在不少欧美观察者眼里,中国科技这些年的接连突破,始终是一道难解的题。要看清其中的关键,不妨先看看当下最热门的人工智能产业,在美国正遭遇什么。
人工智能正在渗透到各个角落。在硅谷,技术人员中流行一种叫“token maxing”的做法,就是比拼谁消耗的token更多。
token是驱动AI模型的基本数据单位,通常对应一个词或一个符号,人们借此炫耀自己用了多少AI。用量确实惊人。
AI模型交易平台OpenRouter的数据显示,今年1月到3月,平台每周处理的token数量翻了两番。问题在于,支撑AI的产业并没有以同样的速度扩张,一场供应紧缩可能正在逼近。
事实上,AI公司已经难以跟上需求,近来甚至开始限制部分工具的使用。大型模型开发商Anthropic最近修改了服务条款,劝阻大量用户在高峰时段占用算力。
OpenAI则关停了视频生成工具Sora,把稀缺的计算资源转投到更赚钱的业务上。在整个技术栈上,各家公司都在设法用现有的处理能力去满足需求。
短缺的究竟是什么?AI模型的运行依赖性能强大的处理器,也就是GPU(图形处理器)。
这些芯片安置在大型数据中心里,成千上万块GPU通过光网络等设备连接在一起。眼下,科技界满足当前需求所需的处理能力正在耗尽。
这一点之所以关键,在于“推理”,即模型回应用户提问的过程,每次都要消耗算力。用AI的人越多,需要的计算资源就越多。
AI需求呈指数级增长,处理能力很难跟上。
AI公司的首要对策是砸巨资建数据中心。今年,亚马逊、Meta、微软等美国五大云服务商在AI数据中心上的投入接近7000亿美元。
资金充裕的Anthropic和OpenAI也在大手笔签订各类协议,锁定所需资源。对科技公司来说,答案就是不停地建。
砸钱最终或许有效,但扩充产能需要时间。在美国,不少数据中心项目遭到当地居民反对,他们担心项目消耗电力、土地和水资源,工期因此拖延。
更紧迫的是,行业正在用光装备数据中心的设备。变压器、开关这类过去很少有人在意的“老派”设备如今严重短缺,部分交付周期长达三到五年。
另一个问题出在处理器本身:GPU的生产速度和数量都满足不了数据中心的需求。在支撑AI的各层技术中,短缺无处不在,这也正是这轮紧缩更令人担忧的地方。
供应商确实在扩产,但软件和硬件的节奏完全不同。人们已经习惯AI每隔几个月就有大幅进步,而硬件扩产需要两到四年,因为必须真正建起实体工厂。两者之间存在根本性的脱节。
半导体行业还有几个关键瓶颈,核心部件掌握在少数公司手里。第一个是英伟达。
这家全球市值最高的公司占据了全球AI算力的三分之二以上,如今它的芯片已经售罄。第二个是台积电。
英伟达的芯片要靠台积电生产,而台积电的晶圆产能同样不足。处理器供不应求,上游的晶圆又跟不上,层层叠加,让这轮紧缩更难缓解。
业内大人物也在想办法。OpenAI首席执行官奥尔特曼公开谈到算力短缺的压力;马斯克则提出要建设名为Terafab的芯片工厂,自己解决芯片供应问题。
但无论是新建晶圆厂还是扩大芯片产量,都绕不开前面提到的那条规律:硬件扩产需要实打实的时间。
把这些环节放在一起看,美国AI产业面临的是多层同时承压的局面:GPU售罄,晶圆产能不足,变压器、开关要等三到五年,数据中心项目因居民对电力、土地和水资源的担忧而延误。任何一层出现短板,都会拖住整个产业的脚步。
在这些环节中,电力是最底层的一环。芯片要装进数据中心,数据中心要接上电网,而美国居民反对数据中心时,电力正是他们担心的问题之一。
同样的问题,在中国呈现出另一番局面。2024年,中国全年发电量约10.16万亿千瓦时,约占全球三分之一。
2022年启动的“东数西算”工程,把训练和离线计算放到风光资源丰富的西部枢纽,让算力靠近电力。支撑这一布局的,是中国长期建设的特高压电网,2013年,中国的特高压交流电压标准被国际电工委员会采纳为国际标准电压。
AI时代的竞争,并不只发生在代码和算法之间。美国的困境说明,当一项新技术需要大规模落地时,芯片、晶圆、设备和电力缺一不可。
芯片和晶圆厂的瓶颈需要时间去解,而在电力这一层,中国已经打下了厚实的底子。
欧美之所以至今看不透中国科技为何接连爆发,很大程度上是因为忽视了这一层:充足而可调度的电力,是新技术大规模落地最底层的支撑。