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美国目前正在赢得全球人工智能主导地位的竞赛

2025-01-17 05:00:00 英文原文

作者:Colin H. Kahl

自 2022 年 11 月发布 ChatGPT 以来,人工智能的飞速进步让政策制定者几乎无法跟上。但人工智能革命才刚刚开始。当今最强大的人工智能模型通常被称为“前沿人工智能”,除了自然语言之外,还可以处理和生成图像、音频、视频和计算机代码。它们卓越的表现促使领先的人工智能实验室雄心勃勃地实现所谓的“通用人工智能”。越来越多的专家表示,AGI 系统在广泛的认知任务中等于或超越了人类——相当于人类数以百万计的杰出人才以机器的速度在各自领域的顶尖领域不知疲倦地工作——可能很快就能解锁科学发现,提高经济生产力,并应对严峻的国家安全挑战。曾经在科幻小说领域取得的进步现在已经成为可能,美国没有时间制定连贯的、真正的全球战略。

鉴于其改变游戏规则的潜力,最能创新、整合和利用前沿人工智能的国家(尤其是当它接近通用人工智能时)将获得巨大的经济、军事和战略利益。但对于美国,如果无法影响技术在世界范围内的传播,就会带来两个深远的风险。一种前景是,先进人工智能的不受控制的扩散可能使世界上最危险的国家和非国家行为体以及潜在的流氓自主人工智能系统本身能够开发灾难性的网络和生物武器或释放其他存在的国家安全威胁。另一个问题是,威权国家,尤其是中国,可能会通过将审查制度、监视和其他反民主原则嵌入到定义我们生活的数字生态系统中来主导全球人工智能技术堆栈。

特朗普政府处于有利地位,可以充分利用美国政府制定的人工智能政策拜登政府确保美国及其民主盟友赢得全球人工智能竞争。但要做到这一点,需要的不仅仅是加倍增强美国的技术优势。它还需要与私营部门合作,提升国家的人工智能产品,无论是在前沿还是在“足够好”的人工智能领域,以便在全球范围内超越中国。特朗普政府要么选择引领塑造迅速崛起的人工智能未来,要么眼睁睁地看着北京建设这个美丽的新世界。

扭转局面

领导人工智能Anthropic、Google DeepMind 和 OpenAI 等实验室与美国超大规模企业 Amazon Web Services (AWS)、Google Cloud 和 Microsoft Azure 合作,提供训练和运行前沿 AI 模型所需的计算资源(或“计算”),而 Meta 和 xAI 将专有数据中心与外部云服务结合起来。这些数据中心严重依赖先进的半导体,特别是图形处理单元,即 GPU。美国公司 Nvidia 和 AMD 最初设计和开发 GPU 是为了渲染视频游戏图形,但人工智能实验室发现它们擅长执行训练深度学习模型所需的大量同步计算。亚马逊和谷歌设计了自己的专用芯片,努力提高人工智能工作负载的效率。

前沿人工智能的进步在很大程度上依赖于扩展计算和数据。美国公司寄希望于这一趋势持续下去。去年,埃隆·马斯克 (Elon Musk) 的 xAI 在田纳西州孟菲斯建造了 Colossus 数据中心,配备 100,000 个 Nvidia H100 GPU 来训练公司的 Grok 模型,并筹集了 50 亿美元来增加该中心的 GPU 集群十倍。美国其他领先的人工智能实验室和超大规模企业正在规划类似的大型数据中心。

新兴的前沿模型挑战了人工智能技术专家中常见的格言,即推理(使用训练有素的模型来响应查询、做出预测并根据新的、未见过的数据生成输出)比训练的计算强度要​​小。前沿人工智能模型已经开始依赖于“测试时”计算,其中模型在推理过程中投入更多资源来进行思维链“推理”并提高复杂任务的性能。具有更大上下文窗口(模型在其内存中保存的文本量)的模型的激增和快速增长的用户群进一步推动了计算需求的不断增长。

