPU芯片，并成功運行了千億參數(shù)級的大模型，證明了我國企業(yè)也能夠從最底層技術開始與國際領先企業(yè)競爭。

加快基于自主技術的人工智能生態(tài)建設，通過打造全生態(tài)競爭力去爭取分享策源地紅利。過去我們在很多領域走進口替代道路，但卻無法從深層次撼動國際領先廠商的領先地位，這是因為替代型企業(yè)沒有自己獨立、完整的生態(tài)。所以要擺脫對英偉達GPU體系架構的依賴，不能單靠國內新興芯片公司利用英偉達的CUDA架構去替代該公司的GPU芯片。而是需要全生態(tài)上下游廠商、創(chuàng)新聯(lián)合體和產業(yè)聯(lián)盟，將本地化的應用（數(shù)據(jù)源）、核心技術、開發(fā)者等主體結合在一起形成自主生態(tài)優(yōu)勢，在從數(shù)據(jù)收集/感知、融合/邊緣智能、傳輸/智能網聯(lián)，到人工智能數(shù)據(jù)中心計算/處理等全流程上，全面梳理通用及特定需求并找到全鏈創(chuàng)新點，從而形成人工智能整體解決方案和發(fā)展路線圖，最終擺脫對英偉達等公司的依賴。

人工智能技術體系并不只是一種計算技術，也不是單靠算力指標決勝負，因此目前是我們從底層開始建立自主技術體系和產業(yè)生態(tài)的戰(zhàn)略機遇期。盡管GPU等數(shù)據(jù)處理加速器件在高效能并行計算方面目前占據(jù)優(yōu)勢，但是成功的信息技術都是緊扣應用場景的技術，因此自主人工智能技術的發(fā)展需要有關部門推動全鏈路化和場景化的協(xié)同。雖然美國政府的限制措施帶來了客戶對華為昇騰等人工智能芯片的巨大需求，但是目前更需要政府部門和大客戶聯(lián)合支持這些企業(yè)及其伙伴加快新的生態(tài)建設。

目前，我國現(xiàn)有30余家企業(yè)參與AI芯片的設計與生產，部分AI軟硬件產品已經具備在數(shù)字政府、制造、交通、金融、運營商行業(yè)落地商用的能力。其中，華為昇騰、寒武紀、天數(shù)智芯等具有自主可控芯片，開源深度學習框架有昇思MindSpore、飛槳PaddlePaddle、OneFlow等。在與之配合的通用計算CPU芯片和操作系統(tǒng)領域，前期信創(chuàng)等舉措也已經培育了一批具備替代國外同類產品并在部分領域具備競爭優(yōu)勢的企業(yè)；同時華為和中興等企業(yè)也走過了成為ICT領域世界級領導企業(yè)的道路，能夠帶動產業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)上的優(yōu)勢企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新。這些都為我國人工智能產業(yè)集群在未來的競爭中脫穎而出奠定了基礎。

政策建議

人工智能等技術推動的第四次工業(yè)革命才剛剛拉開序幕，目前哪一種技術架構和發(fā)展路線將成為最廣泛的選擇尚未完全清晰，各種參與者的優(yōu)勢打造和累積如何轉化為未來的競爭力還未有決定性模式，因此中國企業(yè)抓住目前的戰(zhàn)略機遇期還可以實現(xiàn)巨大的發(fā)展，并讓我國在第四次工業(yè)革命中首次參與策源地紅利的分配。政府相關部門在十四五和2035遠景目標規(guī)劃中不僅要大力推動人工智能技術的開發(fā)，而且要大力強化自主可控人工智能技術體系和產業(yè)生態(tài)的建設，為此我們提出如下政策建議：

建議盡快成立跨部門的人工智能推進委員會，快速推進人工智能技術相關的評估、評價和規(guī)劃工作。評估工作的重點放在評估安全風險和產業(yè)風險等方向上，發(fā)現(xiàn)采用美西方技術和產品將給國家安全和信息基礎設施可能帶來的威脅和風險，以及諸如美國政府不斷加碼的限制措施給整個產業(yè)鏈帶來的挑戰(zhàn)等，并提出相應的應對政策和措施。

評價工作的另一個重點是評估英偉達和AMD等全球領先企業(yè)的人工智能技術產品和產業(yè)生態(tài)，與我國企業(yè)提供的相對應技術產品和生態(tài)建設的優(yōu)劣勢比較，對于國內企業(yè)可以與這些海外競爭對手比肩的技術與產品加以支持和推薦，對于相應技術產品和生態(tài)建設的薄弱環(huán)節(jié)加以扶持和推動。規(guī)劃工作則基于這些評估和評價工作的成果，積極推動相應中長期規(guī)劃和支持措施的形成。

加快形成我國人工智能協(xié)同和協(xié)調機制，支持龍頭企業(yè)建立更強大的自主可控技術體系和產業(yè)生態(tài)。從美國政府連年出臺管制政策，限制美國公司和與美國相關的海外技術公司向中國出口高算力芯片和半導體設備等舉措來看，人工智能的重要性已經超越了市場這只看不見的手的調控范圍，因此我國政府也要盡快推出相應的舉措來推動自主關鍵技術體系和產業(yè)生態(tài)建設。

