以下文章來源于心智觀察所 ,作者心智觀察所
? 文 觀察者網(wǎng)心智觀察所
華為創(chuàng)始人任正非近日在接受采訪時(shí)擲地有聲:芯片問題無需過分擔(dān)憂,憑借 “疊加和集群” 等方法,華為的計(jì)算能力已能與全球頂尖水平比肩。
在全球半導(dǎo)體競爭白熱化、技術(shù)封鎖步步緊逼的背景下,這番表態(tài)如同一劑強(qiáng)心針。面對芯片制程的差距,華為的底氣究竟從何而來?
任正非接受采訪
任正非提到的 “疊加和集群”,本質(zhì)是通過系統(tǒng)級創(chuàng)新彌補(bǔ)單芯片性能的不足。集群計(jì)算將多塊性能稍遜的芯片通過高效網(wǎng)絡(luò)連接,協(xié)同完成復(fù)雜任務(wù),形成強(qiáng)大的整體算力。華為的昇騰910B 芯片便是例證。昇騰芯片雖在制程上不及國際領(lǐng)先的3nm 芯片,但通過自研的 CCE 通信協(xié)議,構(gòu)建起高效集群,支持了盤古大模型的訓(xùn)練,整體算力可媲美部分頂級 GPU。
在這種 “以量補(bǔ)質(zhì)” 的策略運(yùn)用方面,科技企業(yè)不斷探索創(chuàng)新。谷歌的 TPU 集群就是一個(gè)典型案例。谷歌的 TPU v4芯片單片性能雖略遜于英偉達(dá) A100,但谷歌憑借 Cloud TPU 集群的強(qiáng)大合力,成功訓(xùn)練出5400億參數(shù)的 PaLM 模型。這充分證明,在人工智能等擅長并行處理的任務(wù)領(lǐng)域,集群計(jì)算的規(guī)模效應(yīng)能夠有效彌補(bǔ)單芯片性能上的差距。
華為在算法優(yōu)化方面同樣表現(xiàn)出色。任正非提出的 “用數(shù)學(xué)補(bǔ)物理” 理念,具體體現(xiàn)在華為采用稀疏計(jì)算、模型量化和剪枝等前沿技術(shù)手段,降低硬件性能的依賴程度。華為的 MindSpore 框架通過動(dòng)態(tài)圖優(yōu)化和低精度計(jì)算,使 AI 訓(xùn)練的計(jì)算需求降低了30% 以上。無獨(dú)有偶,DeepSeek模型正是借助高效的模型壓縮技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在普通服務(wù)器上的良好運(yùn)行,對傳統(tǒng)高性能硬件的優(yōu)勢地位發(fā)起挑戰(zhàn)。這種軟件與硬件協(xié)同優(yōu)化的模式,助力華為在制程相對較低的情況下,依然能達(dá)成高效的計(jì)算效果。
2021年天津港的無人化碼頭運(yùn)營情況,便是對這一優(yōu)勢的生動(dòng)詮釋。數(shù)百塊昇騰芯片組成的計(jì)算集群,在天津港無人化碼頭中發(fā)揮著 “超級大腦” 的關(guān)鍵作用。其實(shí)時(shí)處理海量傳感器數(shù)據(jù),精準(zhǔn)指揮無人駕駛集卡和智能吊機(jī)。AI 集群的出現(xiàn),不僅提升效率,降低能耗,也讓碼頭工人不用頂著風(fēng)吹日曬進(jìn)行手動(dòng)調(diào)度,從高強(qiáng)度的體力勞動(dòng)中解放出來。”
華為的底氣不僅源于技術(shù),更得益于其開放包容的戰(zhàn)略眼光。任正非一直強(qiáng)調(diào) “利用別人先進(jìn)成果”,這一理念促使華為在全球技術(shù)生態(tài)中積極作為、靈活應(yīng)變。即便面臨制裁困境,華為依然通過與開源社區(qū)以及國際伙伴的深度合作,成功整合各方資源。例如,昇騰芯片與 PyTorch 等主流開源框架實(shí)現(xiàn)兼容,有效降低了開發(fā)者的遷移成本;Atlas 平臺則憑借軟硬件的深度協(xié)同,構(gòu)建起獨(dú)特的競爭力。
AMD 的崛起歷程為華為提供了有益借鑒。在2000年代,AMD曾被英特爾壓制,但CEO Lisa Su帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)采用模塊化設(shè)計(jì)(Chiplet)和高效互聯(lián)技術(shù),推出Zen架構(gòu)處理器,強(qiáng)調(diào)架構(gòu)和生態(tài)而非單一制程。據(jù)行業(yè)報(bào)告,AMD的EPYC處理器在2020年占據(jù)全球服務(wù)器市場約15%的份額,成為重要力量。這一成功經(jīng)驗(yàn)與華為聚焦5G基站和AI計(jì)算等特定場景,通過針對性優(yōu)化使效率遠(yuǎn)超通用芯片的集群策略有著異曲同工之妙。
