世界算力格局正在经历一场静悄悄的地震。
不是某一场发布会,不是某一纸行政令,也不是某位CEO的公开信。而是深水区之下,板块在移动,旧的陆地被撕裂,新的山峰在海底隆起。
这件事的起点,得从中国西南省份贵州的一片大山里说起。
那里有全世界最大的单口径射电望远镜,五百米口径球面射电望远镜,大家习惯叫它中国天眼。每天,它接收着来自宇宙深处的电磁波,数据量惊人,一天产生的数据能装满好几千块硬盘。以前,这些数据需要千里迢迢传到东部沿海的超算中心处理,路上就要花掉好几天时间。
后来,就在天眼所在的喀斯特地貌深处,一座全新的计算中心建成了。它的任务,就是就地消化这些天量级的宇宙信号。有意思的不是建了多少机柜,用了多大功率的空调,而是这座计算中心内部,跑着的芯片没有一块来自硅谷。
从处理器到加速卡,从交换芯片到存储控制器,全部是国产方案。
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这件事发生在好几年以前,没有登上过硅谷科技媒体的头条。但它像一粒种子,埋进土里,安静地生长,等待破土而出。
回看全球半导体这几十年,有一条铁律几乎没人敢挑战。那就是摩尔定律,戈登·摩尔在1965年提出的那个著名预言,集成电路上可容纳的晶体管数量,大约每两年翻一番。半个多世纪以来,整个产业都沿着这条路径奔跑,台积电、三星、英特尔,三大巨头的竞争就是看谁能率先攻下更先进的制程节点,7纳米、5纳米、3纳米,一路狂奔。
这成了一种信仰。制程等于性能,性能等于竞争力,竞争力等于国家实力。
美国对华芯片管制的底层逻辑,就建立在这个信仰之上。只要我卡住先进制程,卡住高端GPU,卡住EDA设计工具,就等于卡住了中国算力的喉咙。这个逻辑链条看起来很完美,完美到华盛顿的政策制定者们深信不疑。
但他们忽略了一件事。
任何铁律,都有被打破的那一天。
时钟拨回到2015年。那一年,中国超算“天河二号”连续第六次拿下全球超算TOP500的冠军。它用的是英特尔的至强Phi协处理器。同年,美国商务部把中国多家超算机构列入实体清单,禁止英特尔出口用于升级的芯片。
当时的氛围是,中国超算可能要被锁死在那个时间点上了。业界都在讨论,没了英特尔的芯片,下一代超算怎么造。
中国给出的答案,是“神威·太湖之光”。它用的处理器叫申威26010,完全自主设计,采用Alpha架构,集成了260个核心。它的出现,等于在说,你断我的CPU,我自己造。那一年是2016年,太湖之光登顶全球第一,蝉联了四届。
这段历史很重要,因为它揭示了一个规律。每一次封锁,都会逼出一条新的技术路线。
当年面对的是CPU封锁,应对方案是自研处理器。后来面对的,是更广泛的打击面,GPU、制程、EDA软件、制造设备,几乎全方位覆盖。
这一次封锁的规模远超以往,涉及到的利益也更复杂。美国半导体企业首当其冲。英伟达、AMD、英特尔、高通、应用材料、泛林集团、科磊,这些公司的相当一部分营收来自中国市场。据美国半导体行业协会统计,因为出口管制,美国芯片公司的损失早就超过了数千亿美元。
这里有个关键的转折点。华盛顿的决策者们发现,单纯的“堵”好像堵不住了。对方不仅没停下,反而在加速追赶。于是策略开始转向,“堵”和“疏”双管齐下。什么意思?高端的、前沿的芯片,继续卡住。中高端的、阉割过的芯片,可以卖,但要加价,要交高额许可费,要在美国政府的严格监控下使用。
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这个策略设计得很精巧。一方面,美国企业能赚到钱,缓解因失去中国市场而造成的营收压力。另一方面,继续维持技术代差,让你用我的东西,但永远落后我半步。
按照这个思路,英伟达专门为中国市场定制了阉割版的A800和H800,后来由于管制进一步收紧,又推出了性能更低的H200版本。这个过程反复拉锯,每一次管制升级,英伟达就得重新设计一次产品,企业叫苦不迭,但也不得不照办。