目前非常急迫的工作有兩項。第一項是引導和協(xié)調建立在英偉達GPU架構上的國內應用向自主人工智能架構遷移，因為這些應用主體未來在順利獲得美國GPU產品上存在巨大的風險，同時諸如華為昇騰等國內人工智能生態(tài)已經具備了承接遷移的能力。第二項是協(xié)調國產人工智能芯片、框架等核心軟硬件，與CPU、內存、存儲、操作系統(tǒng)、服務器整機等產業(yè)鏈相關環(huán)節(jié)協(xié)同攻關，打造全球領先的、完整的人工智能解決方案；例如鼓勵和協(xié)調大學和科研機構依靠自主可控的人工智能技術開展研究，而不是去不斷完善海外企業(yè)的技術和應用。

盡快推出支持“產學研用”深度合作的政策體系，支持自主可控的人工智能技術首先在我國的社會經濟發(fā)展中扎下深根并最終長成大樹。應用將是人工智能技術的生命力所在，中國應用決定我國人工智能發(fā)展道路，并在此基礎上為世界貢獻中國創(chuàng)新。近年來包括人工智能等信息通信技術快速發(fā)展，催生了許多新經濟運行模式和商業(yè)模式的出現(xiàn)，例如ChatGPT和Sora這樣的創(chuàng)新即應用、創(chuàng)新即服務等新模式，已經在互聯(lián)網和其他多個行業(yè)得到了驗證。

為了實現(xiàn)我國經濟的高質量發(fā)展，我們龐大的制造業(yè)和服務業(yè)需要使用不同的基于人工智能技術的創(chuàng)新工具和全面解決方案，同時新興的服務業(yè)需要新技術作為底座去提供支撐，因此應在相關制造業(yè)和服務業(yè)中推出利用人工智能技術優(yōu)化發(fā)展的重點工程和示范項目，推動人工智能技術快速走進實際應用。

同時，也要針對不同的應用提出支持自主可控人工智能技術的要求，如要求全部或者主要依靠政府資金或者國家撥款的項目應該主要采購自主可控的人工智能技術和產品；對于完全使用自籌資金的項目，一方面在立項時如規(guī)劃使用國外技術需提供安全可控評估報告，同時對采用自主可控技術和產品的項目給與更高的能耗指標?？焖俣钊氲膽每筛脻M足我國在第四次工業(yè)革命到來之際的經濟發(fā)展需求和創(chuàng)新生態(tài)建設，搶先覆蓋更多的人工智能技術創(chuàng)新領域和社會經濟部門。

抓住難得的機遇窗口

展望未來，我國人工智能技術體系和產業(yè)生態(tài)建設充滿了機遇與挑戰(zhàn)。作為第四次工業(yè)革命的決定性技術和戰(zhàn)略競爭焦點，美國政府的步步緊逼一方面給我們帶上了發(fā)展的緊箍咒，另一方面美國廠商也在快速讓出份額曾經超過80%的市場空間，因此我國人工智能芯片生態(tài)也面臨著巨大的機遇。但是從目前的競爭態(tài)勢來看，人工智能芯片領域內的競爭態(tài)勢是陣地戰(zhàn)而不是破襲戰(zhàn)，近年來全球有很多新創(chuàng)企業(yè)都先后聲稱其技術比英偉達GPU芯片更快更強，但今天的局面仍然是英偉達一芯難求。

華為圍繞其昇騰系列AI處理器和基礎軟件，構建了Atlas人工智能計算解決方案，包括Atlas系列模塊、板卡、小站、服務器、集群等產品形態(tài)，在美國政府不斷加碼的限制中，支撐了國內人工智能技術和產業(yè)化的發(fā)展。圖片來源：華為網站

當然，競爭從未停止，在英偉達近日舉行的GTC2024大會上該公司又推出了全新的基于GPU的超級人工智能芯片，在性能和能效方面實現(xiàn)大幅提升。不過面對英偉達完善且仍在不斷擴展的技術架構和生態(tài)體系，全球范圍內能夠與英偉達在人工智能領域比肩的企業(yè)也都一直在竭盡全力加快技術研發(fā)和生態(tài)建設。例如在美國近年來同樣得到廣泛關注的企業(yè)是AMD公司，該公司具有全球領先的CPU、GPU、FPGA和連接技術組合和生態(tài)。

在國內市場上，華為的昇騰人工智能芯片能夠在美國政府再次推出限制措施后快速承接和支撐國內需求，是因為該公司不僅推出了自己的昇騰高性能人工智能芯片，還擁有昇騰CANN異構計算架構和昇思MindSpore深度學習框架，在提供完整解決方案的同時完成了昇騰AI生態(tài)的初步構建，發(fā)展1000+行業(yè)合作伙伴，共同孵化了超過2000個解決方案。

在當前亟待打破和擺脫對海外人工智能技術跟隨和依賴的局面下，我國政府提出“加快發(fā)展新質生產力”和實施“人工智能+”行動可謂恰逢其時，這將推動我國利用人工智能技術領域的自主創(chuàng)新來在新一次工業(yè)革命占據(jù)有利位置。在國家相關部門的支持和引導下，在企業(yè)和科研機構對創(chuàng)新孜孜不倦的追求下，形成信任自主創(chuàng)新、依靠自主創(chuàng)新和發(fā)揮自主創(chuàng)新的發(fā)展模式，將幫助諸多行業(yè)在人工智能領域擺脫對海外技術的三大依賴，在成就光耀世界和服務世界的中國創(chuàng)新的同時，分享到第四次工業(yè)革命的創(chuàng)新策源地紅利。