来了，新一轮的出口禁令又来了。美国当地时间 8 月 31 日，GPU 巨头英伟达在一份监管文件中披露，美国政府已推出一项新的出口许可管制，将影响英伟达向中国出口两款高性能 GPU 产品。
高性能 GPU 是什么？
谈及 GPU，数码爱好者都不陌生。GPU 中文全称为图形处理器，也叫显示核心、视觉处理器、显示芯片，一般用于个人电脑、游戏机等电子设备。在中文语境中，很多人喜欢用“显卡”一词来代替 GPU。市场中常见的 GPU 有英伟达 GTX 3090、英伟达 GTX 3080Ti、AMD 6900 XT 等。
然而，这次涉及的 GPU 并非上述型号，而是消费电子市场中并不常见的英伟达 A100、H100 两款芯片。
▲出口许可管制文件
事实上，GPU 分为很多种，对于玩游戏、做设计的普通用户来说，个人电脑需要配备一个 GPU，然后将显示器的接口插到 GPU 板的接口上，就能让游戏拥有更高画质，让 PS、PR 等软件运行更加流畅。这些主要用于个人用户的 GPU，也是大众最为熟知的产品形式。
不过，在 GPU 领域，还有一类产品叫计算卡，用于大型的计算工作，比如深度学习、地球天气模拟等等。这些工作涉及大量图形计算运输，GTX 3090 等显卡难以满足要求。因此，英伟达先后推出了 A100 和 H100 系列计算卡。
其中， A100 由 540 亿个晶体管组成，针对稀疏矩阵运算的加速功能，对于 AI 推理和训练来说特别有用。此外，采用英伟达 NVLink 互连技术可以让多个 A100 GPU 连起来用于更大规模的 AI 推理工作。简而言之，这是一款针对 AI 领域专门优化过的 GPU，特别适合机器学习工作站、超级计算机等一系列产品。
▲H100 计算卡
A100 性能强悍，可在 H100 面前就有点小巫见大巫。H100 专门针对面向高性能计算（HPC）和数据中心打造，拥有 800 亿晶体管，采用目前最为先进的台积电 4nm 制程工艺。英伟达表示，H100 GPU 在 FP16、FP32 和 FP64 计算方面比其上一代 A100 快三倍，在 8 位浮点数学方面快六倍。
价格上，英伟达 H100 于今年 8 月登陆日本供应商 GDEP 的网站上，其售价为 4313000 日元（不含消费税配送费，约合人民币 21．6 万元）。
哪些行业受到影响？
售价几十万的计算卡，自然不会影响普通消费者。在国内市场，A100 与 H100 的消费群体主要是企业用户与政府机构。在英伟达官网上可以发现，蔚来、上海市磁共振实验室、腾讯 PCG、阿里云、火山引擎等等。
以蔚来汽车为例，通过 A100 构建综合全面的数据中心基础设施，并在此基础上开发 AI 驱动的软件定义汽车。凭借 A100 高性能计算，蔚来可以在复杂的深度学习模型上不断迭代，在闭环环境下构建自动驾驶算法。
通俗地说，蔚来采集车队每年产生海量数据，这些数据传输到数据中心，在采集、整理、标记之后，通过 A100 高性能计算卡进行深度神经网络计算，从而对已有的自动驾驶算法进行优化。
至于腾讯 PCG，主要使用 A100 进行用户推荐。日常生活中，我们使用腾讯看点、腾讯新闻、腾讯视频等产品，系统会自动推荐内容，而这套推荐系统叫无量推荐系统。
腾讯无量推荐系统支持日活跃用户达数亿级别，日均调用服务达千亿级别，在这背后，也离不开 A100。在传统推荐系统架构，无量推荐系统使用大量 CPU 资源，通过分布式架构实现模型训练与部署。而通过使用 A100 GPU 训练和推理，单机多卡的 GPU 算力可以达到数十台 CPU 机器的算力。
▲A100
说到推荐算法，肯定离不开字节跳动，毕竟今日头条与抖音第一次让世界认识到个性化推荐的魅力。字节跳动旗下火山引擎有一项火山拍照识别功能，为用户提供以手机拍照作为输入的搜索功能。
该功能包含 10 万＋ 事物识别，涉及大规模细粒度图像识别，实现难度非常大。为了获得更高的推理速度，火山引擎选用了 100 GPU 作为计算平台，成功将百万级别图片训练的每次迭代训练周期从 5 天缩短至 3 天左右，大幅度提高了火山引擎线上服务速度。
