95%到8%:华为昇腾如何翻越英伟达这座“大山”?

作者/文森特

今年国庆节最让国人解气的新闻莫过于华为副董事长、轮值董事长徐直军的表态:“很难收集英伟达在中国市场份额的数据,但根据我们收集的数据,昇腾已经超越了英伟达。”

要知道,在几年之前,国内AI训练芯片市场,英伟达占据着绝对的统治地位——全国每100块AI加速显卡中,有95块都印着英伟达的标志。但在如今,以华为昇腾为代表的国产AI芯片厂商正在指数级替代英伟达。

说到这里,有人肯定会说,昇腾超过英伟达是因为限制。在全球市场,英伟达依旧是绝对的龙头老大,达到95%的垄断。

但我要说的是,除了数字之外,更重要的是,徐直军的表态不仅在市场份额上,更要追究市场份额反超背后的原因:英伟达限制AI芯片的技术大山已经被昇腾翻越了。

【1】遭受限制,AI大模型陷入长夜

别看现在kimi、智谱、DeepSeek等国内厂商不断推出新产品,在国际AI大模型测评榜单上与GPT、Claude、Gemini、Grok等国外大模型打得有来有回,但要是把时间推到五年前,国内大模型厂商正面临着至暗时刻。

因为众所周知的原因,国内AI厂商根本买不到英伟达高端AI加速芯片,要买可以,只能买特供芯片H20。而《人民邮电报》在做性能对比时发现,H20的性能只有H100的15%,价格还不便宜。

对于国产AI大模型厂商来说,甭说追赶GPT,连能不能生存都成问题。

“采购英伟达GPU量最大的公司还没有第二供应商,不得不承认英伟达的强大,现阶段不要说超越英伟达,成为二供都很难”,一位芯片行业高管向媒体表示,英伟达的AI加速芯片卡在国内没有可替代品。

英伟达芯片的优势垄断源于两点:

一是硬件上的制造工艺,大家都知道,同样一块芯片,工艺精度越高,可容纳的晶体管数量越多,性能越强悍,2022年发布H100时,就已经达到了4nm,集成了800亿个晶体管。

公开资料显示,在同期,华为昇腾、壁仞、寒武纪思元等在芯片工艺上只达到了7nm,不但在工艺上落后一大截,而且居高不下的不良率让成本飙升。

虽然当时有很多国内芯片厂商的芯片在某种任务中达到了英伟达A100的百分之多少,但这只是单项突破。可以说,当时的国产AI加速芯片是强化单项性能的偏科选手,而英伟达则是十项全能。

二是在生态护城河上,在过去二十多年,英伟达CUDA平台汇聚600万名开发者,涵盖超400个库、600个AI模型、3700个GPU加速应用,已经形成完整软件栈。

要让国内数以百万计熟悉CUDA的开发者迁移到另一个完全陌生的平台基本不可能,这就相当于,强制要让习惯左侧方向盘的国人改用右侧方向盘。

也正是靠着这种技术优势和生态护城河,英伟达在国内AI训练芯片上市后,占据了95%的市场份额,不仅压得华为昇腾、寒武纪这些国内芯片厂商喘不过气来,更是一把掐住了AI大模型整个产业链的命脉:

没有足够数量的高性能AI加速芯片,就不可能训练出像GPT那样的AI大模型。

【2】技术爆炸,华为昇腾翻越大山

没有高性能的AI加速芯片的加持,就不可能有AI大模型产业的长足发展,国产AI厂商与OpenAI、Anthropic、Google的差距越来越大,这已经不只是AI产业层面的竞争,更是上升到国家未来核心竞争力的比拼。

“我国人工智能企业正面临‘国外一卡(GPU)难求,国产卡使用意愿低’的现状,应从软硬件两方面突破瓶颈,完善国产GPU硬件生态,优化大模型基础设施”,2023年底,中国工程院院士郑纬民提出了自己的担忧。

如何翻越英伟达在制造工艺和生态护城河两个维度的垄断和封锁呢?在经过尝试突破后,华为昇腾给出了自己的答案——与其在英伟达后面苦苦追赶,不如掀桌修改游戏规则。

在硬件的制造工艺上,如果按照“摩尔定律”来讲,国产AI芯片要想在工艺上突围,必须先解决光刻机的问题,拿不到先进的光刻机,国内AI芯片将在物理层面被锁死。

面对这样的局面,华为昇腾直接掀桌了,扔掉了摩尔定律,推出了自己的“韬(τ)定律”,以前的摩尔定律是摊大饼,光刻越小,安装的晶体管数量越多。

而“韬(τ)定律”则是另辟蹊径,既然都是为了提升计算速度,为什么不能通过压缩信号传播延迟来提升性能?

