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美国正输掉和中国的科技战争的四个原因

吾楼 中美聚焦 2023-09-27
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人工智能(AI)在制造业、采矿业、农业和物流业中的普及和应用堪称人类“第四次工业革命”,谁能在这场“革命”中占据主导地位,直接影响世界地缘政治、经济格局的发展。“美国试图打压中国已经太晚了。美国必须认真加大研发力度,并辅以有效的产业政策,否则将输掉21世纪科技主导权之争。”这是《亚洲时报》副主编、克莱蒙特研究所华盛顿研究员大卫·戈德曼(David Goldman)近日发表在美国《国家利益》网站的文章观点。这篇题为《为什么美国正在输掉和中国的科技战争》(Why America Is Losing the Tech War with China)的文章认为,美国的限制和控制措施似乎并未奏效,反而让中国加快了自主研发和替代进口的步伐,并促使中国加速将AI应用于工业自动化领域。根据文章观点,“美国正输掉和中国的科技战争”,主要有四个方面的原因。


第一,西方分析人士高估了技术控制对中国的影响,低估了中国绕过美国管制的能力。


没有迹象表明,拜登政府对高端芯片以及制造它们的软件和机器的限制减缓了中国在所谓的第四次工业革命中占据主导地位的努力——人工智能在制造业、采矿业、农业和物流业中的应用。尽管技术战争的迷雾使得很难精确地评估中国的进展,但现有信息表明,中国在解决技术限制方面的努力取得了令人惊讶的快速进展。要么认真竞争,要么灭亡。


出于几个原因,美国的制裁在限制中国的人工智能发展方面无效。首先,如前所述,中国的家居设计在行业应用中具有竞争力,这些应用通常需要比LLM更少的计算能力,并且可能已经提供了与英伟达(Nvidia)和超微半导体公司(AMD)产品相当的性能。其次,中国的中芯国际可以生产7纳米芯片,尽管成本更高,效率更低。它肯定可以满足中国军方对7纳米芯片的要求。第三,英伟达最快的AI芯片可以通过第三方卖家售卖到中国,尽管价格更高。


据美国行业领导者称,阻止中国企业通过云服务使用美国的人工智能计算能力不会取得多大成就。亚马逊首席执行官安迪·贾西(Andy Jassy)在7月6日被CNBC问到:“美国政府提出的一个想法是,中国公司将无法通过超大规模的云服务提供商(如亚马逊)获得人工智能级的云计算资源。如果中国企业无法在亚马逊网络服务(Amazon Web Services)上获得人工智能规模的计算资源,你是否了解这会对亚马逊产生什么影响?" 贾西回答道:“现实情况是,中国有一些非常强大的云服务提供商,他们是中国的云服务提供商。因此,在中国的中国公司将有机会获得人工智能能力,无论它们来自美国公司、欧洲公司还是中国公司。”


从特朗普政府2020年开始禁止向华为出售高端半导体开始,美国原以为能够让中国的5G网络建设和智能手机市场陷入停滞。比如,日媒《日经亚洲评论》就曾表示,中国最大的两家电信设备供应商,华为技术公司和中兴通讯已经放慢了在中国的5G 基站安装速度,这表明华盛顿遏制北京技术野心的不断升级的努力正在产生影响。但事实上,中国5G基站数量在2021年翻了一番,达到143万个,并在2022年上升到231万个,而全球总数为300万个。华为过去只是用成熟的芯片构建了5G基站(门宽为28纳米,而不是华盛顿禁止的7 纳米芯片),现在也能自主研发鸿蒙操作系统、设计高端芯片(麒麟芯片)并在中国制造,来应对美国的制裁。中国研究企业报告称,华为将在2023 年下半年重新进入5G手机市场。


▲位于新疆的一个5G基站。


尽管“英伟达的V100和A100 GPU仍然是训练中国大型模型最受欢迎的GPU” ,但最近的一项研究指出,“华为使用自己的Ascend 910处理器”来训练盘古模型。其次,中国似乎能够生产像Ascend这样的专有AI芯片,尽管美国的制裁继续阻止其在台湾制造麒麟智能手机芯片组。