由于计算是前沿人工智能的核心,华盛顿一直致力于限制中国获得先进的人工智能芯片和芯片制造设备。特朗普政府在 2018 年和 2019 年制定了这种“拒绝”战略,当时美国成功向荷兰施压,阻止中国购买极紫外光刻设备,这种极其复杂的机器对于制造先进半导体至关重要,使得由荷兰ASML公司生产。从 2022 年 10 月开始,美国商务部工业和安全局 (BIS) 加强了这些控制,最初限制了 Nvidia A100 和 H100 芯片等顶级 GPU 以及其他 AI 加速器的销售,以中国。为了扩大美国控制的领土范围,拜登政府还实施了一项外国直接产品规则,涵盖源自美国半导体技术的外国制造的产品。一年后,政府扩大了措施范围,将先进 GPU 纳入其中,这些 GPU 只为满足之前的限制而进行了轻微修改,并于 2024 年 12 月增加了高带宽存储芯片、较旧的浸入式深紫外 (DUV) 光刻机和其他关键设备。芯片制造软件和工具。实施这些控制措施需要与美国盟友(尤其是荷兰)进行重要且有时充满争议的谈判;日本,设备制造商东京电子和尼康的所在地;韩国,半导体生产商三星和 SK 海力士的所在地;台湾是世界领先芯片制造商台积电 (TSMC) 的所在地。

前沿人工智能的进步在很大程度上依赖于扩展计算和数据。

不可否认,这些限制减缓了中国获得先进芯片的速度,并阻碍了其生产替代品的能力。中国最著名的芯片制造商中芯国际已使用现有的 DUV 机器来制造一些用于智能手机的先进芯片节点。据报道,该公司还生产华为的 Ascend 910 AI 芯片,华为声称该芯片的性能可与 Nvidia 广泛使用的 A100 芯片相媲美。但在国内使用较旧的 DUV 机器制造此类芯片成本高昂,会降低产量并降低可靠性。此外,华为所谓的中芯国际生产的Ascend 910B芯片组实际上包含台积电生产的芯片,而台积电在不知情的情况下将这些芯片卖给了华为,这让人对中芯国际的真实能力产生怀疑。去年 11 月,BIS 指示台积电停止向中国销售其最先进的人工智能芯片,并将华为的子公司 Sophgo 列入黑名单。

与此同时,美国芯片设计师正在进一步领先。Nvidia 领先的、台积电 (TSMC) 制造的 H100 和 H200 以及新型 Blackwell 芯片的速度远远快于中国最好的芯片。专家普遍评估中国至少落后领先芯片生产商五年,出口管制减缓了北京的追赶努力。

尽管如此,算力差距并没有阻止阿里巴巴、腾讯等中国科技巨头,以及01.AI、DeepSeek、Moonshot AI、智普AI等初创公司发布高性能的生成式AI模型。中国企业在美国实施出口管制之前就利用了配备英伟达芯片的数据中心,使用了美国管制范围之外的降级芯片,并优化了软件以最大限度地利用能力较差的硬件。至关重要的是,许多成功的中国人工智能模型依赖于美国实验室已经发布的开源模型或使用美国模型的输出进行训练。

尽管取得了这些成就,美国人工智能实验室可能仍领先一两年,特别是因为许多尚未发布的模型是闭源的,因此中国公司更难效仿。只要扩展最先进的计算能力对于前沿人工智能的进步仍然至关重要,美国公司就将扩大其领先地位。正如 DeepSeek 首席执行官梁文峰所承认的那样,中国与美国人工智能公司竞争的困难归结于华盛顿的“先进芯片出口禁令”。

关闭后门

中国实体不满足于排名第二,还试图规避美国的管制,包括通过不受出口管制的中间商走私数千种先进半导体和购买芯片,最重要的是,利用美国出口管制制度的漏洞进行远程访问海外云提供商。据路透社报道,中国一些国有实体和研究机构已通过AWS和微软Azure的云访问计算资源和人工智能模型。在某些情况下,中国客户似乎掩盖了自己的真实身份,使用外国数据中心进行人工智能培训。