白宫觉得这步棋走得很妙,既照顾了企业利益,又守住了国家安全底线。然而他们漏算了一个变量。
这个变量,是中国企业在软件和算法层面的突飞猛进。
以前大家普遍认为,AI大模型的训练和推理,核心就是拼算力,算力约等于GPU的数量,GPU越多就越强。这个等式在很长一段时间里都是成立的。OpenAI的GPT系列模型,每一次迭代都伴随着算力投入的指数级增长,英伟达的数据中心业务也随之起飞。
但中国企业逐渐摸索出了另一条路径。既然高端GPU拿不到,或者说拿到的阉割版性能受限,那就在算法效率和工程优化上找补回来。
这里不得不提DeepSeek这家公司。它没有选择去囤积那些高价阉割版芯片,而是埋头在模型架构和训练方法上做文章,提出了MoE混合专家模型的创新路由策略。用更通俗的话说,传统的密集模型每一次推理都要激活全部参数,好比每次出门都要把整个家当背在身上。而MoE模型每次只激活和任务最相关的那一小部分参数,轻装上阵,跑起来快得多,成本也低得多。
DeepSeek用远低于硅谷同行的算力开销,跑出了几乎可以媲美顶级模型的推理能力。这是一次认知上的冲击,它告诉业界一个道理,拼蛮力不是唯一的出路,巧劲同样重要,甚至更重要。
这件事的连锁反应超出了大多数人的预期。它不仅影响了大模型赛道,也让那些原本等着中国买家上门采购芯片的美国公司,等了个空。
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当中国公司发现,用更聪明的方法可以在现有算力条件下做到同样的事,那为什么还要花大价钱去买你的阉割版芯片呢?
这个“需求消失”的现象,比任何技术突破都更让华盛顿难以接受。它不是一场正面对抗,而是一种巧妙的绕行。你不用我的枪了,我造再好的枪又有什么用。
再把视线拉到更宏观的半导体产业链上。
台湾是全球先进制程代工的重镇,台积电一家就吃下了全球超过一半的芯片代工订单,在7纳米以下先进制程的市场占有率更是一度超过百分之九十。它用最精密的极紫外光刻机,在比头发丝还细万倍的尺度上雕刻电路,这件事本身堪称现代工业文明的奇迹。
台积电的创办人张忠谋,早年提出过一个很形象的比喻。他说半导体行业是一条倒金字塔形的赛道,越往上走投资越大、玩家越少、利润越高。先进制程就是那个塔尖。这个比喻影响了一代产业人的思维,所有人都想往塔尖上挤。
然而这场游戏的入场券极其昂贵。一台阿斯麦的极紫外光刻机,售价接近四亿美元,比一架波音客机还贵,而且有钱还不一定买得到,得看美国政府的出口许可。台积电的3纳米工厂,一座的投资额就超过两百亿美元。
高昂的门槛,意味着一旦被拦在门外,传统路径就走不通了。
中国面对的就是这种局面。先进制程的极紫外光刻机买不到,含有美国技术的先进芯片设计工具也被断供。这逼着中国的科研人员和工程师去思考一个更根本的问题。
制程这条赛道,是不是唯一的赛道?
答案是否定的。
摩尔定律描述的是平面上的晶体管密度翻倍,是二维世界里的指数增长。但芯片本质上是一个三维的物理实体,除了向更小的尺度去内卷,还可以向上生长,把芯片像盖楼一样一层一层堆叠起来。
这就是业界所说的先进封装和三维异构集成技术,也被一些中国科技企业形象地称为“逻辑堆叠”。
台积电、三星、英特尔其实也都在布局这条路。台积电的CoWoS封装技术,英特尔的Foveros技术,都是想把不同功能、不同制程的芯片,像搭乐高一样堆叠拼装在一起。但美国的管制政策无意中给了中国企业一个强大的推动力,既然走不到更精密的平面光刻,那就干脆全力押注立体堆叠。
这条路走通了会有多大的威力?有中国科技公司做过推算。通过不断优化逻辑堆叠和系统架构,到2031年,可以在不用到最先进极紫外光刻工艺的情况下,实现等效1.4纳米制程的计算性能。
注意这个词,等效。它不是物理上刻出了1.4纳米的线条,而是通过立体集成和架构革新,在整体效能上达到甚至超越了同等水平。如果这个预测真的实现,那意义将是颠覆性的。它意味着,耗费了全球半导体产业数万亿美元、花费几十年建立起来的平面制程护城河,可能不再是一道无法逾越的天堑。
