- Kontrol ekspor yang dipimpin AS telah memotong China dari bagian kritis dalam rantai pasokan chip AI.
- Banyak ahli chip memberi tahu iosaphat.com bahwa hal ini telah memiliki dampak ganda dengan mendorong alternatif domestik di China sementara juga menciptakan tantangan bagi upaya tersebut.
- Dalam beberapa sektor, seperti memori, China telah membuat kemajuan signifikan dalam mengatasi batasan, sedangkan dalam pembuatan peralatan chip, hambatan lebih besar.
Dengan Amerika Serikat membatasi Cina dari pembelian semikonduktor canggih yang digunakan dalam pengembangan kecerdasan buatan, Beijing menaruh harapan pada alternatif dalam negeri seperti Huawei.
Tugas menjadi lebih menantang karena pembatasan AS tidak hanya menghambat akses China ke chip tercanggih di dunia, tetapi juga membatasi teknologi penting untuk menciptakan ekosistem chip AI.
Kendala-kendala tersebut mencakup seluruh rantai nilai semikonduktor, mulai dari peralatan desain dan manufaktur yang digunakan untuk memproduksi chip AI hingga elemen pendukung seperti chip memori.
Beijing telah memobilisasi
puluhan miliar
dolar untuk mencoba menutup celah-celah tersebut, namun meskipun berhasil “memaksa” jalan masuk ke beberapa terobosan, masih ada jalan panjang yang harus dilalui, menurut para ahli.
“Kendali ekspor AS terhadap chip AI canggih Nvidia telah mendorong industri China untuk mengembangkan alternatif, sementara juga membuatnya lebih sulit bagi perusahaan dalam negeri untuk melakukannya,” kata Paul Triolo, mitra dan wakil presiden senior untuk China di firma konsultasi DGA-Albright Stonebridge Group.
Berikut ini adalah perbandingan China dengan negara-negara lain di empat segmen kunci yang diperlukan untuk membangun chip AI.
Desain chip AI
Nvidia dianggap sebagai perusahaan chip AI terkemuka di dunia, tetapi penting untuk dipahami bahwa sebenarnya Nvidia tidak memproduksi chip fisik yang digunakan untuk pelatihan dan komputasi AI.
Sebaliknya, perusahaan merancang chip AI, atau dengan lebih tepat, unit pemroses grafis. Pesanan desain GPU berpaten milik perusahaan kemudian dikirim ke foundry chip — produsen yang spesialis dalam produksi massal produk semikonduktor milik perusahaan lain.
Sementara pesaing Amerika seperti AMD dan Broadcom menawarkan berbagai alternatif, desain GPU dari Nvidia diakui secara luas sebagai standar industri. Permintaan untuk chip Nvidia sangat kuat sehingga pelanggan Tiongkok terus membeli chip perusahaan mana pun yang mereka dapatkan.
Namun Nvidia sedang berjuang melawan pembatasan yang semakin ketat dari Washington. Perusahaan itu mengungkapkan pada bulan April bahwa
pembatasan tambahan
telah mencegahnya untuk menjual prosesor H20 kepada klien Tiongkok.
Nvidia’s H20 adalah versi yang kurang canggih dari prosesor H100-nya, dirancang khusus untuk menghindari kontrol ekspor sebelumnya. Meskipun demikian, para ahli mengatakan, itu masih lebih maju daripada apa pun yang tersedia secara domestik. Namun, China berharap dapat mengubah hal tersebut.
Sebagai respons terhadap pembatasan, semakin banyak perusahaan semikonduktor Tiongkok telah masuk ke arena pemroses AI. Mereka telah mencakup berbagai perusahaan rintisan, seperti Enflame Technology dan Biren Technology, yang berusaha untuk memperoleh pasar.
miliaran dolar permintaan GPU yang ditinggalkan oleh Nvidia
.
Tetapi tidak ada perusahaan Tiongkok yang tampaknya lebih dekat untuk menyediakan alternatif sejati terhadap Nvidia daripada lengan desain chip Huawei, HiSilicon.