美国官员担心,全球人工智能数据中心的扩张可能会为受限技术提供间接途径。例如,拥有 TikTok 的中国公司字节跳动计划斥资 70 亿美元,通过使用东南亚和不受美国控制的其他地区的云服务来访问受控制的 Nvidia 芯片,包括下一代 Blackwell 芯片。在沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国(UAE)建设大型人工智能培训集群的提议也受到了广泛关注。尽管与美国有着密切的安全关系,但这两个国家都与中国保持着深厚的经济和技术关系,这让华盛顿的许多人担心他们宏伟的人工智能野心最终可能会让北京受益。

为了缓解这些担忧,BIS 于 2023 年 10 月和 2024 年 4 月再次扩大了出口管制,以降低转移到中国的风险,扩大了适用于中国将选定的第三国(主要是中东国家)纳入其中,要求当地实体获得许可证并证明它们与中国没有联系。这些措施取得了成功:在拜登政府和国会议员的压力下,总部位于阿布扎比的人工智能公司G42从其基础设施中移除了华为设备,从中国公司撤资,承诺遵守美国出口管制,并同意严格的安全保障防止中国未经授权获取其先进技术的措施。这些变化为微软向 G42 投资 15 亿美元铺平了道路,两家公司宣布了一项 10 亿美元的计划,旨在扩大肯尼亚的互联网连接,以及进行人工智能研究、开发本地语言人工智能模型,并建立一个国家级的人工智能研究中心。-位于肯尼亚的最先进的 Microsoft Azure 数据中心,用于新的东非云区域。

经过一年的谈判,BIS 于 2024 年 9 月推出了一项针对数据中心的验证最终用户 (VEU) 计划,以方便将 AI 芯片运送到中东。该规则允许获得批准的设施在一般授权下接收指定物品,而不是要求每批货物都有单独的许可证。为了确保 VEU 地位,数据中心运营商需要提供有关其客户、业务活动、设施访问控制和网络安全措施的详细信息;允许美国官员进行现场审查;并承诺安全、负责任地使用芯片。

中国实体试图规避美国的芯片管制。

该规则为拜登结束人工智能法案奠定了基础。在最后几天,政府发布了期待已久的人工智能扩散出口管制框架,概述了华盛顿打算如何管理全球范围内对关键人工智能技术的访问。美国人工智能领导地位的未来可能取决于特朗普政府是否决定效仿。

该框架的核心是为先进人工智能芯片引入了三层全球许可制度。第一层由美国和 18 个美国亲密安全盟友和合作伙伴组成,其中许多在全球人工智能供应链中发挥着关键作用。这些国家没有人工智能芯片限制,预计将帮助执行该框架。第 2 层包括世界上大部分地区,接受对先进人工智能芯片的托管和中介访问。中国、俄罗斯、伊朗、朝鲜和委内瑞拉等三级国家均受到美国武器禁运,并仍受到严格的出口管制。

该框架最受争议的方面是二级国家的配额制度,要求经过验证的最终用户充当大规模人工智能芯片准入的看门人。它确定了两种类型的 VEU:“通用 VEU”,是总部位于一级国家/地区的全球授权公司,例如美国云公司;以及“国家 VEU”,总部位于二级国家的授权公司。两种类型的公司都必须满足相同严格的安全标准,但它们面临不同的限制。通用 VEU 预计将至少 75% 的人工智能总算力保留在一级国家,其中美国公司保证 50% 在美国,但可以将其全球能力的最多 7% 分配给任何二级国家。如果采取严格的网络安全措施,他们还可以在二级国家存储先进的闭源模型“权重”,即人工智能模型用于进行预测和决策的数值参数。