从智能汽车、算法推荐到医学实验室，英伟达 A100 计算卡凭借其强大快速的计算能力为国内众多行业赋能。在计算速度、效率与能耗领域，确实有不可替代的优势。至于更加强大的 H100 计算卡，因为尚未在国内发售，所以暂时不会对国内企业造成多大影响。
国内企业如何应对？
A100 非常强、H100 无敌强，可这毕竟是人家的产品，出口许可管制生效之后，国内企业很难及时获得产品。那么，在此背景下国产企业又该如何应对呢？
首先来看蔚来、腾讯、字节跳动等下游企业，A100 计算卡最大的优势在于计算速度快、效率高、能耗低。
GPU 行业人士表示，互联网企业在计算数据中心整体成本支出时，高端产品一次性购买成本、机架占位／人工服务费（运维）、电费三者所占比重大约为 3：3：4。如果英伟达 A100、H100 被禁用，那么只能采用 12nm 的 V100 产品，考虑到电费、机架费用带来的费用，整体成本支出将超过 3 倍。
成本支出提高意味着企业需要承担更大的财务压力，不过这也说明 A100、H100 并非不可替代，通过尚未禁售的中低端计算卡组合，同样可以实现目前的效果。
接下来再看 GPU 厂商，目前英伟达主要竞争对手为 AMD，同样也是一家美国公司。据报道，AMD 旗下高端计算卡同样面临出口许可管制，因此使用 AMD 产品替代英伟达产品并不现实。
国外 GPU 企业靠不住，那么只有从国内企业中寻找。近几年，国内大量芯片初创公司都瞄准了 GPU 领域，他们与老牌企业龙芯、海光一起，构成了 GPU 领域国产替代的主力军。
今年 7 月，龙芯中科发布 7A2000 桥片，集成了龙芯自研统一渲染架构的 GPU 模块，这款产品支持 OpenGL2．1，搭配 32 位 DDR4 显存接口，最大支持 16GB 显存容量。据推测，这款产品性能相当于 AMD 十多年前的核显。
十年前的核显显然满足不了人们的需求，今年上半年，另一家芯片公司摩尔线程发布 MTT S60 多功能智能显卡。这款产品采用 12nm 制程，包含 2048 个 MUSA 核心，单精度算力最高可达 6TFlops，配置 8GB 显存。据介绍，性能堪比英伟达 GTX1070。只可惜，这款产品依然是消费级 GPU，并不能替代 A100、H100 这类企业级 GPU。
在高端 GPU 领域，国产企业同样在进步。海光的 DCU Z100 加速卡，专门针对深度计算开发。去年，百度飞桨深度学习框架与海光人工智能加速卡DCU 系列进行了安装部署测试、基本功能测试和稳定性兼容性测试。联合测试结果显示百度飞桨深度学习框架在海光 DCU 系列以及海光 3000、5000、7000 系列 CPU 环境上均能顺利安装。
性能上，海光 Z100 对标 AMD MI100 系列，同时兼容 AMD 的 ROCM 生态，虽然不如英伟达生态丰富，但是可以实现国产替代。
此外，上个月 9 号，国产初创企业壁仞科技发布 BR100 计算卡。据介绍，这款产品是国内算力最大的通用 GPU 芯片，采用成熟的 7nm 工艺，并结合了 Chiplet 技术。在发布会上，壁仞科技表示，BR100 拥有全球最高算力，峰值算力达到了市场在售旗舰产品的三倍以上，16 位浮点算力达到 1000T 以上、8 位定点算力达到 2000T 以上，单芯片峰值算力达到PFLOPS级别。
通过已知数据不难发现，壁仞科技所说的市场在售旗舰产品正是英伟达 A100 GPU。如果壁仞科技这款产品真的可以超越英伟达 A100，部分性能甚至超越 H100，那么美国所谓的出口许可管制将会成为一个笑话。当然，BR100 目前尚未量产，还处在 PPT 阶段，具体性能如何还需市场检验。
从龙芯中科、摩尔线程到海光、壁仞科技，可以看出国产企业正在 GPU 领域奋起直追。出口许可管制并不会打垮中国超算中心、深度学习行业，反而有可能促进中国独立自主的 GPU 产业走向成熟。
图源：英伟达官网、pixabay、壁仞科技
原文标题 : 美国限制高端GPU出口，中国将如何应对？