这条新路子能有多强?

据华为给出的数据,在没有使用新光刻工艺的情况下,采用“韬(τ)定律”麒麟2026,其工作电压从9030 Pro的1.1伏降至0.9伏,功耗下降41%,芯片面积缩小37.5%,功率密度下降5.6%。

对于这样的性能提升,华为董事、半导体业务部总裁何庭波直接表示:“未来5年到10年,我们有信心在‘韬定律’下稳步前进。这个‘加速度’可以跟另外一条路径相比,不会越来越远,只会越来越好。”

除了解决了硬件工艺造成的性能差距,如何翻过CUDA平台就成为关键。

华为昇腾一方面高度兼容CUDA,据中华网报道,目前CANN框架已实现超过95%的CUDA代码兼容性,并开发出一键迁移工具,另一方面,华为昇腾与DeepSeek等头部AI公司合作,让模型反过来定义芯片的软件和硬件。从源头创造更适配的生态。

通过低成本迁移和主动适应大模型厂商,此前华为计算开源业务总经理李永乐披露称,昇腾已经汇聚400万开发者,独立软件开发商合作伙伴超3000家。CANN外部开发者占比首次超越华为内部,达到61%。

也正是生态上的融合和硬件技术上的另辟蹊径,让华为昇腾翻越了英伟达建立的不可超越的壁垒,实现在国内AI加速芯片市场的反超。

【3】合力托举,华为昇腾成NO.1

在中国AI加速芯片市场上,虽然英伟达在芯片性能和生态壁垒上有着包括华为昇腾在内的国内AI芯片厂商所无法超越的优势,但从市场数据中已经发现了问题。

IDC以及投行Bernstein预测数据显示:

2022年,英伟达在中国AI芯片市场的份额超过95%,华为昇腾等国产厂商只有不足5%;2025年,英伟达市场份额下降到55%,反观国产厂商市占率上升到41%;而在2026年,英伟达市场份额将下降到8%,国产厂商占比超过90%,其中华为昇腾市占率达到50%。

而在国产AI芯片厂商逆袭平替的浪潮中,并非只是某一家厂商的贡献,而是整个中国AI产业链的共同协作的结果。

对于硬件制造上而言,在无法获取光刻机的情况下,中芯国际依靠DUV多重曝光工艺,自研了N+1、N+2、N+3工艺,为华为昇腾提供了5万片晶圆的产能;华为联合长电科技开发了3D混合键合工艺,让昇腾910C已实现819GB/s的带宽和256 TFLOPS(FP16)的算力……

在英伟达占据国内AI芯片话语权,华为昇腾还有待市场检验的时候,国内多家AI大模型企业主动与华为昇腾合作:

2024年12月,梁文锋在DeepSeek R1大模型上,主动放弃英伟达产品,选择了昇腾A3 SuperPoD。此后随着DeepSeek R1的全球爆火,昇腾系列芯片也打响了知名度;

今年1月,智普联合华为开源了GLM-Image,这是首个完全基于昇腾Atlas 800T A2和昇思MindSpore框架完成全流程训练的SOTA多模态模型;2月,智谱推出了完全使用华为昇腾910C芯片训练的7440亿参数GLM-5模型,并在“人类最后的考试”基准测试中登上了榜首;

4月,DeepSeek V4 的推理部署全面适配了昇腾950PR和昇腾950DT,以及昇腾A2、A3等超节点系列产品。在上半年,DeepSeek已向华为订购了16万颗昇腾950DT芯片,用于其位于内蒙古的1GW数据中心,对于这项工作,梁文锋表示“必须成功”。

而彭博行业研究的一项调查显示,中国企业计划在未来12个月内将46%的AI加速芯片预算用于采购国内芯片,远高于目前的30%。

可以说,华为昇腾从AI加速芯片的边缘角色成为如今的国内扛把子,既是华为内部技术团队的研发和突破,也是依靠国内AI大模型产业链的合力托举,才造就了如今昇腾芯片国内50%的市场占有率。

当然,翻越一座山,不等于抵达终点。全球市场上,英伟达依然强大;先进制程、生态成熟度、高端人才,仍有差距要追,但方向已经清晰。

制造技术封锁和生态壁垒的大山,华为昇腾已经开始翻过去,但这不是终点,而是中国AI算力真正走向自主的起点。


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