相比之下,国家 VEU 面临着限制其在每个二级国家的芯片进口的上限(到 2027 年最多 320,000 个芯片),并且无法存储先进的闭源 AI 模型权重。没有 VEU 地位的二级国家的公司必须竞争进口少量人工智能芯片的许可证,从 2025 年到 2027 年,每个国家总共不得超过 50,000 个 H100 芯片。与华盛顿签署承诺以调整其出口管制、能源,与美国的技术安全安排可以将其上限加倍,达到 100,000 个芯片。最后,许可豁免还允许更有限的芯片进口(大约 1,700 个 H100 等效物),涵盖大多数可以想象的学术研究和二级国家的政府需求。

想要和需要

任何全面的人工智能战略都必须确保最先进的模型在美国及其盟国的安全数据中心进行训练,同时阻止中国和其他对手追赶的计算能力。与此同时,它必须积极推动美国及其盟国人工智能技术在全球的采用,以塑造人工智能的部署和规范。非洲、拉丁美洲、中东、南亚和东南亚国家转向人工智能来促进经济增长,以实现粮食安全、公共卫生、教育等发展目标,这种否认与扩散之间的平衡最为重要。能源安全、气候适应能力和高效的服务提供。人工智能霸主地位的竞争不仅仅是技术层面的。它还将取决于华盛顿或北京能否说服全球南方国家相信其对人工智能未来的愿景。

数字主权问题促使许多南方国家寻求本地人工智能数据中心建设,以保护隐私、遵守法规并减少对外国基础设施的依赖。与位于远方的数据中心相比,本地托管的人工智能模型还可以在重要应用程序上实现更可靠的性能,包括高频金融交易和关键基础设施监控。许多国家将本地数据中心的建设和运营视为就业和本土人工智能生态系统的驱动力。

但考虑到巨大的前期成本、熟练劳动力的供应不均以及对土地、能源和水的高需求,在每个国家建立大规模、尖端的人工智能数据中心在财务和物流上都是不可行的。而且,从严格的技术角度来看,这是没有必要的;大多数国家可以通过云远程访问人工智能模型和应用程序。许多低收入和中等收入国家将从将稀缺资源集中用于提高电力可靠性以及访问人工智能系统的宽带和小型互联“边缘”设备的可用性中获益最多。

人工智能霸主地位的竞争不仅仅是技术层面的。

采用混合方法,将基础人工智能研究整合到先进的云中心,同时建立区域和本地数据中心来处理专门任务,将更好地平衡成本、性能、尊重主权问题以及在全球范围内更公平地访问人工智能的需求。拜登政府的战略旨在鼓励这种结构的出现。

拜登做法的批评者认为,限制人工智能芯片出口将激怒美国拥有人工智能雄心的合作伙伴,尤其是中东、南亚和东南亚的合作伙伴,将它们推向中国的怀抱。Reva Goujon 最近观察到的外交限制美国制造的人工智能芯片在海外的销售可能会削弱美国在快速增长市场的长期影响力。特朗普的前国家安全顾问罗伯特·奥布莱恩以及领先的公司英伟达和甲骨文也同样认为,限制美国公司自由销售先进的人工智能芯片可能会让中国垄断人工智能市场。

这种批评忽视了两个关键点。首先,拜登政府的框架仍然允许在二级国家建立数据中心,容纳数十万个尖端芯片——为中国留下了最小的假设缺口。其次,由于美国的出口管制阻碍了中国生产尖端GPU的能力,缺乏批量生产高质量先进芯片的技术和能力的中国企业无法轻易供应全球高端市场。人工智能。

完美且足够好

华盛顿面临的真正挑战不在于满足全球对尖端芯片未满足的需求,而在于主导世界各地部署的“足够好”的人工智能系统。中国降级的 GPU 和国产芯片虽然比英伟达最好的芯片要弱,但仍然足以满足大多数商业人工智能任务。即使世界最终更喜欢美国及其盟国云公司进行大规模人工智能模型训练和超高容量推理(其中获得最新芯片仍然至关重要),中国的芯片可能仍然对许多国家具有吸引力。全球南方。