GPU paling canggih Huawei yang diproduksi massal adalah Ascend 910B. Generasi berikutnya, Ascend 910C, sedang
dikabarkan
diharapkan untuk memulai pengiriman massal mulai Mei, meskipun tidak ada pembaruan yang muncul.
Dylan Patel, pendiri, CEO, dan analis utama di SemiAnalysis, mengatakan kepada iosaphat.com bahwa meskipun prosesor Ascend masih tertinggal dibandingkan Nvidia, mereka menunjukkan bahwa Huawei telah membuat kemajuan yang signifikan.
“Ketimbang chip yang diexport Nvidia yang terbatas, jarak performa antara Huawei dan H20 kurang dari satu generasi penuh. Huawei tidak jauh tertinggal dari produk yang Nvidia diizinkan jual ke China,” kata Patel.
Dia menambahkan bahwa 910B tertinggal dua tahun dibandingkan Nvidia tahun lalu, sementara Ascend 910C hanya tertinggal satu tahun.
Tetapi hal itu menunjukkan bahwa kemampuan desain GPU China telah membuat kemajuan besar, namun desain hanyalah salah satu aspek yang menghalangi pembuatan ekosistem chip AI yang kompetitif.
Fabricasi chip AI
Untuk memproduksi GPU-nya, Nvidia bergantung pada TSMC, fabrikasi chip kontrak terbesar di dunia, yang memproduksi sebagian besar chip canggih di dunia.
TSMC mematuhi kendali chip AS dan juga dibatasi untuk tidak menerima pesanan chip dari perusahaan yang berada dalam daftar hitam perdagangan AS. Huawei dimasukkan dalam daftar tersebut pada tahun 2019.
Hal itu telah mendorong desainer chip Tiongkok seperti Huawei untuk merekrut fabrikasi chip lokal, di mana yang terbesar adalah SMIC.
SMIC jauh di belakang TSMC — secara resmi diketahui hanya mampu memproduksi
7-nanometer
keripik, yang membutuhkan teknologi canggih awal yang lebih sedikit dibandingkan dengan produksi TSMC pada ukuran 3-nanometer. Ukuran nanometer yang lebih kecil menghasilkan daya pemrosesan dan efisiensi chip yang lebih baik.
Ada indikasi bahwa SMIC telah membuat kemajuan. Perusahaan diduga berada di balik pengembangan chip 5-nanometer untuk 5G yang digunakan dalam Huawei Mate 60 Pro, yang memiliki
keyakinan yang goyah
di AS dengan kendali chip pada tahun 2023. Namun, perusahaan tersebut masih memiliki jalan panjang sebelum dapat memproduksi massal GPU canggih dengan cara yang efisien biayanya.
Menurut analis chip dan teknologi independen Ray Wang, kapasitas operasi yang diketahui SMIC kalah jauh dibandingkan dengan TSMC.
“Huawei adalah perusahaan desain chip yang sangat baik, tetapi mereka masih belum memiliki pembuat chip dalam negeri yang baik,” kata Wang, menyatakan bahwa Huawei
dikabarkan
mengerjakan kemampuan fabrikasi miliknya sendiri.
Namun, kurangnya peralatan manufaktur kunci menghalangi kedua perusahaan tersebut.
Peralatan Canggih untuk Chip
Kemampuan SMIC untuk memenuhi kebutuhan GPU Huawei terbatas oleh masalah yang sudah dikenal yaitu kendala ekspor, namun dalam kasus ini, dari Belanda.
Meskipun Belanda mungkin tidak memiliki desainer atau produsen semikonduktor yang menonjol, negara ini menjadi rumah bagi ASML, pemasok terkemuka di dunia untuk peralatan pemrosesan chip canggih — mesin yang menggunakan cahaya atau sinar elektron untuk mentransfer pola kompleks ke wafel silikon, yang membentuk dasar dari mikrochip.
Sesuai dengan kontrol ekspor Amerika Serikat, negara tersebut telah setuju untuk memblokir penjualan mesin lithografi ultraviolet (EUV) paling canggih dari ASML. Alat-alat ini sangat penting untuk membuat GPU canggih secara massal dan dengan biaya yang efektif.