第二,西方忽视了中国在工业自动化领域的一系列试点产品,中国展示了其在AI应用和高速宽带提高企业生产力方面的主导地位。


华为是美国在全球范围内的重点打击对象,但在其产品助力下的全自动化工厂、矿山、港口和仓库已经投入运营,首个商业自动驾驶出租车服务正在北京启动。华为高管表示,该企业在中国拥有10000份专用5G网络合同,其中包括6000份工厂合同。华为的云部门刚刚推出了一个软件平台,旨在帮助中国企业使用自己的数据构建专有的人工智能系统。华为云CEO张平安7月7日在上海举行的第六届世界人工智能大会上推出了以业务为中心的AI系统(盘古大模型3.0),并对Chat GPT不屑一顾:“盘古模式不作诗,也没有时间作诗,因为它的工作是深入各行各业,帮助AI为各行各业增值。”张平安表示,与OpenAI的LLM不同,华为的进入将为制造、制药研发、采矿、铁路、金融和其他行业的客户训练AI系统。他补充说,华为已经建立了一个基于自己的鲲鹏和昇腾处理器的AI云平台,支持一套AI软件。


最重要的问题是,工业系统很少需要Chat GPT在撰写学校论文和情人节诗歌时所应用的复杂性和计算能力。想想十九世纪的铁路,它使得远离水运的大型农作物种植有利可图。这引发了连锁反应,使美国成为世界上最大的经济体。无论火车以每小时40英里还是80英里的速度行驶,它对整体经济的影响都不大——重要的是这段距离是可以跨越的。人工智能和高速宽带的结合创造了一条数据高速公路,将改变大多数企业的运营方式。中国虽然无法进口计算最快、效率最高的7纳米或更小的芯片,但可以用更昂贵的工艺制造7纳米芯片,或者通过将旧芯片堆叠成所谓的小芯片来接近最快芯片的性能,或者通过巧妙的系统架构让旧芯片接近新芯片的性能。


第三,中美两国发展人工智能的方式不同。中国对第四次工业革命有自己的国内外战略布局和执行力,美国则不然。


限制向中国出口技术充其量只是一个权宜之计。然而,即使作为权宜之计,控制也失败了。它们以多种方式给中国带来了高昂的成本,但并没有阻碍第四次工业革命的到来。相反,美国工业对第四次工业革命技术的“有限采用”集中在对中国有利益关切的企业。除了芯片之外,美国还没有开始考虑更广泛的产业政策。


美国科技企业巨头们的万亿美元估值主要来自消费者娱乐。正如华为张平安说的那样,中国没有时间写诗歌,没有猜测机器何时会变得有知觉,或者人工智能何时会取代人类,而是专注于苦差事的自动化:检查工厂传送带上的零件,检查煤工作面附近的垃圾箱是否有异物,检测机器中的异常情况,从船上捡起集装箱并将它们放在自动驾驶卡车上等等。中国在第四次工业革命中确立领导地位的计划——将人工智能应用于生产、物流和服务——似乎正在走上正轨。


反观美国,除了已经在中国保持大规模业务往来的大型制造商外,美国制造商对第四次工业革命技术几乎没有市场投入和承诺。据我所知,唯一安装了私有5G网络以支持工厂自动化的美国制造公司是通用汽车(2022 年在中国生产了230万辆汽车)、福特 (2022年在中国生产了50万辆汽车)和约翰迪尔(2 月份推出了第7万台中国制造的拖拉机)。这些企业与中国制造商有合资企业,可以被视为中国工业的辅助机构。麻烦的是,经历2000年代的大衰落之后,美国制造业里所剩无几的东西往往没有“规模”来实现人工智能应用的好处。私有5G网络的安装与AI应用并不完全吻合;WiFi和光纤电缆在某些工厂环境中也可以传输信息。但是,在重型机械快速移动的环境中,5G比基于电缆的通信有明显的优势,特别是在机器人密集型制造业、矿山、港口和仓库中。


在西方,5G应用不尽人意。美国的5G网络下载速度大概为150mbps/秒,是中国的一半,个别区域的5G网络延迟度高于4G网络,这也导致这些5G网络对自动驾驶汽车等应对不太有用。5G基础设施支出的减少使爱立信在2023年第二季度陷入亏损。


相比之下,中国将5G视为一种工业技术,并预计5G 2B应用将推动销售。从中国企业和西方企业的相对股价表现可以看到一些前瞻性的信息。华为是一家私营公司(员工持股公司),没有上市股票价格,因此无法在那里收集到任何信息。但中国第二大电信公司中兴通讯为华为提供了一个粗略的指标。其股价在过去五年中翻了一番,而排名第二和第三的全球公司爱立信和诺基亚则损失了约30%的市值(以美元计算的价格表现)。考虑到欧洲大盘在2018年7月至2023年7月期间上涨了23% ,而中国市场(沪深300指数)几乎没有变化,这一点值得注意。美国的压力使中国企业被排除在美国市场和许多欧洲市场之外,但中国企业主导着他们的国内市场和全球南方的大部分地区。