中国已经在这个中端市场占据了有利地位,特别是在南半球国家,中国企业帮助建设了“智慧”城市,这些城市由摄像机、传感器和通信设备的互连网络以及数字港口和物流网络组成,整合中国人工智能模型和监控能力。中国还通过鲁班工坊项目为二十几个国家培训了数千名人工智能工程师,这表明中国重视培养美国所缺乏的人工智能人才。中国企业还公开发布他们的人工智能模型,鼓励世界各国和企业在中国人工智能软件的基础上进行开发。

北京长期以来一直通过“一带一路”倡议推动人工智能解决方案,中国领导人习近平最近,中国将全球人工智能治理倡议作为国家宏伟战略的基石之一。由于中国在高端领域继续落后于美国,北京可能会加倍努力在世界各地提供中端人工智能数据中心,鼓励全球南方客户采用其人工智能模型和云服务。为了抢占 AWS、谷歌云和微软 Azure 约 70% 的全球云市场份额,中国公司阿里巴巴、华为和腾讯计划在非洲、拉丁美洲和东南亚大幅扩张以人工智能为重点的数据中心。中国智能手机制造商小米、Oppo 和 Vivo 在许多南方国家也拥有强大的市场地位,这可能使他们能够将人工智能应用程序直接集成到当地的消费设备中。

中国已将南半球的人工智能中心作为外交政策的优先事项。

尽管中国在人工智能“足够好”方面的实力可以为其立足,但美国前沿人工智能模型的普遍性和高度适应性,如果与所需的基础设施捆绑在一起,可以为许多全球南方国家提供令人信服的价值主张国家。拜登政府的扩散框架中没有任何内容可以阻止美国公司抓住这一竞争优势。但仅靠市场力量并不能保证美国能够充分对抗中国的人工智能产品。

美国大型科技公司越来越多地投资于巴西、印度、印度尼西亚、肯尼亚、马来西亚和南非等国家。但美国公司仍对新兴市场国家的高成本、长期项目持谨慎态度,这些国家缺乏规模或购买力,无法在没有外部支持的情况下进行大规模投资。相比之下,中国已将南半球的人工智能中心作为外交政策的优先事项,并利用补贴融资和国家支持的贷款,以低廉的价格为负担得起的人工智能应用程序和所需的基础设施(包括稳定的互联网和电力)提供资金。

拜登政府认识到需要在这条道路上与中国竞争。2024 年 9 月,它与美国主要公司一起启动了人工智能全球包容性合作伙伴关系,以扩大对人工智能模型、计算积分和开源工具的访问,同时动员数十亿美元的数字基础设施投资。但如果美国没有持续的公私合作和有针对性的政策,即使美国保持技术领先地位,中国最终也可能主宰这些新兴市场。

传递接力棒

拜登的人工智能战略帮助美国保护了其在人工智能前沿相对于中国的优势,这一成就带来了巨大的经济、国家安全和地缘政治影响。尽管如此,包括特朗普政府中的一些人在内的反对者可能会对这一战略的部分内容提出异议,尤其是全球扩散框架,他们认为减少出口限制将解锁与沙特阿拉伯和阿联酋等富裕和能源丰富国家的伙伴关系,这可能会证明对于击败北京来说至关重要。

但取消当前的限制将会适得其反。简单地向该地区注入世界上最好的人工智能芯片,而不建立防止美国对手转移和滥用的防护栏,可能会导致这些芯片以及由它们实现的远程高性能计算能力大量回流到中国。

相反,特朗普政府应该继续完善出口管制,以领先于中国的适应,与盟友密切协调,并为愿意加入美国人工智能生态系统的国家提供一条严格但明确的进入一级地位的途径。与中东合作伙伴以及巴西、印度和马来西亚等关键摇摆国家的谈判可以为特朗普提供有用的影响力,以塑造合作伙伴的行为并保护美国的国家安全。