EUV merupakan hambatan paling signifikan untuk produksi chip canggih China, menurut Jeff Koch, analis dari SemiAnalysis. “Mereka memiliki sebagian besar peralatan lainnya, namun lithografi menjadi batasan dalam kemampuan mereka untuk memperbesar skala hingga ke node proses 3nm dan di bawahnya,” katanya kepada iosaphat.com.
SMIC telah menemukan
metode untuk mengatasi masalah
Pembatasan dalam teknologi litografi menggunakan sistem litografi ultraviolet mendalam yang kurang canggih dari ASML, yang mengalami pembatasan relatif lebih sedikit.
Melalui “pengerahan paksa” ini, memproduksi chip dengan ukuran 7 nm adalah mungkin, tetapi hasilnya tidak baik, dan strategi tersebut kemungkinan sudah mencapai batasnya, kata Koch, menambahkan bahwa “dengan hasil saat ini sepertinya SMIC tidak dapat memproduksi cukup penggerak domestik untuk memenuhi permintaan.”
SiCarrier Technologies, perusahaan asal Tiongkok yang berfokus pada teknologi litografi, memiliki
dikabarkan
telah terkait dengan Huawei.
Tetapi meniru peralatan fotolithografi yang ada bisa membutuhkan bertahun-tahun, jika tidak puluhan tahun, untuk dicapai, kata Koch. Sebaliknya, China kemungkinan akan mengejar teknologi lain dan teknik fotolithografi yang berbeda untuk mendorong inovasi daripada peniruan, dia menambahkan.
Komponen memori AI
Meskipun GPU sering diidentifikasi sebagai komponen paling kritis dalam perhitungan AI, mereka jauh dari yang satu-satunya. Untuk menjalankan pelatihan dan komputasi AI, GPU harus bekerja bersama dengan chip memori, yang mampu menyimpan data di dalam “chipset” yang lebih luas.
Dalam aplikasi AI, jenis memori tertentu yang disebut HBM telah menjadi standar industri. SK Hynix dari Korea Selatan telah mengambil kepemimpinan industri dalam HBM. Perusahaan lain di bidang ini termasuk Samsung dan Micron berbasis di AS.
“Memori dengan bandwidth tinggi telah menjadi esensial pada tahap perkembangan AI untuk melatih dan menjalankan model AI,” kata analis Wang.
Seperti halnya Belanda, Korea Selatan juga bekerja sama dengan pembatasan chip yang dipimpin Amerika Serikat dan mulai mematuhi aturan tersebut.
tepi jalan yang segar
pada penjualan beberapa chip memori HBM ke China pada Desember.
Sebagai respons, pembuat chip memori China ChangXin Memory Technologies, atau CXMT, bekerja sama dengan perusahaan pengemasan dan pengujian chip Tongfu Microelectronics, sedang dalam tahap awal produksi HBM, menurut laporan.
laporan oleh Reuters
.
Menurut Wang, CXMT diharapkan akan tertinggal tiga hingga empat tahun dibandingkan dengan pemimpin global dalam pengembangan HBM, meskipun menghadapi hambatan utama termasuk kontrol ekspor peralatan pembuatan chip.
SemiAnalysis
diperkirakan pada April
bahwa CXMT masih setahun lagi sebelum dapat meningkatkan volume yang masuk akal.
Foundry Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing dari China
dikabarkan
membangun pabrik untuk memproduksi wafel HBM.
<laporan>
dari SCMP disebutkan bahwa Huawei Technologies telah berpasangan dengan perusahaan dalam memproduksi chip HBM, meskipun kedua perusahaan tidak mengonfirmasi kemitraan tersebut.
Huawei telah mengandalkan stok HBM dari penyedia seperti Samsung untuk digunakan dalam pemroses AI Ascend 910C-nya, SemiAnalysis mengatakan pada bulan April.
<laporan>
, perlu dicatat bahwa meskipun chip tersebut dirancang secara domestik, ia masih bergantung pada produk asing yang diperoleh sebelum atau terlepas dari pembatasan.
“Apakah itu HBM dari Samsung, wafers dari TSMC, atau peralatan dari Amerika, Belanda, dan Jepang, ada ketergantungan yang besar pada industri asing,” SemiAnalysis mengatakan.
