4 façons pour la Chine de contourner les restrictions américaines sur les puces IA

Le Computex 2024 qui s'est récemment terminé à Taipei a rassemblé les fabricants d'ordinateurs les plus renommés au monde et a invité un nombre sans précédent de PDG des fabricants de puces électroniques pour en être les conférenciers principaux. Les thèmes de l'exposition étaient l'intelligence artificielle (IA), la durabilité des énergies vertes et l'innovation, avec un accent particulier sur l'arrivée de l'ère des processus 3 nm dans l'IA. Les produits GPU 3 nm présentés lors du keynote incluent La plateforme Rubin de Nvidia, Lunar Lake d'Intel, la série MI350 d'AMDet même L'architecture v9.2 d'ARM basée sur 3 nm.

Dans le domaine de l'IA, la différence de puissance de calcul entre les puces de 7 nm et de 3 nm réside dans le nombre de transistors. Comparant L'A100 de 7 nm de Nvidia avec le B200 de 4 nm de la sociétéle nombre de transistors augmente considérablement, passant de 54,2 milliards à 208 milliards, soit presque quatre fois plus. En termes de calcul en virgule flottante demi-précision (FP16), le B200 fournit 2 250 TFLOPS, tandis que l'A100 fournit 312 TFLOPS, soit une multiplication par plus de sept. En prenant en compte les performances des composants périphériques et des écosystèmes, la puissance de calcul réelle du chipset 3 nm dépasse de loin le multiplicateur mentionné ci-dessus.

Les objectifs de la politique technologique de l’administration Biden – décrite comme un «petite cour, haute clôture« L’approche de Washington – qui consiste à entraver, paralyser et retarder le développement par la Chine de ce type de technologie de puces avancées – vise à freiner, paralyser et retarder le développement par la Chine de ce type de technologie de puces avancées. Ce faisant, Washington cherche à stopper les progrès de la Chine dans le domaine de l’intelligence artificielle et des capacités de calcul haute performance (HPC) et ainsi à donner aux États-Unis et à ses alliés le temps d’accroître leur avance dans les technologies de pointe. Mais jusqu’à présent, ces mesures n’ont connu qu’un succès limité.

Quatre trous dans la « haute clôture »

Sous les sanctions américaines, la Chine a rencontré des difficultés considérables dans la fabrication de puces avancées. Pour faire face aux difficultés d’acquisition de puces d’IA, la Chine a réagi de quatre manières : premièrement, en stockant d’importantes quantités de puces d’IA ; deuxièmement, en modernisant ses processus de fonderie et ses outils de conception locaux ; troisièmement, en important illégalement des puces par l’intermédiaire de tiers ; et quatrièmement, en utilisant des services d’IA offshore.

Avant les restrictions américaines sur l'exportation de puces d'IA vers la Chine le 7 octobre 2022, les principales sociétés d'IA et fournisseurs de services cloud chinois avaient déjà accumulé ou commandé un nombre considérable de puces d'IABien que la quantité réelle livrée à la Chine soit inconnue, il est plausible que la Chine dispose de suffisamment de puces disponibles pour développer les modèles d'IA nécessaires jusqu'à la fin de 2024. Afin de prolonger la durée de l'approvisionnement en puces avancées, la Chine utilise des puces avancées exclusivement pour la formation des modèles qui nécessitent le plus de puissance de calcul.

En raison des restrictions à l'exportation imposées par les États-Unis, les fabricants de puces électroniques américains ne peuvent pas exporter leurs unités de traitement graphique (GPU) avancées vers la Chine. Par conséquent, le dirigeant chinois Xi Jinping appelle fréquemment à «autonomie » dans l'approvisionnement en puces et le progrès technologique « autonome et contrôlable ». Récemment, la Chine a alloué un montant supplémentaire 48 milliards de dollars dans le but de renforcer les capacités nationales de fabrication de puces électroniques, malgré la corruption constatée dans le pays. fonds de puces précédentsqui a totalisé 50 milliards de dollars.

Bien que les efforts précédents n'aient pas donné les résultats escomptés, des progrès ont été réalisés. Actuellement, il existe de nombreux fournisseurs de puces IA locaux en Chine, tels que l'Ascend 910B (7 nm) et le Kunpeng-920 (7 nm) d'Hisilicon, le Kunlun Gen 2 (7 nm) de Baidu, le T-head (12 nm) d'Alibaba, le Zixiao (12 nm) de Tencent, le V120 (7 nm) de Taishan, etc. Le nouveau chipset IA d'Hisilicon est devenu un alternative viable aux puces des entreprises américaines. Les puces fabriquées en Chine sont historiquement à la traîne par rapport à leurs homologues occidentales en termes de performances et de stabilité, ce qui a entravé le développement de modèles d'IA à grande échelle en Chine. Cependant, ils peuvent toujours créer des modèles en regroupant de nombreuses puces.

