Çin'in bizi yenmek için yarış. Tedarik zinciri nasıl birikir

ABD, Çin'in yapay zeka gelişiminde kullanılan gelişmiş yarı iletkenleri satın almasını kısıtlayan Pekin, Huawei gibi yerli alternatiflere umut veriyor.

Görev, ABD'nin sadece Çin'in dünyanın en gelişmiş yongalarına erişimini engellemekle kalmayıp, aynı zamanda bir AI çip ekosistemi oluşturmak için hayati önem taşıyan teknolojiyi de kısıtlamasıyla daha zor hale getirildi.

Bu kısıtlamalar, AI yongaları üretmek için kullanılan tasarım ve üretim ekipmanlarından bellek yongaları gibi destekleyici öğelere kadar tüm yarı iletken değer zincirini kapsamaktadır.

Pekin, bu boşlukları doldurmaya çalışmak için on milyarlarca doları seferber etti, ancak uzmanlara göre, bazı atılımlara yol açabilse de, hala uzun bir yolu var.

Danışman firması Dga-Albright Stonebridge Group'ta Çin'in ortağı ve kıdemli başkan yardımcısı Paul Triolo, “İleri NVIDIA AI yongaları üzerindeki ihracat kontrolleri, Çin'in endüstrisini alternatifler geliştirmeye teşvik ederken, aynı zamanda yerli firmaların bunu yapmasını zorlaştırdı.” Dedi.

AI yongaları inşa etmek için gereken dört temel segmentte Çin'in dünyanın geri kalanına karşı nasıl bir yığılmış.

Nvidia, dünyanın önde gelen AI çip şirketi olarak kabul edilir, ancak AI eğitimi ve bilgi işlem için kullanılan fiziksel yongaları üretmediğini anlamak önemlidir.

Aksine, şirket AI yongaları veya daha kesin olarak grafik işleme birimleri tasarlar. Şirketin patentli GPU tasarımlarının siparişleri daha sonra Chip Foundries'e gönderilir – diğer şirketlerin yarı iletken ürünlerinin seri üretimi konusunda uzmanlaşmış üreticiler.

AMD ve Broadcom gibi Amerikalı rakipler değişen alternatifler sunarken, NVIDIA'dan GPU tasarımları endüstri standardı olarak yaygın olarak kabul edilmektedir. Nvidia yongalarına olan talep o kadar güçlü ki, Çinli müşteriler şirketin çiplerinden herhangi birini almaya devam etti.

Ancak Nvidia, Washington'un sıkma kısıtlamalarıyla boğuşuyor. Şirket, Nisan ayında ek kaldırımların H20 işlemcisini Çinli müşterilere satmasını engellediğini açıkladı.

NVIDIA'nın H20, özellikle önceki ihracat kontrollerini etek yapmak için tasarlanmış H100 işlemcisinin daha az sofistike bir versiyonuydu. Bununla birlikte, uzmanlar, bunun yurtiçinde mevcut olan her şeyden daha gelişmiş olduğunu söylüyor. Ancak Çin bunu değiştirmeyi umuyor.

Kısıtlamalara yanıt olarak, daha fazla Çinli yarı iletken oyuncu AI işlemci arenasına giriyor. NVIDIA'nın bıraktığı GPU talebinde milyarlarca dolar emmek isteyen enflame teknolojisi ve Biren teknolojisi gibi geniş bir dizi yeni başlama içeriyorlar.

Ancak hiçbir Çinli firma, Nvidia'ya Huawei'nin çip tasarım kolu Hisilicon'dan gerçek bir alternatif sağlamaya daha yakın görünmüyor.

Huawei'nin seri üretimdeki en gelişmiş GPU'si Accend 910b. Yeni nesil ACACEND 910C'nin Mayıs ayı kadar erken bir tarihte kitle gönderilerine başlaması bekleniyordu, ancak herhangi bir güncelleme ortaya çıkmadı.

