Nvidia обгоняет Китай в гонке чипов искусственного интеллекта

18 марта на конференции Nvidia по GPU-технологиям (GTC 2024) генеральный директор Дженсен Хуанг выступил с программной презентацией, наглядно продемонстрировав, с чем приходится сталкиваться Huawei и другим китайским высокотехнологичным компаниям в условиях жестких санкций, наложенных США.

Во время двухчасового экскурса в мир искусственного интеллекта Хуанг представил новый процессор Blackwell AI, который, по его словам, "станет самым успешным релизом в нашей истории". Названный в честь американского математика Дэвида Блэквелла, графический процессор Blackwell B200 содержит 208 миллиардов транзисторов по сравнению с 80 миллиардами у предшественника Hopper H100 и работает в пять раз быстрее (20 петафлопс). Для справки. H100 обладает в несколько раз большей вычислительной мощностью, чем чип H20, который американское министерство торговли пока разрешает Nvidia продавать в Китае.

В результате двух раундов "принудительной кастрации" от H20 отказались Alibaba, Baidu, Tencent и многие другие китайские компании, занимающиеся облачными вычислениями. Они предпочли использовать Ascend от Huawei и аналогичные AI-процессоры китайского производства, которые "так же или почти так же эффективны", но не подвержены риску потенциальных западных санкций.

Но, несмотря на впечатляющий прогресс, китайцы пока отстают в гонке по разработке более мощных процессоров искусственного интеллекта. Nvidia планирует начать поставки графических ускорителей Blackwell в конце этого года компаниям Amazon, Dell, Google, Meta, Microsoft, OpenAI, Tesla и другим клиентам за пределами Китая.

Кристаллы производятся компанией TSMC по 4-нм технологическому процессу с использованием EUV-литографии ASML, недоступной в Китае. В тот же день, когда Хуанг выступил с докладом, TSMC и Synopsys объявили о запуске в производство платформы вычислительной литографии Nvidia cuLitho, использующей для ускорения производства интегральных схем вычисления на GPU и генеративный искусственный интеллект.

Ведущий мировой производитель интегральных схем и крупнейшая в мире компания по автоматизации электронного проектирования (EDA) уже интегрировала технологию cuLitho в свое программное обеспечение и производственные процессы. По словам генерального директора TSMC Си Си Вэя, это позволило добиться "большого скачка в производительности, значительного повышения пропускной способности, сокращения времени цикла и экономии энергии".

Nvidia утверждает, что 350 систем cuLitho на базе NVIDIA H100 способны заменить 40 000 CPU, что приведет к ускорению производства, сокращению затрат, площади и энергопотребления. По мере внедрения новых процессоров архитектуры Blackwell эксперты компании в самое ближайшее время обещают "дополнительные преимущества".

Сассин Гази (Sassine Ghazi), президент и генеральный директор Synopsys, заявил: "С переходом на передовые технологические узлы сложность и стоимость вычислительной литографии резко возросли. Наше сотрудничество с TSMC и NVIDIA очень важно для обеспечения масштабирования на ангстремном уровне... благодаря ускоренным вычислениям время выполнения заказа сократится на порядки".

В то время пока SMIC - крупнейший проиводитель микросхем Китая - не перестает смущать Минторг США, задействовав DUV-литографию и многократное шаблонирование для производства 7-нм кристаллов и разработки 5-нм решений, TSMC и Intel переходят на технологические узлы, измеряемые в ангстремах. На первых этапах они будут соответствовать 2 нм (20 А в терминологии Intel) и 1,8 нм (18 А). К 2027 году Intel планирует достичь рубежа 1 нм, а к концу десятилетия - в 2029 - перейти на техпроцесс в 7А (0,7-нм).

Nvidia назвала процессор Blackwell "двигателем новой индустриальной революции". Рассуждая о следующем поколении промышленного программного обеспечения на мероприятии GTC, президент и генеральный директор Siemens Роланд Буш заявил, что внедрение технологий ускоренных вычислений Nvidia и генеративного искусственного интеллекта приведет к появлению в конце этого года нового облачного ПО по управлению жизненным циклом изделий. Новый софт "предоставит инженерным командам уникальную возможность построения сверхинтуитивных, фотореалистичных, основанных на физике цифровых двойников в реальном времени, что сократит потери и количество ошибок в рабочем процессе".

