在全球人工智能（AI）技术快速发展的同时，随之而来的是美西方政府对我国AI等领域越来越紧逼的遏制，进一步验证了快速提升国家总算力和建设自主算力科技体系迫在眉睫，是我国昂首实现中国式现代化的关键。而不久前美国商务部再次加码对我国人工智能和高性能数据处理芯片的限制，为我国利用最新人工智能技术和高性能计算来实现各个行业的数字化转型和进一步发展蒙上了阴影。

　　纵观人类近现代史，每一次工业都是将战略性科技转化为生产力，从而创造巨大的新增财富和全面提升国家竞争力的过程；而且一个国家在工业面前的“沉与浮”，则取决于一个国家对这些战略性科技和产业化能力的把控。从被称为蒸汽机时代的第一次工业、被称为钢铁与机电时代的第二次工业、被称为芯片和网络时代的第三次工业，到今天正在发生的被称为算力和人工智能时代的第四次工业，无不遵从着这个规律。

　　龙年春节，在基于大模型（LM）技术的文本生成工具ChatGPT热潮尚未褪去之际，美国OpenAI公司推出的文本转生视频工具Sora再次惊艳了世界，这种依据文字输入精确分析语义（需求）和自动收集素材来模拟物理世界的能力，将会在很多领域全面改变生产制造模式。可以预见，在大模型技术的支持下，除了文本、图片和视频内容生成，生成式人工智能（AIGC）技术结合专业/行业大模型将会在产品设计、工业设计、软件开发、生物医药和其他许多领域改变创新模式，并直接与先进制造系统联动形成新的生产力，这就意味着第四次工业的大幕正在加速升起。

　　在全球人工智能（AI）技术快速发展的同时，随之而来的是美西方政府对我国AI等领域越来越紧逼的遏制，进一步验证了快速提升国家总算力和建设自主算力科技体系迫在眉睫，是我国昂首实现中国式现代化的关键。而不久前美国商务部再次加码对我国人工智能和高性能数据处理芯片的限制，为我国利用最新人工智能技术和高性能计算来实现各个行业的数字化转型和进一步发展蒙上了阴影。海外供应商为了遵从美国政府的限制，不断降低对华出口的AI芯片的单芯片性能，但是许多国内企业仍然趋之若鹜，其中虽然有国外厂商在技术能力和产业生态方面的优势，但在外来技术难以为继的局面下仍然对它们保持跟随和依赖，将在新的工业中严重损害我国未来的国家竞争力。

　　本文以人工智能技术的核心动力——高性能算力芯片为目标，结合每一次工业的红利分配模式，就目前在人工智能领域可能发生的对海外GPU芯片的三大依赖进行了分析，并提出了利用不断涌现的多元化硬件数据处理加速器技术，促进我国人工智能芯片企业通过架构性创新和生态融合，结合应用打造新质生产力的一些政策建议。

　　越来越多的人认识到人工智能技术已经成为第四次工业的核心支撑技术。在今年的上热议新质生产力的同时，“深化大数据、人工智能等研发应用，开展‘人工智能+’行动”也被写入了2024年政府工作报告。这是“人工智能+”首次出现在我国的政府工作报告中，意味着国家非常认可人工智能作为科技创新领域战略性技术的重要地位并加以广泛的推广应用，正在以“人工智能+”为引擎，加快形成发展新质生产力的新动能。

　　所以，正在发生的第四次工业对实现中国式现代化和新型工业化至关重要。这次工业是以人工智能（AI）等技术为核心的新技术，一个国家和一家企业的进步速度，最终将取决于开发、引入和应用人工智能技术的速度。因此，中国作为世界第二大经济体和人口大国，要实现中华民族的伟大复兴，不仅要成为人工智能技术最大的应用市场，而且还要成为第四次工业的重要推动者、贡献者和引领者，这就需要建立自主可控的人工智能技术和解决方案体系，以及以中国企业为核心并造福世界的产业生态。