Semianalysis'in kurucusu, CEO'su ve baş analisti Dylan Patel, CNBC'ye ASCEND çipleri Nvidia'nın arkasında kalırken Huawei'nin önemli ilerleme kaydettiğini gösterdiklerini söyledi.

Patel, “Nvidia'nın ihracat kısıtlı yongalarına kıyasla, Huawei ve H20 arasındaki performans boşluğu tam bir nesilden daha az. Huawei, Nvidia'nın Çin'e satmasına izin veriliyor.” Dedi.

910b'nin geçen yıl NVIDIA'nın iki yıl gerisinde olduğunu, Ascend 910C'nin ise sadece bir yıl gerisinde olduğunu da sözlerine ekledi.

Ancak bu, Çin'in GPU tasarım yeteneklerinin büyük adımlar attığını gösterse de, tasarım, rekabetçi bir AI çip ekosistemi yaratma yolunda duran sadece bir yön.

GPU'larını üretmek için Nvidia, dünyanın gelişmiş cipslerinin çoğunu üreten dünyanın en büyük sözleşme çipi dökümhanesi TSMC'ye dayanıyor.

TSMC ABD CHIP kontrollerine uyuyor ve ayrıca ABD Ticaret Kara Listesindeki şirketlerden herhangi bir çip siparişi alması yasak. Huawei 2019'da listeye alındı.

Bu, Huawei gibi Çinli çip tasarımcılarının, en büyüğü SMIC olan yerel çip dökümhaneleri askere almasına yol açtı.

SMIC, TSMC'nin çok gerisinde-resmi olarak 7-nanometre çipleri üretebildiği biliniyor ve TSMC'nin 3-nanometre üretiminden daha az ileri teknoloji gerektiriyor. Daha küçük nanometre boyutları daha fazla çip işleme gücü ve verimliliğine yol açar.

SMIC'in ilerleme kaydettiğine dair işaretler var. Şirketin, 2023'te ABD çip kontrollerine güvenen Huawei'nin Mate 60 Pro için 5 nanometrelik bir 5G çipinin arkasında olduğundan şüpheleniliyor. Ancak şirketin, gelişmiş GPU'ları uygun maliyetli bir şekilde seri üretebilmeden önce uzun bir yolu var.

Bağımsız Chip ve teknoloji analisti Ray Wang'a göre, SMIC'in bilinen işletme kapasitesi TSMC'ler tarafından cüce.

“Huawei çok iyi bir çip tasarım şirketi, ancak hala iyi yerli yonga üreticileri yok,” dedi Wang, Huawei'nin kendi imalat yetenekleri üzerinde çalıştığını bildirdi.

Ancak kilit üretim ekipmanlarının olmaması her iki şirketin de önünde duruyor.

SMIC'in Huawei'nin GPU gereksinimlerini yerine getirme yeteneği, ihracat kontrollerinin tanıdık sorunu ile sınırlıdır, ancak bu durumda Hollanda'dan.

Hollanda'da önde gelen herhangi bir yarı iletken tasarımcı veya üreticisi olmasa da, ASMLdünyanın önde gelen gelişmiş yonga üretimi tedarikçisi – karmaşık desenleri silikon gofretlere aktarmak için ışık veya elektron kirişleri kullanan makineler, mikroçiplerin temelini oluşturur.

ABD ihracat kontrollerine uygun olarak, ülke ASML'nin en gelişmiş ultraviyole (EUV) litografi makinelerinin satışını engellemeyi kabul etti. Araçlar, gelişmiş GPU'ları ölçekte ve maliyet etkin bir şekilde yapmak için kritik öneme sahiptir.

Semianalysis analisti Jeff Koch'a göre, EUV, Çinli ileri yonga üretimi için en önemli engeldir. CNBC'ye verdiği demeçte, “Mevcut diğer araçların çoğuna sahipler, ancak litografi 3nm ve işlem düğümlerine doğru ölçeklendirme yeteneklerini sınırlıyor.”