▲2018年7月至2023年4月,爱立信(Ericsson, 蓝),诺基亚(Nokia, 橙)、中兴(ZTE, 红)的股价走势。


因此,中国在5G宽带方面具有明显的优势,这是商业自动化的关键要素。与芯片速度相比,传输大量数据(例如,每分钟数千张工厂传送带的照片或地下采矿作业的实时视频)是更大的瓶颈。上个月,中国率先将6GHZ频段频谱分配给5G和6G业务,推动“5G/6G频谱资源全球或区域划分”。美国几乎所有6GHz频段都分配给“未经许可使用” 。美国政策继续偏爱以消费者为导向的大型科技企业(big Techs),而不是行业应用。


电信基础设施和相关应用也提振了中国对全球南方的出口。2019年以来,中国对东盟的出口增长了50% ,巴西增长了近100% ,土耳其增长了250% 。宽带对非正规就业比例高的国家产生了变革性影响。它将支付系统放在智能手机上,向以前被边缘化的人开放银行和信贷,并为企业家提供信息和销售机会。它降低了提供服务的成本,包括教育和医疗保健,并培育了新的产业。


▲2019年3月至2023年6月,中国对全球南方的出口。(东盟蓝色、巴西橙色、墨西哥灰色、土耳其绿色)


由于所有这些努力,中国在2023年成为世界上汽车制造业的领导者,全球销售额为30亿美元。高科技制造业和规模经济可能会增加中国的优势。1908年,亨利·福特(Henry Ford)将T型车定价为800美元(当时美国的人均GDP水平),从而定义了美国的私家车时代。中国现在生产的电动汽车具有足够的续航里程和功率,约为11000美元,略低于中国的人均GDP。中国廉价但功能齐全的电动汽车可能会主导欧洲汽车的低端市场。曾经是中国最畅销品牌的大众汽车的市场份额已经下降,年销量从疫情前的420万辆下降到2022年的320万辆。因此,5G 2B和人工智能的好处是有形的:更便宜的工业产品,更高效的港口,自动驾驶汽车的部署等等。


与此同时,在西方,LLM将如何推动盈利能力还不太清楚。生成式人工智能可能会在未来找到更有利可图的用途,特别是在软件自动化方面,但现有技术如何证明 ChatGPT 所激发的数万亿美元的额外股权估值是合理的,这仍然是个谜。与此同时,OpenAI的Chat GPT模型似乎已经达到顶峰,6月份的网站访问量下降了10%。基于目前的使用情况估计,情况是乐观的。《亚洲时报》的一项研究指出,用聊天机器人取代美国每一位服务台员工每年只能节省16亿美元,而用收入取代底层25%的计算机程序员只能节省25亿美元。


第四,美国在研发投入和人才培养方面力度不足,针对中国的技术出口限制似乎并没有阻止甚至减缓中国推出具有最大战略影响的人工智能应用。与此同时,对中国出口的限制减少了美国半导体企业的收入,并危及其研发预算。


2019年半导体行业在研发需求的规模上是独一无二的。它在2021年的销售额为6000亿美元,其中的研发预算为2000亿美元(由于市场疲软,实际总额为1600亿美元或更少)。除了半导体,没有其他行业将收入的三分之一用于研发。世界上最大的汽车产业将其收入的四分之一用于研发。高通(Qualcomm)总收入的三分之一是在中国获得,英伟达(Nvidia)则是五分之一。


这种情况下,美国芯片法案给半导体企业提供的支持将无法弥补因联邦监管而损失的收入。这些企业正在游说拜登政府放松对中国的控制。2019年12月,美国国防部否决了特朗普政府禁止向华为出口高端芯片的计划,理由是失去华为作为客户将影响美国芯片制造商维持研发的能力。特朗普最初支持五角大楼的立场,但在疫情全面爆发后,他在 2020年晚些时候扭转了这一立场。英伟达和高通以此为例游说拜登政府改弦易辙。


无论其优点如何,芯片法案都不能替代美国在阿波罗计划或者20世纪70年代末80年代初美国国防高级研究计划局(DARPA)资助数字经济发明时所付出的努力。1983年,美国将GDP的1.2%和美国预算的5%用于联邦研发。今天,我们只将GDP的0.6%用于联邦研发,仅占联邦预算的2%。


▲美国联邦科研投入占联邦预算(深蓝)与GDP(浅蓝)之比变化图。


正如世界首屈一指的芯片光刻设备制造商阿斯麦(ASML)所言,中国每年毕业的工程师人数比世界其他地区的总和还要多,它将开发自己的替代品。为了保持对中国的技术优势,我们将不得不额外花费数千亿美元,培训高技能劳动力,培养或引进更多的科学家和工程师,并为制造业提供更广泛的激励措施。试图打压中国已经太晚了。






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