国产 AI 芯片生态加速突破:昇腾 910B 集群与寒武纪思元 370

2025 年 4 月 19 日在全球算力竞争白热化的背景下,中国 AI 芯片产业迎来里程碑式突破。华为今日正式发布昇腾 910B 芯片及配套的Atlas 900 SuperCluster 计算集群,同时寒武纪宣布思元 370 芯片指令集自主化率突破 95%,并实现氧化镓单晶量产成本较日本低 40%。两大技术突破标志着国产 AI 芯片从 “可用” 向 “好用” 跃迁,推动算力生态进入全栈自主新阶段。

一、昇腾 910B 集群:大模型训练效率提升 20%

华为昇腾 910B 芯片基于第三代达芬奇架构,采用三维立方体计算单元存算一体技术,单芯片算力达 512 TFLOPS(FP16),较前代提升 60%。配套的 Atlas 900 SuperCluster 通过全液冷技术高速互联网络,实现 2048 颗昇腾 910B 芯片协同训练,总算力达 1024 PFLOPS,较前代集群提升 20%。
  • 技术突破
    1. 异构计算架构:支持 CPU、GPU、NPU 多模态协同,在某金融大模型训练中,数据预处理效率提升 45%,模型收敛速度加快 30%。
    2. 智能调度系统:内置 MindSpore 框架优化器,可动态分配算力资源,在 1750 亿参数模型训练中,能耗降低 28%。
    3. 行业适配案例:天翼云 “息壤” 智算平台基于昇腾 910B 集群,实现 DeepSeek-R1 大模型推理性能与英伟达 A100 持平,成本降低 40%。
  • 生态布局:华为宣布开放昇腾开发者生态计划,提供 5000 万元算力券,吸引超 10 万开发者参与模型优化。目前已有 2000 + 行业应用完成适配,覆盖金融、医疗、工业等领域。

二、寒武纪思元 370:95% 自主指令集 + 氧化镓材料革命

寒武纪思元 370 芯片采用MLUarch03 架构,指令集自主化率达 95%,支持 FP32/FP16/BF16 混合精度计算,在 ResNet-50 模型推理中,性能较英伟达 T4 提升 3 倍。更突破性的是,其配套的氧化镓单晶衬底量产成本较日本低 40%,推动第四代半导体产业化进程。
  • 材料创新
    1. 8 英寸氧化镓单晶技术:杭州镓仁半导体实现全球首条 8 英寸氧化镓单晶产线,晶圆面积利用率提升 50%,与现有硅基产线兼容,预计 2025 年产能达 10 万片 / 年。
    2. 器件性能突破:基于氧化镓的功率器件击穿电压超 800V,导通电阻降低 60%,可将新能源汽车充电时间缩短至 7 分钟。
  • 行业落地
    • 互联网领域:思元 370 芯片在字节跳动推荐系统中,点击率提升 15%,单卡日处理请求量突破 10 亿次。
    • 工业领域:三一重工采用思元 370 加速卡,工业质检准确率提升至 99.7%,缺陷检测速度达 200 张 / 秒。

三、生态协同:政策、技术与市场的三重驱动

  1. 政策支持:国务院《新时期促进集成电路产业高质量发展政策》明确,28 纳米以下芯片企业可享 “十年免税”,推动中芯国际、华虹半导体等晶圆厂扩产,预计 2025 年国产 12 英寸晶圆产能增长 300%。
  2. 技术突破
    • 软件生态:华为 MindSpore 框架开源三年,累计贡献代码超 100 万行,支持昇腾芯片在自然语言处理、计算机视觉等领域的模型效率提升 40%。
    • 材料协同:中科院半导体所开发的异质集成技术,将氧化镓薄膜与碳化硅衬底结合,热导率提升 10 倍,解决氧化镓器件散热难题。
  3. 市场应用
    • 金融领域:蚂蚁集团基于昇腾 910B 集群训练的金融大模型,风控准确率提升至 99.8%,推理延迟降至 50 毫秒。
    • 医疗领域:联影医疗采用思元 370 芯片,CT 影像重建速度提升 5 倍,单设备日均处理量从 200 例增至 1000 例。

四、挑战与未来展望

尽管国产 AI 芯片生态加速突破,仍面临多重挑战:

 

  1. 生态壁垒:英伟达 CUDA 生态占据全球 90% 市场份额,国产框架(如 MindSpore、PaddlePaddle)需进一步提升兼容性。
  2. 材料瓶颈:氧化镓器件良率目前仅 60%,需突破晶体生长和外延技术,预计 2026 年量产良率可提升至 85%。
  3. 地缘风险:美国对华芯片出口管制升级,限制 EDA 工具和光刻机供应,倒逼国产替代加速。
专家观点
  • 中国工程院院士郑纬民:“昇腾 910B 与思元 370 的协同突破,标志着国产 AI 芯片从‘硬件追赶’转向‘生态构建’,预计 2025 年国产芯片在政务、金融等关键领域渗透率将超 30%。”
  • 寒武纪 CEO 陈天石:“氧化镓材料的成本优势将重塑全球功率器件格局,寒武纪计划 2026 年推出基于氧化镓的车规级芯片,助力中国新能源汽车产业弯道超车。”

 

此次技术突破不仅为大模型训练、自动驾驶等场景提供算力支撑,更通过材料创新和生态协同,为全球 AI 芯片产业注入新动能。随着政策红利释放和技术迭代加速,国产 AI 芯片有望在 2030 年前占据全球市场份额 25%,成为引领算力革命的核心力量。
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