Chiplet(芯粒)技術(shù)是任正非戰(zhàn)略思想在工程實(shí)踐中的生動(dòng)體現(xiàn)。該技術(shù)借助架構(gòu)革新和系統(tǒng)級優(yōu)化,成功彌補(bǔ)了單芯片制程上的代際差距,實(shí)現(xiàn)了整體性能的實(shí)用化突破。
Chiplet技術(shù)充分展現(xiàn)了華為“系統(tǒng)級創(chuàng)新”對抗“單點(diǎn)短板”的策略優(yōu)勢
傳統(tǒng) “摩爾定律” 依賴制程微縮來提升性能,但先進(jìn)制程(如3nm/5nm)在面臨物理極限的同時(shí)還遭遇外部封鎖。Chiplet 技術(shù)則跳出單一制程的限制,將復(fù)雜的大芯片拆解為多個(gè)功能明確的小芯粒。這些芯粒可根據(jù)功能需求采用不同工藝節(jié)點(diǎn)制造:核心計(jì)算單元追求先進(jìn)制程,而 I/O、模擬、存儲等模塊則可選用成熟、可靠且成本更低的制程。通過2.5D/3D 集成等先進(jìn)封裝技術(shù),將這些異構(gòu)芯粒高密度、高性能地集成在一起,從而在系統(tǒng)層面實(shí)現(xiàn)媲美甚至超越單一先進(jìn)制程大芯片的性能和功能,巧妙繞過了單芯片全面追趕頂尖制程的難題。
然而,Chiplet 架構(gòu)也面臨著芯粒間高速、低功耗、高帶寬互連的挑戰(zhàn),這需要依靠精密的數(shù)學(xué)建模和信號完整性分析。華為在高速 SerDes、先進(jìn)封裝中的互連線設(shè)計(jì)、信號 / 電源完整性仿真,以及低延遲高帶寬的互連協(xié)議等方面投入巨大,通過復(fù)雜的算法優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸路徑、降低噪聲干擾、提升能效比,最大程度克服物理距離、封裝寄生效應(yīng)帶來的信號衰減和延遲等 “物理” 限制,確保多個(gè)芯粒能像單一芯片般高效協(xié)同工作。
Chiplet 技術(shù)充分展現(xiàn)了華為 “系統(tǒng)級創(chuàng)新” 對抗 “單點(diǎn)短板” 的策略優(yōu)勢。它不執(zhí)著于在單芯片制程上立即追平對手,而是通過 “非摩爾” 的異構(gòu)集成路徑、“數(shù)學(xué)” 驅(qū)動(dòng)的互連與系統(tǒng)優(yōu)化能力、以及 “群計(jì)算” 的分布式架構(gòu),在芯片系統(tǒng)(SoIC/SiP)層面實(shí)現(xiàn)了功能、性能和能效的實(shí)用化甚至領(lǐng)先水平。這有力證明,在尖端科技競爭中,突破性的架構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)工程能力,完全能夠成為彌補(bǔ)底層物理技術(shù)代差、實(shí)現(xiàn)彎道超車和差異化競爭的核心驅(qū)動(dòng)力。
正如臺積電創(chuàng)始人張忠謀所強(qiáng)調(diào)的,芯片技術(shù)依賴人才的長期積累,技術(shù)可追趕,但人才需沉淀。人才與教育的長期投入是華為底氣的根源。華為擁有約11.4萬名研發(fā)人員,過去十年研發(fā)投入超過1.2萬億元。其“天才少年”計(jì)劃吸引了眾多頂尖人才。
華為深刻認(rèn)識到稀疏計(jì)算等顛覆性技術(shù)革命的成功,離不開頂尖人才的深度參與。為此,華為構(gòu)建了強(qiáng)大的人才培養(yǎng)與引進(jìn)體系,通過“天才少年”計(jì)劃、全球頂尖高校合作、以及內(nèi)部“黃埔軍校”式的高強(qiáng)度研發(fā)實(shí)戰(zhàn),匯聚并培養(yǎng)了一批精通稀疏計(jì)算理論與工程實(shí)踐的頂尖人才。這些人才深入?yún)⑴c昇騰AI芯片的架構(gòu)設(shè)計(jì),確保硬件原生高效支持稀疏特性(如零值跳過、結(jié)構(gòu)化稀疏加速單元),實(shí)現(xiàn)了算法創(chuàng)新與芯片設(shè)計(jì)的深度協(xié)同。正是這支高水平團(tuán)隊(duì),將前沿的稀疏計(jì)算理念轉(zhuǎn)化為芯片中的實(shí)際算力飛躍,奠定了華為在算力底層創(chuàng)新的核心競爭力。
盡管如此,挑戰(zhàn)依然存在。集群計(jì)算在能耗、成本以及通信瓶頸等方面仍有待突破。此外,在對單線程性能要求極高的部分科學(xué)計(jì)算場景中,集群優(yōu)勢難以充分發(fā)揮。若華為能在芯片制造、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性和全球化布局上持續(xù)精進(jìn),便能在更廣泛的領(lǐng)域與國際巨頭一較高下。
