美國新規之下，多數國產(chǎn)先進(jìn)制程芯片海外代工暫不受影響！

10月21日消息，雖然美國政府于10月7日出臺了針對中國大陸的出口管制新規，一些中國大陸的芯片制造商受到了較大的影響，但是對于多數的中國大陸芯片設計廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，目前的影響相對有限。比如據彭博社報道，中國GUP廠(chǎng)商壁仞科技最新的7nm GPU芯片BR100依然能夠繼續由臺積電代工。

根據之前美國公布的限制規則顯示，美國已宣布將某些先進(jìn)計算芯片，以及包括先進(jìn)計算芯片的計算機商品添加到商業(yè)控制清單（CCL）中。

例如美國此前已經(jīng)要求NVIDIA暫停向大陸出貨的A100、H100 GPU卡，要求AMD暫停出貨的MI200 GPU。此次新規還以A100的性能指標作為限制標準。即同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件的即為受管制的高性能計算芯片：（1）芯片的I/O帶寬傳輸速率大于或等于600 Gbyte/s；（2）“數字處理單元 原始計算單元”每次操作的比特長(cháng)度乘以TOPS 計算出的的算力之和大于或等于4800TOPS。

所謂原始計算單元包括：NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)用計算單元）、MAC（矩陣運算單元）、FPU（浮點(diǎn)運算單元）、AMU（模擬乘法器運算單元），使用憶阻器、自旋電子學(xué)、磁子電子學(xué)的處理單元，使用光子學(xué)、非線(xiàn)性光子學(xué)的處理單元，使用模擬、多級非易失性（multi-level nonvolatile weights）的處理單元，使用多級存儲器或者模擬存儲器的處理單元，Multi-value units、spiking架構芯片（例如IBM的TrueNorth）。

美國新規當中有指出，一個(gè)或多個(gè)模擬、多值或多級“原始計算單元”，其處理性能將以TOPS乘以8來(lái)衡量，即8bit下的算力需要乘以8換算成1bit下的算力，再跟限定的4800TOPS比較。

美國對于受限的超級計算機的定義為：“在體積41600立方英尺以?xún)染邆銯P64計算能力在100Petaflops以上，或者FP32在200Petaflops以上算力的計算系統”。

超過(guò)以上閾值高性能計算芯片或超算系統都將受到新的出口管制規則的限制，除非獲得美國商務(wù)部的許可證。

同時(shí)，新規還針對在中國大陸進(jìn)行超級計算機或所需的超級計算機芯片開(kāi)發(fā)或生產(chǎn)的項目提出增加新的許可證的要求，并且出口管制的范圍還將擴大到中國大陸以外的利用美國技術(shù)來(lái)為中國大陸廠(chǎng)商制造的可以被用于超算的高性能芯片或被用于超級計算機的器件的外國廠(chǎng)商。

即在中國大陸設計此類(lèi)芯片的設計廠(chǎng)商、制造超算芯片的晶圓廠(chǎng)，以及有用到美國技術(shù)的海外晶圓代工廠(chǎng)在為中國大陸芯片設計廠(chǎng)商代工此類(lèi)芯片時(shí)，都將受到美國的出口管制新規限制，除非獲得美國商務(wù)部的許可。但是這里的前提跟前面一樣，芯片的峰值算力大于或等于4800TOPS*1bit（相當于INT8算力600TOPS），I/O雙向帶寬大于或等于600GB/s才會(huì )受到限制。

BR100是壁仞科技于2022年8月9日發(fā)布的旗下首款通用GPU芯片，基于臺積電7nm工藝，CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）的2.5D封裝，其INT8算力達2048 TOPS，BF16算力達1024 TFLOPS，TF32＋算力達512 TFLOPS，FP32算力達256 TFLOPS。BR100還支持 PCIe 5.0接口技術(shù)與 CXL通信協(xié)議，雙向帶寬為 128 GB/s。根據公開(kāi)的資料也顯示，BR100也是目前所有的國產(chǎn)GPU當中性能最強的一款芯片。

按照美國新規給出的限制“閾值”來(lái)看，壁仞科技BR100算力是超過(guò)“閾值”的，但是BR100的帶寬則小于“閾值”。而美國新規的給出的限定條件是，同時(shí)達到算力和帶寬“閾值”的產(chǎn)品才會(huì )受到限制。所以，壁仞科技的BR100確實(shí)不會(huì )受到新規的限制，臺積電可以為其代工。

正如前面所提及的，目前壁仞科技的BR100是國內目前最強的國產(chǎn)GPU芯片，其他的已經(jīng)發(fā)布的國產(chǎn)芯片GPU，比如天數智芯天垓100、摩爾線(xiàn)程的蘇堤等不論是算力還是帶寬都是遠在美國限定的“閾值”之下。 

同樣，其他的芯片設計廠(chǎng)商（除華為以及此次擴大限制的28家實(shí)體）也無(wú)需對于禁令過(guò)于緊張。因為美國此次禁令主要限制的是前面提及的“閾值”之上的高性能計算和超算芯片及系統的對中國大陸出口，以及大陸在這方面的制造能力，包括通過(guò)限制相關(guān)半導體設備對大陸的出口，以限制大陸制造16/14nm及以下先進(jìn)制程邏輯芯片、128層及以上NAND閃存芯片、18nm半間距或更小的DRAM內存芯片的制造能力。但是其他例如基于先進(jìn)制程的國產(chǎn)智能手機芯片、IOT芯片、汽車(chē)芯片等，臺積電、三星等海外晶圓代工廠(chǎng)依然是可以為相關(guān)大陸芯片設計廠(chǎng)商代工的。

對于這一點(diǎn)，此前筆者也曾與某頭部晶圓代工廠(chǎng)內部相關(guān)人士進(jìn)行交流，對方看法亦是如此。

但是，這也并不什么值得高興的事，因為從美國方面的一系列動(dòng)作來(lái)看，套在我們“脖子”上的繩子已經(jīng)是收的越來(lái)越緊。誰(shuí)也不知道，下一次，美國是否又會(huì )再出新規來(lái)限制國內設計的先進(jìn)制程芯片在海外的代工。所以，核心問(wèn)題還是在于國內半導體制造業(yè)何時(shí)能夠突破？個(gè)人認為，如果在未來(lái)五六年內能夠實(shí)現7nm的去美化產(chǎn)線(xiàn)（關(guān)鍵還是在于核心設備和材料），那么很多問(wèn)題將迎刃而解。

為什么是7nm的去美化產(chǎn)線(xiàn)？因為隨著(zhù)制程工藝向著(zhù)更微觀(guān)的3nm、2nm尺度推進(jìn)，晶體管的微縮開(kāi)始變得越來(lái)越困難，不僅推進(jìn)的腳步越來(lái)越慢，能夠帶來(lái)的性能提升也越來(lái)越有限，但成本也越來(lái)越高，摩爾定律正趨于失效，同時(shí)其所帶來(lái)的經(jīng)濟效益正在消失。有研究顯示，5nm的單位晶體管的成本已經(jīng)幾乎與7nm持平（即制程更先進(jìn)，單位面積的晶體管密度更高、數量更多，但是攤薄到單個(gè)晶體管上的成本并沒(méi)有帶來(lái)成本的降低），3nm的單位晶體管成本甚至已經(jīng)要高于7nm。因此，7nm的去美化產(chǎn)線(xiàn)的建立，對于我們來(lái)說(shuō)更具實(shí)際意義。美國后續即使在更先進(jìn)的3/2nm層面保持圍堵，對于我們整個(gè)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓制作用將比較有限。