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这还不是故事的全部。
算力竞赛里还有一个容易被忽视的维度,能源。
电,正在成为AI时代最宝贵的资源。训练一次大模型要消耗的电量,相当于一个小城市一天的居民用电。运行一座万卡级的GPU集群,光是散热消耗的电力就高得吓人。美国一些科技巨头已经开始在全球选址,寻找电力充足且便宜的地方建设数据中心。
中国的优势在于,过去二十年建成了全世界最强大的特高压电网和最大规模的可再生能源基地。甘肃的酒泉、新疆的哈密、内蒙古的鄂尔多斯,成片的风机和光伏电站在戈壁滩上一眼望不到头。这些地方出来的绿电,价格极具竞争力,而且不受国际地缘政治波动的影响。
国家在西部规划了多个算力枢纽节点,启动了一项名为“东数西算”的超级工程。把东部产生的海量数据,通过高速光纤专线,传到西部去计算、去存储。这不只是一道经济上的成本计算题,更是一种战略上的纵深布局。
能源自主,意味着算力自主有了坚实的底座。这一点,或许比某一款芯片的性能指标,更能决定长期竞争的走向。
回到开头提到的贵州天眼,计算中心旁边不远处,就有一座大型水电站。数据在本地处理,电力由本地供应,形成了一个自给自足的闭环系统。这套系统完全运行在一条独立于全球供应链的技术栈上。
放眼全球,欧洲、日本、韩国,也都感受到了这场算力竞赛的冲击波。
欧盟推出了《芯片法案》,计划投入超过四百三十亿欧元,目标是到2030年将欧盟在全球芯片生产中的份额从百分之十提升到百分之二十。德国邀请台积电到德累斯顿建厂,英特尔在马格德堡的晶圆厂项目尽管进展缓慢,但也反映出欧洲对于减少芯片依赖的焦虑。
日本则另辟蹊径,联合东京电子、佳能等本土企业,在无需极紫外光刻的纳米压印技术上取得突破。佳能的纳米压印光刻设备,据说已经可以实现相当于5纳米制程的精度。日本政府还拉上台积电到熊本建厂,提供巨额补贴,试图重振当年的半导体荣光。
韩国三星电子在3纳米制程上率先采用全环绕栅极晶体管技术,挑战台积电的代工霸权。SK海力士在高带宽内存领域优势明显,紧盯着AI芯片对内存带宽的爆增需求。
可以说,全世界主要经济体和科技强国,都在围绕算力这个新时代的核心生产要素,投入海量资源,重新布局产业链。
在这场全球博弈中,有一点愈发清晰。技术路线从来不是单一的,百花齐放才是常态。过去那种认为所有国家都必须沿着同一条路径追赶的思维,正在被现实瓦解。
算力的未来,不是由华盛顿的几份行政令决定的,也不是由硅谷的几场发布会决定的。它取决于基础科学的突破,取决于工程智慧的创新,取决于庞大市场的需求牵引,也取决于不同国家根据自身禀赋做出的路径选择。
在长三角的某个小镇,一家生产芯片封装基板材料的公司,技术人员正对着一款有机硅胶进行反复测试。这种胶水的导热系数,直接决定了堆叠芯片在高速运行时的散热效率。如果能将导热率再提升两个数量级,逻辑堆叠的路就能走得更远。
在珠三角的深圳坂田,华为工程师正在调试下一代无线通信设备,AI算法被直接集成进基站内部,算力下沉到了离用户最近的地方。
在北京中关村,一家清华背景的初创企业,正在探索一种全新的存算一体芯片架构。他们用忆阻器阵列来模拟人脑的突触,在同一物理位置上完成计算和存储,功耗低到可以忽略不计。
这些散落在各地的努力,汇聚在一起,勾勒出了一条不同以往的技术发展轨迹。它不是对硅谷模式的简单追随,也不是闭门造车的狭隘对抗,而是一种根植于自身约束条件的创造力迸发。
约束有时候不是坏事。历史上无数次证明,严苛的外部限制往往会激发最伟大的创新。资源的匮乏,逼出了更高效的利用方式。通道的狭窄,逼出了更巧妙的迂回路径。
美国人花了很多年,投入了不可计数的财力,建立起一套半导体领域的全球治理体系。这个体系以瓦森纳协定、外国直接产品规则、实体清单、芯片四方联盟等为支柱,试图对全球半导体技术流动进行精细化管控。
然而,他们可能低估了技术扩散的内在规律。知识和创新从来不是单向的。当一个拥有十四亿人口、完整工业体系、庞大工程师群体的国家,决心要掌握某个领域的核心技术时,没有什么外部力量能够长久阻挡。