En outre, la Chine subventionne de nombreuses petites entreprises de conception de puces, leur permettant ainsi de concevoir des puces d’IA à fonction unique pour diverses applications. Ces puces ne peuvent être fabriquées que localement grâce à l'utilisation du processus 7 nm du SMIC. Cependant, étant donné que la capacité limitée du SMIC est entièrement occupée par la demande de Huawei, certaines sociétés de conception de circuits intégrés ont été contraintes de rétrograder leurs processeurs et demander l'aide de TSMC de Taiwan. TSMC a refusé ces demandes.

Comme c'est le cas avec les restrictions occidentales sur l'accès de la Russie aux composants à double usage, les importations en provenance d'un tiers sont également devenues une faille dans les restrictions à l'exportation de semi-conducteurs imposées à la Chine. Le Bureau de l'industrie et de la sécurité (BIS) du ministère américain du Commerce a interdit l'exportation des puces A100 et H100 de Nvidia vers la Chine en octobre 2022. Cette interdiction a été étendue aux puces A800 et H800 l'année suivante. Cependant, les résultats de ces restrictions ont été insatisfaisant. Certaines puces ont été importées en Chine par des sociétés écrans. C'est la raison pour laquelle le gouvernement américain s'inquiète des achats importants de puces d'intelligence artificielle au Moyen-Orient. Bien qu'il n'existe aucune preuve que le gouvernement chinois soit impliqué dans la facilitation de la contrebande, une telle possibilité ne peut être exclue.

Une autre approche permettant aux entreprises chinoises d’échapper à la restriction consiste à louer des services cloud Les entreprises chinoises d’IA sont situées aux États-Unis. Le gouvernement américain n’a pas encore proposé de mesures efficaces pour contrer cette vulnérabilité. Même si cette faille est corrigée, il n’est pas certain que les entreprises chinoises d’IA puissent utiliser des services cloud dans d’autres pays, comme l’Europe ou le Moyen-Orient.

Les progrès continus de la Chine dans le domaine des puces d'intelligence artificielle

Les résultats indiquent que la politique « petite cour, haute clôture » de l’administration Biden a présenté des défis à la Chine pour obtenir des puces d’IA avancées. Par exemple, TSMC a commencé à produire des semi-conducteurs de 16 nm en 2015, tandis que Huawei a commencé à produire du 14 nm en 2019avec un écart de quatre ans. TSMC a commencé à produire des puces de 7 nm en 2018, et SMIC a commencé en 2023, avec un écart de cinq ans. Cependant, à en juger par les nombreux obstacles à la conception, à la fabrication et aux restrictions de talents mis en place par l’administration Biden, l’effet de la politique sur l’élargissement de l’écart technologique entre la Chine et l’Occident n’est pas très significatif, d’autant plus que la politique ne parvient pas à ralentir l’ambition de la Chine de progresser dans les processus de fabrication de semi-conducteurs au-delà de 7 nm.

Si, comme rapporté dans les médiasLa Chine a déjà commencé à produire des puces de 5 nm, ce qui signifie que le mur a déjà été brisé. La seule vulnérabilité restante de la Chine est le coût plus élevé des puces de 7 nm fabriquées maison, qui ne sont pas commercialement viables à long terme sans subventions du gouvernement chinois.

L'investissement massif de la Chine dans des procédés matures au cours des dernières années est une autre source de préoccupation pour l'Occident. La part mondiale de la Chine dans les procédés matures devrait augmenter. de 26 pour cent en 2022 à 45 pour cent en 2027surpassant Taïwan pour devenir le plus grand producteur mondial. Les processus matures peuvent générer suffisamment de profits pour que la Chine subventionne les processus avancés.

Cette stratégie consistant à subventionner les pertes des processus avancés avec les bénéfices des processus matures est la version de l'industrie des semi-conducteurs consistant à « encercler les villes par la campagne », une stratégie géographique introduite par Mao Zedong pour conquérir les villes (dans cette métaphore, les processus avancés) en établir des bases en milieu rural (processus matures) et renforcement sa puissance militaire depuis la campagne jusqu'au moment opportun pour capturer les villes.

Élargir la « solidité numérique »

En résumé, il serait irréaliste de se concentrer uniquement sur la sanction de processus avancés afin d’élargir l’écart technologique entre l’Occident et la Chine. Au lieu de cela, des mesures contre les processus avancés et matures utilisés en Chine devraient être envisagées simultanément afin de défendre efficacement les intérêts nationaux américains en matière de technologie.

En ce qui concerne les procédés avancés, les États-Unis ont déjà pris de nombreuses mesures restrictives. D’autres restrictions pourraient commencer par restreindre l’utilisation par la Chine de l’architecture ARM v9.2 3 nm. Du côté des procédés matures, la Chine ayant déjà localisé les outils de fabrication de semi-conducteurs dont elle a besoin, l’augmentation des droits de douane sur l’électronique grand public pourrait limiter la compétitivité de la Chine et sa part de marché mondiale dans les procédés matures et réduire sa capacité à subventionner les procédés avancés avec des produits de procédés matures.

Tout cela nécessitera que les États-Unis persuadent leurs alliés de prendre davantage d’actions communes, ce qui est l’un des objectifs du concept de « Solidité numérique » promu par le Département d’État américain.