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去年，ChatGPT横空出生，一下去就技惊四座，写代码、撸功课、定方案、码案牍、以及陪聊，堪称吹拉弹唱样样精晓，诗书医卜无所不克不及。
人们在震惊之余，很快反映过去，中国可不克不及在人工智能这条新赛道上后进了。
有危机认识的人多，有零碎性危机认识的少，想要站在人工智能的前沿畛域，还要打破一层又一层连环嵌套的“卡脖子”。往年，芯片ETF的范围在二级市场芝麻开花节节高。乃至，二级市场还推出了半导体装备资料ETF，都是为了助力解决“卡脖子”。
人工智能，被算力卡脖子
ChatGPT问世后，得多人都有这样的疑难，“中国企业能做出ChatGPT这样的大模型吗？”
中国互联网企业在人工智能畛域是有一定技术积攒的，在ChatGPT诱发大模型风潮后，得多互联网大厂纷纭推出了自家对标“ChatGPT”的大模型产品，好比百度的“文心一言”、阿里的“通义千问”、讯飞的“讯飞星火”等。
这其中，算法可能不是差距最大的环节，真正卡脖子的，是得多人想不到的算力。
算力关于训练大模型可是过重要了。
大模型想要应有尽有有问必答，就得动辄千亿级别的参数，这些参数需求在训练过程当中不停更新和调剂。没有足够的算力，就无奈疾速更新这些参数。
各大模型产品如雨后春笋
（魔性作画 图：壹图网）▼
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大模型时期算力需要疾速增长
（图：Sevilla et al, 2022.）▼
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大模型孤陋寡闻还反映灵活，离不开训练时灌入海量的数据，这些数据需求在短期内被处置和剖析。没有足够的算力，就无奈疾速地处置这些数据。
训练大型模型还需求繁杂的数学计算，能力表示得足够聪明伶俐，这一样要损耗少量的算力。
要赶训练进度，大模型往往还要用散布式训练来减速训练。这类办法需求将模型散布在多个计算节点上进行训练，每个节点都需求足够的算力来实现本人的工作。
能够说，大模型是一个算力黑洞，多多益善。
人多气力大，一样的，节点多了计算更快
（图：learn.microsoft）▼
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以ChatGPT为例，训练它所耗损的算力大略是3640PetaFLOPs/天，至关于用每秒运算1000万亿次的算力对模型进行训练，需求3640蠢才能实现。
训练ChatGPT的超级计算机
具有285000个CPU、10000个GPU
每个显卡办事器的衔接速度为每秒400GB
（图：zahere.com）▼
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不单单是大模型，实际上在人工智能的各种相干畛域，算力都是命根子。
好比物联网，运用到人工智能时，需求进行少量的装备数据处置、预测剖析等工作，这也离不开算力。
再深一步，管制机器人进行各项操作，一样以算力为条件。经过传感器感常识别内部环境变动、某一部位的精密静止管制，要完成这些看似简略的功用，损耗的算力其实很大。
操控机器人，不只有看得见的硬件装备
还有看不见的精细计算与算力
（图：图虫创意）▼
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更繁杂的场景是公路上的自动驾驶，操控车辆就要用到人工智能，此时传感器前往的信息需求少量的计算资源进行数据处置，还需求马上做出判别、布局相应门路等操作，这些都需求算力撑持。
将来想要遍及自动驾驶汽车，离不开算力
（图：图虫创意）▼
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能够说，人工智能，一天也离不开海量的算力。这是卡人工智能脖子的第一关。
算力，也被卡脖子了
那得多人想，缺啥补啥。我们玩命扩算力就行了。但是，在人工智能畛域，晋升算力可不易。
训练和运转人工智能，可不是随意找个芯片就可以干的，目前的主力芯片是单片价值1万美元的A100芯片，它占领了数据核心GPU市场90%以上的份额。英伟达还开发了另外一款更先进的芯片H100，这款芯片也被ChatGPT的母公司OpenAI用于训练人工智能模型。
网友评估H100为“核弹级GPU”
（图：Nvidia）▼
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为了知足以后办事器的需要，OpenAI已使用了约2.5万个英伟达的GPU，粗略预算光是先进芯片的本钱就要2.5亿美元。
可见训练和运转人工智能，被算力卡脖子，而算力，又被先进芯片卡脖子。
你还别嫌这训练人工智能的先进芯片贵，有时分拿钱还买不到呢。
2022年8月，英伟达收到美国通知，要求其住手向中国出口A100和H100芯片。
斟酌到2022年底ChatGPT的横空出生，提前几个月限度向中国出口先进芯片，真的是招招朝着脖子卡。
可真是早就想好怎么防着中国了
（图：Reuters）▼
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美国不卖给中国先进芯片了，那中国能本人造吗？
我能想到的，美国确定也能想到。
2022年10月7日，美国商务部工业和平安局宣告扩张对中国芯片及装备的出口限度，其中包罗：
高端芯片及包孕高端芯片的计算机阻止出口给中国，并控制用于出产16nm及下列逻辑芯片、18nm及下列DRAM芯片、十二8层及以上NAND芯片的装备。
美国商务部工业和平安局公布的控制文件
（图：BIS）▼
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不只如斯，往年初美国还拉上日本、荷兰，就限度向中国出口一些先进的半导体制作装备达成协定，将把美国于2022年10月采用的一些出口控制措施，进一步扩张到荷兰阿斯麦、日本东京电子和尼康等公司。荷兰ASML、日本尼康和佳能是寰球光刻机畛域次要出产商，此举进一步限度了中国出产先进芯片的才能。
往年5月23日，日本经济产业省发布外汇法法令修改案，将先进半导体制作装备等23个品类追加列入出口办理的控制对象。