SMIC, ASML'nin daha az gelişmiş derin ultraviyole litografi sistemlerini kullanarak nispeten daha az kısıtlama gören litografi kısıtlamaları etrafında çalışmak için yöntemler buldu.

Bu “kaba zorlama” yoluyla, 7 nm'de yongalar üretmek yapılabilir, ancak verim iyi değildir ve strateji muhtemelen sınırına ulaşıyor, dedi Koch, “mevcut verimlerde SMIC'nin talebi karşılayacak kadar iç hızlandırıcı üretemeyeceği” dedi.

Litografi teknolojisi üzerinde çalışan Çinli bir şirket olan Sicarrier Technologies'in Huawei ile bağlantılı olduğu bildiriliyor.

Ancak mevcut litografi araçlarını taklit etmek, onlarca yıl olmasa da yıllarca sürebilir, dedi Koch. Bunun yerine, Çin'in taklitten ziyade yeniliği zorlamak için diğer teknolojiler ve farklı litografi tekniklerini takip edeceğini de sözlerine ekledi.

GPU'lar genellikle AI hesaplamasındaki en kritik bileşenler olarak tanımlanırken, sadece olanlardan çok uzaktır. AI eğitim ve hesaplamayı çalıştırmak için GPU'lar, verileri daha geniş bir “yonga seti” içinde depolayabilen bellek yongaları ile birlikte çalışmalıdır.

AI uygulamalarında, HBM olarak bilinen belirli bir bellek türü endüstri standardı haline gelmiştir. Güney Kore SK Hynix HBM'de sektör liderliğini aldı. Sahadaki diğer şirketler arasında Samsung ve ABD merkezli Mikron.

Analist Wang, “AI ilerlemesinin bu aşamasında yüksek bant genişliği hafızası, antrenman ve AI modelleri çalıştırmak için gerekli hale geldi.” Dedi.

Hollanda'da olduğu gibi, Güney Kore ABD liderliğindeki yonga kısıtlamalarıyla işbirliği yapıyor ve Aralık ayında Çin'e bazı HBM bellek yongalarının satışı konusunda taze kaldırımlara uymaya başladı.

Yanıt olarak, Reuters tarafından yapılan bir rapora göre, Çin bellek çipi Memory Technologies veya CXMT, çip paketleme ve test şirketi Tongfu Microelectronics ile ortaklaşa HBM üretmenin ilk aşamalarında.

Wang'a göre, CXMT'nin HBM gelişiminde küresel liderlerin üç ila dört yıl gerisinde olması bekleniyor, ancak parçalama ekipmanındaki ihracat kontrolleri de dahil olmak üzere büyük barikatlarla karşı karşıya.

SEMianaliz, Nisan ayında CXMT'nin herhangi bir makul hacmi artırmaktan bir yıl uzakta kaldığını tahmin etti.

Çin'in dökümhanesi Wuhan Xinxin Semiconductor üretiminin HBM gofretleri üretmek için bir fabrika inşa ettiği bildiriliyor. SCMP'den bir rapor, şirketler ortaklığı onaylamamasına rağmen, Huawei Technologies'in HBM yongaları üretme konusunda firma ile ortaklık kurduğunu söyledi.

Huawei, Samsung gibi tedarikçilerin ASCEND 910C AI işlemcilerinde kullanılmak üzere HBM stoklarına yaslandı, Semianalysis Nisan raporunda çipin yurt içinde tasarlanmış olsa da, hala kısıtlamalardan önce veya kısıtlamalardan önce elde edilen yabancı ürünlere dayandığını belirtti.

Semanaliz, "Samsung'dan HBM, TSMC'den gofretler veya Amerika, Hollanda ve Japonya'dan gelen ekipmanlar olsun, yabancı endüstriye büyük bir güven var." Dedi.