这就像治理洪水。你可以筑坝,可以修堤,但如果上游持续降雨,水位不断上涨,大坝总有被冲垮的一天。真正有效的办法是疏浚河道,顺应水流的自然规律,而不是与之对抗。
英伟达的黄仁勋在不同场合反复表达过类似的观点。他说,AI是一种可以解锁无数科学领域突破的通用技术,不应该成为地缘政治博弈的牺牲品。他知道,每一次封锁,都是在帮中国本土芯片企业清空竞争对手。全球最大的芯片市场,就这样拱手让给了还在成长中的对手。
这恐怕是这场博弈中最讽刺的地方。一项旨在削弱对手竞争力的政策,反过来却激活了对手的创新能力,伤害了本国企业的商业利益。美国半导体公司们的损失是直接的、可量化的,而那些战略收益,却越来越模糊,越来越难以证实。
美国国会的部分议员还在推动新一轮限制法案,想要把管制的触角延伸到云计算、开源代码、甚至远程访问等更广泛的领域。他们似乎仍然相信,只要篱笆扎得足够紧,就能把技术永远关在院子里。
技术不是一头可以被圈养的牲畜,它是一种会流动、会渗透、会自我进化的生命体。你堵住这条路,它会自己找到另一条路。
重新看那张全球超算TOP500的榜单,灵晟的登顶只是冰山露出水面的一角。水面之下,是过去九年间,整个中国半导体产业链从底层的材料、设备,到中层的芯片设计、制造,再到上层的系统集成、软件生态,全链条的集体突围。
是从“申威”到“飞腾”,从“龙芯”到“鲲鹏”,一系列国产处理器的迭代演进。是从长江存储的3D NAND闪存,到长鑫存储的DRAM内存,存储芯片的规模化量产。是从华为的EDA工具突破,到中微公司的刻蚀机,一批工业软件和半导体设备的本土替代。
每一个环节的进展,单独拿出来可能都不那么引人注目。但把它们拼在一起,呈现的就是一幅完全不同以往的产业图景。
灵晟用的是自研的LX2处理器,全部走CPU路线,没有一块GPU。这种架构选择本身,就是对现有范式的一种挑战。当所有人都挤在CPU加GPU的异构计算独木桥上时,中国工程师选择绕道而行。他们把原本放在GPU里的加速单元,直接融合进了CPU内部。这种设计思想,减少了两颗芯片之间来回搬运数据的开销,反而在特定负载下跑出了更高的效率。最终跑出的2.198 EFLOPS持续性能,不只是数字上的超越,更是对“只有一种正确答案”的有力反驳。
图灵奖得主杰克·唐加拉看到这个结果后的公开评价,可以作为这一切最好的注脚。他没有去讨论政治,没有去评价封锁的对错,他只是从纯技术的角度,看到了超算走向科学智能的新希望。科学家关心的终究是突破未知边界的可能性,而不是人为设置的障碍。
这场算力竞赛,还远远没有到终局。AI芯片的架构之争还在继续,GPU、CPU、FPGA、ASIC、存算一体、光计算、量子计算,各种技术路线都在快速演进。
量子计算更是一条充满想象力的赛道。中国科学技术大学的潘建伟团队,在光量子计算原型机“九章”和超导量子计算原型机“祖冲之”上,都取得过世界领先的成果。量子比特的纠缠和操控,或许会在未来某个时间点,颠覆当前所有关于算力的想象。
但那是更长远的故事了。
眼前正在发生的,是一个全球性的算力秩序重构。旧的单极格局正在松动,多极并存的趋势已经形成。不同国家、不同企业、不同技术路线,都在这个宽广的赛道上寻找自己的位置。
中国选择的路,不是复制别人的脚印,而是在山穷水尽处,用铁锹和炸药,硬生生开出一条自己的隧道。
至于这条路最终能通向哪里,没有人能给出确切的答案。但有一点可以确定。
计算这门古老的技术,在经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路的不断演进之后,正在迎来又一次深刻的范式转移。未来的计算机长什么样,未来的人工智能跑在什么芯片上,这些问题的答案正在被重新书写。
而执笔的人,不再局限于硅谷的那个小圈子。
世界的算力故事,才刚刚翻开新的篇章。
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