　　要高度重视人工智能等推动第四次工业落地的关键技术，因为从过去三次工业对人类社会的影响来看，每一次工业都不仅会产生很多新的设备代替人力去更高效地完成工作，而且还会产生越来越多依靠人类体力和智力无法实现的创新功能。因此，对每次工业中推动性技术的掌控，反映到国家间和企业间的竞争上就是工业策源地红利和技术推动者优势；这种策源地红利可以使英国这样中等规模国家领享日不落帝国红利，也可以支撑美国反超欧洲成为雄霸全球的超级大国。

　　马克思在看到了第二次工业时期，资本主义国家在生产力得到巨大提升而带动了经济迅猛发展之后，评论道：“第二次工业是对资本主义生产方式的一场伟大冲击。”美国、德国等国家进行了改革，抓住新技术的机会窗口，分到了第二次工业的策源地红利而成为了世界资本主义经济强国。作为每一次工业最重要的结果，策源地红利有如下三个属性：

　　首先是全球性红利重塑了世界格局。工业中技术创新带来的更高生产力需要在全球市场上换取回报，所以为实现此目标而进行的贸易从未停止，同时为了打开市场或者保护市场还进行了大量战争，包括后期殖民战争、两次世界大战，也包括今天美国政府针对我国在先进半导体技术和人工智能等领域内的技术限制等。

　　其次是关键技术领域内的创新使推动者占尽优势。每一次工业都是科学发现和技术创新大量涌现的结果，全球越来越严格的知识产权保护体系给创新推动者带来了先发优势，同时越来越便捷的交通和通信方式推动了新的、规模更大的企业组织和生产方式，创新推动者的研究开发活动取得的成果可实现加速转化和全球覆盖，还可以利用巨额利润采用收购兼并等手段巩固自己的技术优势和消灭竞争对手，以保证创新者在全球市场上保持领先和竞争力。

　　第三是高技术产业带来的马太效应进一步凸显。每一次工业都带来了大量的科技创新和新增财富，但结果是创新资源和新增财富主要都流向能够把控核心技术的国家，更多的国家只能是走上跟随和依赖的道路，成为工业策源地红利的贡献者。特别是在今天全球化受阻，美西方对中国等国家在半导体和人工智能等领域的技术出口限制，将有可能加大他们和我国之间的代差，促使我们未来的每一步发展都落后于人。

　　第一次工业使英国获得了策源地红利，第二次工业使美国和德国得到了策源地红利，第三次工业的策源地红利使美国成为了在经济、技术和军事远超于任何国家（包括前苏联）的全球霸主。而今天，在第四次工业渐行渐近的时候，我国也正在走向中国式现代化，就需要前瞻性地扶持和推动能够给社会和经济发展带来新质生产力的决定性技术，让中国也分享策源地红利，在我国培养更多的创新推动者，不再像前三次工业中那样成为追随者。

　　中国式现代化不能依赖海外决定性技术，而人工智能技术就是第四次工业的决定性技术之一。根据清华大学与国际知名技术市场研究公司IDC等机构联合编制的《2021-2022全球计算力指数评估报告》，一个国家拥有的总计算能力对国家的宏观经济发展有重大影响，它与GDP/数字经济的走势呈现正相关。计算能力优势越高，对经济拉动作用越显著；根据上述机构的研究：计算能力指数增加一个点，将拉动数字经济增长3.5‰并拉动GDP增长1.8‰。

　　在今年李强总理发布的2024年政府工作报告中，在“加快发展新质生产力”部分提出了人工智能+行动，表明了国家已从顶层设计的角度将围绕人工智能的科技创新置于非常重要的位置，加快实现人工智能技术的自立自强，成为当前和未来我国实现经济高质量发展，以及在第四次工业中分享策源地红利的关键引擎。

　　人工智能是一个老话题，但是今天又有了全新的答案。从计算机诞生开始，世界各地的科技工作者都一直在探索如何用计算设备来模仿人脑的思维过程，从而利用机器来产生智能或者人工形成具有学习、分析和判断能力的智能。人工智能的形态和应用是非常广泛多样的，例如科学家们曾经花费了巨大的努力去帮助计算机识别各种物体，车辆自动驾驶系统开发人员采用多种手段去识别道路、标识和障碍并制定相应的行驶模式，最新发布的Sora系统可以根据文本输入生成一分钟的高质量视频。