光刻机是制作芯片的中心装备
（图：shutterstock）▼
这些控制措施，瞄准的恰是中国半导体产业的要害环节。
半导体产业链能够大抵分为下游的资料装备、中游的设计和制作，以及上游的封装测试。
半导体制作和封测有十多个细分环节▼
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中国在上游的封装测试上根本是世界第一梯队，中游的设计环节也根本上可以完成国产代替。
而下游的资料装备和中游的制作，则是中国半导体产业链的单薄环节，其中下游资料装备的瓶颈还拖累了中游的制作环节。所以解决下游卡脖子的问题火烧眉毛。
2021年，在上图这些环节所需的中心装备中，光刻机简直整个依赖进口，荡涤装备国产化率不超过35%，抛光装备国产化率不超过25%，刻蚀机、堆积装备国产化率不高于20%，还有一些环节装备国产化率更低。
国产半导体装备还得致力降级翻新▼
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并且装备是离不开资料的，以上环节波及的资料里，截至2021年，寰球抛光垫市场次要被美国陶氏化学垄断，市场份额接近80%。电子气体中硅族气体、含氟气体、电子工业用同位素气体均后进于兴旺国度，处于充足形态。2020年光刻胶对外依存度80%以上。掩模板除晶圆厂自制外，28nm产品还没有法量产。
中国半导体装备和资料如斯依赖国外厂商，断供天然影响微小。国外的制裁，恰是瞄准了这一弱点。
中国需求啥，国外就制裁啥
（图：壹图网）▼
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从人工智能的前沿畛域，到算力卡脖子，到先进芯片卡脖子，再到制作先进芯片的装备和资料卡脖子，这个源头上的问题必需解决。
中国半导体，正在发力
半导体装备资料被卡脖子的问题如斯严厉，自主可控势在必得，但咱们也有决心战胜难题。
政策面上，近些年来搀扶半导体产业的顶层设计纷纭出台。
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不只如斯，在本国对高端半导体装备管控降级后，中国也出手反制。
7月3日，商务部和海关总署对镓、锗相干物项实行出口控制。锗、镓，都是策略性的根底原料，也是半导体制作的中心资料。镓的中国供应占比97%、原生锗的供应占比为70%以上。
锗、镓在芯片制作、通讯装备和国防等畛域有着普遍的用处
例如大少数卫星都是用锗基太阳能电池供电的▼
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这是中国反向卡国外半导体出产的脖子，吹响了半导体产业出击的号角。也释放了坚决的信号，举国体制催化下，半导体装备资料国产化一定会失掉鼎力搀扶。
资金方面，国度集成电路产业投资基金（大基金）二期于2019年底成立，注册资本2041.5亿元，将加大对半导体下游装备和资料的投入力度。从已上市的半导体装备资料ETF
来看，资本市场也在踊跃响应自主可控策略重心。
半导体装备资料国产化的黄金开展期行将到来▼
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国产化需要极其迫切，政策搀扶下国产化过程大大放慢。2022年1-7月份，5家晶圆厂实现投标装备中，薄膜堆积装备国产化率高达36%，化学机械抛光装备国产化率高达45%，刻蚀装备国产化率高达50%。
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这些国际半导体装备和资料厂商，不只市场占有率进步了，并且技术上不停降级，逐渐打破国外厂商在高端产品上的技术垄断。
好比半导体装备资料ETF重仓的中微公司，以介质刻蚀为主，曾经胜利出产出5nm的刻蚀机，并开始获取台积电及长江存储等公司的刻蚀装备定单。
3nm刻蚀装备的研发也曾经在路上了
（晶圆蚀刻零碎 图：壹图网）▼
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另外一家重仓的南方华创，在PVD畛域完成了国产高端薄膜制备装备零的冲破。
CMP装备方面，华海清科的产品就可以够掩盖十二寸及8寸产线，最高工艺节点可反对到28nm，并已切入中芯国内、长江存储、华虹团体等国际头部企业。
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愈来愈多国际厂商切入半导体装备和资料先进工艺赛道，象征着它们不只能填补低端市场空缺，还能不停迭代降级，破解技术卡脖子。
对它们更加无利的是，国外的控制措施，至关于将国际微小且不停增长的半导体装备资料市场拱手相让。
2022年中国大陆销售额高达282.7亿美元，占寰球比例26.3%，近两年内均为寰球第一大半导体装备市场。2022-2026年中国大陆预期再新增25座晶圆厂，这些新厂出产需求引入少量半导体装备和资料，市场范围还会持续增长。
中国半导体装备市场还有很大的开展空间▼
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国际厂商正在占据国际大市场的路上狂飙突进，营收增速超过50%。这象征着会有更多资本投入先进工艺的半导体装备和资料研发，进一步推进技术提高，吃下更多市场份额，造成滚雪球趋向。
总体来看，国际半导体装备国产化率曾经从2021年的21%晋升至2022年的35%。只管这个增幅很大，但后方等候着的仍然是星斗大海。
中国半导体装备国产化率逐年增长
预计将来国产化的脚步会愈来愈快▼
恰是基于这样的历史性机遇，国际首只半导体装备资料ETF（159516）近期曾经上市，瞅准的就是算力需要发作下，半导体装备资料自主可控、国产代替的高度肯定性和生长性。
人工智能将极大解放人类的脑力，实质上靠的是算力的极大晋升。
算力想不被卡脖子，就需求先进芯片；想要制作先进芯片，就不克不及被半导体装备和资料卡脖子。
这一轮人工智能技术反动，中国一定不会后进，所以归纳到本源的半导体装备和资料，也一定会解决卡脖子问题，市场在咱们这边，弱小的国度意志正在推进全部产业开展，咱们在人工智能时期的信心是：必胜。 |
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