美国新规之下，多数国产先进制程芯片海外代工不受影响！

10月21日消息，虽然美国政府于10月7日出台了针对中国大陆的出口管制新规，一些中国大陆的芯片制造商受到了较大的影响，但是对于多数的中国大陆芯片设计厂商来说，目前的影响相对有限。比如据彭博社报道，中国GUP厂商壁仞科技最新的7nm GPU芯片BR100依然能够继续由台积电代工。

根据之前美国公布的限制规则显示，美国已宣布将某些先进计算芯片，以及包括先进计算芯片的计算机商品添加到商业控制清单（CCL）中。

例如美国此前已经要求NVIDIA暂停向大陆出货的A100、H100 GPU卡，要求AMD暂停出货的MI200 GPU。此次新规还以A100的性能指标作为限制标准。即同时满足以下两个条件的即为受管制的高性能计算芯片：（1）芯片的I/O带宽传输速率大于或等于600 Gbyte/s；（2）“数字处理单元原始计算单元”每次操作的比特长度乘以TOPS 计算出的的算力之和大于或等于4800TOPS。

所谓原始计算单元包括：NPU（神经网络专用计算单元）、MAC（矩阵运算单元）、FPU（浮点运算单元）、AMU（模拟乘法器运算单元），使用忆阻器、自旋电子学、磁子电子学的处理单元，使用光子学、非线性光子学的处理单元，使用模拟、多级非易失性（multi-level nonvolatile weights）的处理单元，使用多级存储器或者模拟存储器的处理单元，Multi-value units、spiking架构芯片（例如IBM的TrueNorth）。

美国新规当中有指出，一个或多个模拟、多值或多级“原始计算单元”，其处理性能将以TOPS乘以8来衡量，即8bit下的算力需要乘以8换算成1bit下的算力，再跟限定的4800TOPS比较。

美国对于受限的超级计算机的定义为：“在体积41600立方英尺以内具备FP64计算能力在100Petaflops以上，或者FP32在200Petaflops以上算力的计算系统”。

超过以上阈值高性能计算芯片或超算系统都将受到新的出口管制规则的限制，除非获得美国商务部的许可证。

同时，新规还针对在中国大陆进行超级计算机或所需的超级计算机芯片开发或生产的项目提出增加新的许可证的要求，并且出口管制的范围还将扩大到中国大陆以外的利用美国技术来为中国大陆厂商制造的可以被用于超算的高性能芯片或被用于超级计算机的器件的外国厂商。

即在中国大陆设计此类芯片的设计厂商、制造超算芯片的晶圆厂，以及有用到美国技术的海外晶圆代工厂在为中国大陆芯片设计厂商代工此类芯片时，都将受到美国的出口管制新规限制，除非获得美国商务部的许可。但是这里的前提跟前面一样，芯片的峰值算力大于或等于4800TOPS*1bit（相当于INT8算力600TOPS），I/O双向带宽大于或等于600GB/s才会受到限制。

BR100是壁仞科技于2022年8月9日发布的旗下首款通用GPU芯片，基于台积电7nm工艺，CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）的2.5D封装，其INT8算力达2048 TOPS，BF16算力达1024 TFLOPS，TF32＋算力达512 TFLOPS，FP32算力达256 TFLOPS。BR100还支持 PCIe 5.0接口技术与 CXL通信协议，双向带宽为 128 GB/s。根据公开的资料也显示，BR100也是目前所有的国产GPU当中性能最强的一款芯片。

按照美国新规给出的限制“阈值”来看，壁仞科技BR100算力是超过“阈值”的，但是BR100的带宽则小于“阈值”。而美国新规的给出的限定条件是，同时达到算力和带宽“阈值”的产品才会受到限制。所以，壁仞科技的BR100确实不会受到新规的限制，台积电可以为其代工。

正如前面所提及的，目前壁仞科技的BR100是国内目前最强的国产GPU芯片，其他的已经发布的国产芯片GPU，比如天数智芯天垓100、摩尔线程的苏堤等不论是算力还是带宽都是远在美国限定的“阈值”之下。

同样，其他的芯片设计厂商（除华为以及此次扩大限制到生产端的28家实体）也无需对于禁令过于紧张。因为美国此次禁令主要限制的是前面提及的“阈值”之上的高性能计算和超算芯片及系统的对中国大陆出口，以及大陆在这方面的制造能力，包括通过限制相关半导体设备对大陆的出口，以限制大陆制造16/14nm及以下先进制程逻辑芯片、128层及以上NAND闪存芯片、18nm半间距或更小的DRAM内存芯片的制造能力。但是其他例如基于先进制程的国产智能手机芯片、IOT芯片、汽车芯片等，台积电、三星等海外晶圆代工厂依然是可以为相关大陆芯片设计厂商代工的。

对于这一点，此前笔者也曾与某头部晶圆代工厂内部相关人士进行交流，对方看法亦是如此。

但是，这也并不什么值得高兴的事，因为从美国方面的一系列动作来看，套在我们“脖子”上的绳子已经是收的越来越紧。谁也不知道，下一次，美国是否又会再出新规来限制国内设计的先进制程芯片在海外的代工。所以，核心问题还是在于国内半导体制造业何时能够突破？个人认为，如果在未来五六年内能够实现7nm的去美化产线（关键还是在于核心设备和材料），那么很多问题将迎刃而解。

为什么是7nm的去美化产线？因为随着制程工艺向着更微观的3nm、2nm尺度推进，晶体管的微缩开始变得越来越困难，不仅推进的脚步越来越慢，能够带来的性能提升也越来越有限，但成本也越来越高，摩尔定律正趋于失效，同时其所带来的经济效益正在消失。有研究显示，5nm的单位晶体管的成本已经几乎与7nm持平（即制程更先进，单位面积的晶体管密度更高、数量更多，但是摊薄到单个晶体管上的成本并没有带来成本的降低），3nm的单位晶体管成本甚至已经要高于7nm。因此，7nm的去美化产线的建立，对于我们来说更具实际意义。美国后续即使在更先进的3/2nm层面保持围堵，对于我们整个科技产业发展的压制作用将比较有限。

编辑：芯智讯-浪客剑