Буш продемонстрировал это на примере визуализации рабочего процесса, разработанной для южнокорейского судостроительного конгломерата HD Hyundai. Эта компания в том числе занимается производством кораблей, работающих на аммиаке и водороде, многие из которых состоят из более чем семи миллионов деталей. По словам представителей Siemens и Nvidia, оптимизация рабочего процесса, на которую раньше уходили десятки дней, теперь может быть выполнена за несколько часов, "при этом инженерные данные будут контекстуализированы так, как они выглядели бы в реальном мире". Разработчики называют это "промышленной метавселенной".

Nvidia также объявила о том, что несколько производителей электромобилей (EV) и операторов автопарков активно используют чипы DRIVE Thor при разработке новых автомобильных платформ ассистивного и автономного вождения, массовое внедрение которых ожидается в следующем году.

Преемник широко используемого DRIVE Orin, специализированный автомобильный компьютер DRIVE Thor будет построен на архитектуре Blackwell, поддерживающей большие языковые модели и генеративный искусственный интеллект.

BYD - крупнейший в Китае, а с недавних пор и в мире - производитель электромобилей планирует не только внедрить DRIVE Thor, но и воспользоваться архитектурой ИИ от Nvidia для планирования производства. Хотя BYD реализует гораздо больше электромобилей, чем Tesla, многие эксперты задаются вопросом, сможет ли она сравниться с Tesla по технологиям автономного вождения. Теперь, благодаря DRIVE Thor шансы на это заметно возросли.

Hyper, премиальный электромобильный бренд, принадлежащий китайской компании GAC AION, планирует задействовать DRIVE Thor в электромобилях с высокой степенью автоматизации вождения 4-го уровня. Запуск в производство запланирован на 2025 год. В настоящее время Hyper использует DRIVE Orin в частично автоматизированных автомобилях уровня 2+.

Китайские производители электромобилей XPENG, Li Auto и ZEEKR также перешли на DRIVE Thor, как и американская компания Nuro, разработчик технологии автономного вождения 4-го уровня, основанная инженерами, ранее работавшими в Google. Компания Plus - мировой разработчик программного обеспечения для автономного вождения, базирующейся в Силиконовой долине, - планирует использовать DRIVE Thor для достижения систем 4-го класса автономности.

Этот же чип от Nvidia уже задействован в проектах канадской компании по разработке ПО для автономного вождения большегрузных автомобилей, а также китайского разработчика роботизированных такси WeRide, основанного в Кремниевой долине и присутствующего сегодня на рынках США, Китая, Сингапура и Ближнего Востока.

Около десятка китайских производителей электромобилей используют более старые процессоры DRIVE Orin, в том числе BYD, Li auto, Nio, Xpeng и ZEEKR. По данным Gaogang Industry Research Institute, в первой половине 2023 года Nvidia занимала 53 процента китайского рынка чипов для систем автономного вождения. За Nvidia следуют Horizon Robotics с 31 процентом, Texas Instruments с 9 процентами и Huawei и Mobile Eye с 4 процентами у каждой.

Американский аналитик американский Скотт Фостер считает, что риск для Nvidia заключается в том, что, как и в случае с Apple, антиамериканские настроения и хеджирование от возможных санкций в будущем заставят китайских производителей электромобилей переориентироваться на отечественных поставщиков. В прошлом месяце президент Соединенных Штатов Джо Байден, министр торговли Джина Раймондо и "слишком активные" члены Конгресса назвали китайские электромобили угрозой национальной безопасности США. В ответ на это правительство Поднебесной настоятельно рекомендовало китайским производителям EV максимально использовать для разработки автономных систем чипы отечественного производства.

Пока, пишет Фостер, они отдают предпочтение продукции Nvidia, но если правительство США в рамках своей технологической войны с Китаем решит вмешаться и в этот бизнес, это может создать новые возможности для Horizon Robotics и Huawei.