任正非 “芯片無需擔(dān)憂” 宣言背后的底氣,正是華為在集群計(jì)算、算法優(yōu)化和生態(tài)協(xié)作等方面的深厚技術(shù)積累,以及其對人才和教育的長期戰(zhàn)略性投入。當(dāng)硬件發(fā)展受限時(shí),系統(tǒng)創(chuàng)新和生態(tài)協(xié)作便成為破局的關(guān)鍵力量。
延伸閱讀
任正非在中美談判期間提中國芯片 外媒:首次對外發(fā)聲
時(shí)值中美經(jīng)貿(mào)磋商機(jī)制首次會(huì)議在倫敦舉行,中國科技企業(yè)華為創(chuàng)始人任正非發(fā)聲談及美國封鎖下中國高科技的發(fā)展,引發(fā)外媒高度關(guān)注。
“美國是夸大了華為的成績,華為還沒有這么厲害。要努力做才能達(dá)到他們的評價(jià)。”《人民日報(bào)》6月10日刊發(fā)一篇題為“國家越開放,會(huì)促使我們更加進(jìn)步”的報(bào)道。當(dāng)被問及昇騰芯片被“警告”使用風(fēng)險(xiǎn),對華為有什么影響時(shí),任正非表示,“我們單芯片還是落后美國一代,我們用數(shù)學(xué)補(bǔ)物理、非摩爾補(bǔ)摩爾,用群計(jì)算補(bǔ)單芯片,在結(jié)果上也能達(dá)到實(shí)用狀況。”

華為創(chuàng)始人任正非發(fā)聲 資料圖
任正非說,“中國在中低端芯片上是可以有機(jī)會(huì)的,中國數(shù)十、上百家芯片公司都很努力。特別是化合物半導(dǎo)體機(jī)會(huì)更大……軟件是卡不住脖子的,那是數(shù)學(xué)的圖形符號、代碼,一些尖端的算子、算法壘起來的,沒有阻攔索。困難在我們的教育培養(yǎng)、人才梯隊(duì)的建設(shè)。中國將來會(huì)有數(shù)百、數(shù)千種操作系統(tǒng),支持中國工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等的進(jìn)步。”
路透社報(bào)道稱,這篇文章發(fā)表在《人民日報(bào)》頭版,正值中美高層官員在倫敦重啟貿(mào)易談判的第二天,預(yù)計(jì)談判將涉及美國對中國的高科技出口管制等議題。報(bào)道回顧稱,自2019年以來,美國出臺一系列出口限制措施,旨在遏制中國科技和軍事發(fā)展,這些措施限制了華為等中國公司從國外獲取高端芯片及生產(chǎn)芯片所需的設(shè)備。上述內(nèi)容是任正非本人和華為首次就先進(jìn)芯片制造話題對外發(fā)聲。
香港《南華早報(bào)》稱,任正非的言論呼應(yīng)了一種觀點(diǎn):華盛頓未能遏制中國的技術(shù)進(jìn)步,尤其是在人工智能領(lǐng)域。
美國彭博社認(rèn)為,自特朗普政府首次將華為列入所謂“實(shí)體清單”以來,任正非已成為中國科技領(lǐng)域最具影響力的聲音之一。報(bào)道稱,這篇位置顯要的文章似乎特意與中美第二天的敏感談判同步發(fā)布,兩國正試圖緩解在技術(shù)出口和稀土問題上的緊張關(guān)系。美國商務(wù)部長盧特尼克參與此次談判,凸顯了出口管制在此次磋商中的重要性。盧特尼克曾稱,中國無法大規(guī)模生產(chǎn)先進(jìn)半導(dǎo)體,暗示美國的出口管制正在限制其發(fā)展。
中關(guān)村信息消費(fèi)聯(lián)盟理事長項(xiàng)立剛告訴《環(huán)球時(shí)報(bào)》,任正非的表態(tài)務(wù)實(shí)、謙遜,客觀陳述了中國芯片技術(shù)的現(xiàn)狀,又展示出所達(dá)到的應(yīng)用水平,表達(dá)出在美國的技術(shù)封鎖下,中國能夠做的就是“不去想困難,干就完了,一步一步往前走”。
項(xiàng)立剛說,任正非清晰表達(dá)出中國的技術(shù)發(fā)展并不單純追求高性能,而是以應(yīng)用為標(biāo)尺,來滿足用戶和各行業(yè)的需求。他的觀點(diǎn)也向外傳達(dá)一個(gè)聲音,中國最優(yōu)秀的企業(yè)正踏踏實(shí)實(shí)致力于基礎(chǔ)理論研究,假以時(shí)日定能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,因此任何技術(shù)封鎖和打壓都是徒勞的。只有在開放的環(huán)境中,才能實(shí)現(xiàn)共同的進(jìn)步。