　　基于第三次工业带来的半导体技术、计算机技术和通信技术，以及在这些技术支持下人类所积累的大量数据，今天的人工智能不再是对人类思维的简单模仿，而是利用海量的数据（知识）、强大的计算能力、先进的模型和超高速的高带宽网络连接，在经过训练之后形成可在许多方面超越人类思维能力的智能系统。例如，人工智能系统在各种对弈中屡屡战胜棋界世界冠军。

　　1982年4月，由日本通产省发起的“第五代电脑系统”计划开始实施，希望通过开发具备人工智能的电脑系统，使其知识处理产业在上世纪九十年代像小汽车和DRAM一样胜过美国。该计划因为算力和存储等诸多限制未能开发出真正的人工智能技术。中国友谊出版社1985年翻译出版的《第五代》一书详尽描述了这场冲击人工智能领域内的战役，作者：费根鲍姆与迈科达克。

　　在接到一个任务之后，现代人工智能系统可以自己读懂即使是普通人输入的要求，并据此去查询相关数据甚至主动寻找尽可能多的人类知识，用最优化的、可以收敛的计算方法（模型），自主去判断、推导和生成最优的答案。它与第三次工业中的计算不同，计算是按照已制定的程序对已有或者输入的数据进行处理，而人工智能则利用大模型技术广泛选择数据来源、处理方式并得出结论。当然，现代人工智能系统能够在一些方面超越人类的思维能力，必须依靠强大的计算能力，它是构成现代人工智能系统的物质基础。

　　这样的技术进步已经体现在前一段时间火爆全球的ChatGPT，以及近期惊艳全球的Sora等人工智能工具之上，揭示了生成式人工智能、大模型和多模态等人工智能重要细分领域实现了快速突破，已经可以依据文本/语音输入来高质量地回答问题、生成文章、绘制图片和创造视频，可以开始为消费者和一些商业部门提供服务了。但是这些服务只是人工智能很小的一部分服务，可以预见未来行业大模型技术将极大地改变多个产业的生产方式，将第四次工业带入现实社会。

　　很多人惊叹于Sora对物理世界的模拟和展现，开始为影视、广告和传媒等行业的从业人员担忧和兴奋，但是人工智能技术的应用面和影响力远远大过这些行业。例如，用生成式人工智能和大模型技术来进行新型药物研发可以大大缩短研发周期和降低研发费用，基于人工智能的软件开发可以大幅度降低代码编写工作量，依据文字和语音输入完成各类产品的系统设计和工业设计。如果这些研发成果和设计与智能制造相连接，那么将是人类生产能力的一次巨大飞跃，所以人工智能技术是第四次工业的核心技术。

　　随着处于GPT-3等级的ChatGPT以及其开发者OpenAI在全球广受关注，也推动了国内信息技术（ICT）领域内大模型研究和开发热潮浮出水面，全球共计170多个大模型，国内也呈现“百模千态”竞争局面。国内互联网和信息通信技术（ICT）领域的头部企业和相关院所积极投入，极大地缩小了我国在大模型/多模态等现代人工智能技术和平台开发和应用领域与海外领先机构的差距。

　　人工智能技术需要强大而且极为高效的算力，在通用计算和移动计算中取得巨大成功的英特尔x86架构和Arm公司推出的通用计算架构不能提供相应的计算效率，因此带有数据处理加速器的异构计算是未来的发展之道。数据处理加速器不仅可以满足运算速度需求，而且单位运算量的能耗更低并带来了数据中心运维成本的降低。因此，美国英伟达公司（Nvidia）踩准了风口推出的基于GPU架构的高性能加速计算芯片成为了人工智能训练领域追捧的对象，使这家公司近年来营收大增且净利润率超过50%，市值超过了2万亿美元。

　　高性能人工智能芯片成为了焦。

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