与此同时,特朗普政府应采取更加雄心勃勃的行动,分配美国前沿人工智能模型的优势,并与中国在全球南方提供“足够好”的人工智能和数字基础设施展开竞争。首先,新政府应与私营部门、盟国政府、国际组织和慈善机构建立更深入的合作伙伴关系,为全球南方的企业家和研究人员提供更加慷慨的云计算信贷。获得这些积分将能够通过值得信赖的美国和盟国云提供商对人工智能模型进行训练和微调,从而增强美国人工智能的全球吸引力,同时允许检测可能威胁美国国家安全的恶意人工智能使用。

拜登的人工智能战略帮助美国保护了对中国的优势。

特朗普团队还可以通过促进美国公司对人工智能和相关数字基础设施的额外投资,积极应对中国在南半球的人工智能扩张。美国国际开发金融公司、进出口银行和其他政府支持的金融机构可以增加对数字项目的低息贷款、贷款担保、出口信贷和股权投资,以腾出数十亿美元来与之竞争北京的数字化举措。还应该部署政治风险保险和部分信用担保,以减轻对征用、监管变化和货币可兑换性的担忧,从而释放可能因这些不确定性而受到阻碍的私人资本。

美国政府机构还可以支持或资助可行性研究、环境评估和市场研究,为考虑投资全球南方基础设施的公司提供信息并降低项目成本。特朗普政府应考虑提供税收优惠,以鼓励美国企业并抵消扩张到新市场的风险。

怀疑论者可能会怀疑王牌由于他热衷于交易主义,他将优先投资那些可能不会为美国带来直接利润的国家。但有先例表明特朗普了解不结盟国家在与中国竞争中的重要性。2019年,第一届特朗普政府推出蓝点网络,推动南半球高质量、可持续基础设施发展项目,以对抗“一带一路”倡议。拜登通过七国集团全球基础设施和投资伙伴关系扩大了这一努力,目标是筹集数千亿美元的公共和私人资本用于全球南方的基础设施投资,包括数字基础设施项目。

现在是特朗普借鉴拜登做法的时候了。赢得全球人工智能竞争需要保护和增强美国的技术领先地位。但它也需要与最终决定如何以及由谁在全球范围内部署人工智能的国家进行更积极的接触。如果不能平衡两者,就会面临一个自相矛盾的严峻未来:美国在人工智能前沿击败中国,却将新兴人工智能世界秩序的全球领导地位拱手让给北京。

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摘要

围绕美国在人工智能(AI)领域的战略与中国的战略的讨论凸显了迫切需要采取平衡的战略方法来保持技术领先地位,同时确保安全和包容性。拜登政府的举措,例如人工智能全球包容性伙伴关系,表明了通过出口管制以及与盟国和私营部门实体建立伙伴关系来维护美国在前沿水平的技术优势的积极立场。然而,挑战在于如何将这些好处扩大到南半球的新兴市场,中国通过利用补贴融资、国家支持的贷款和负担得起的技术产品在这些市场取得了重大进展。美国面临双重任务:保护其技术优势,同时在国际舞台上有效竞争,特别是对抗中国咄咄逼人的外展战略。为了解决这个问题,特朗普政府(假设在新领导下类似政策的连续性或轮回)可以考虑采取几项战略行动:1. **加强公私合作**:在美国政府机构和私营部门之间建立更深层次的伙伴关系至关重要。这种合作可能涉及向新兴市场的企业家和研究人员提供更慷慨的云计算积分,从而增强对前沿人工智能技术的获取。2. **金融支持机制**:利用国际开发金融公司(DFC)和进出口银行等政府支持的金融机构可以促进数字基础设施项目的低息贷款、出口信贷和股权投资。这种财政支持可以通过提供负担得起的技术和基础设施来与北京的举措相竞争。3. **风险缓解策略**:实施政治风险保险和部分信用担保等措施可以吸引私营部门投资进入不确定的市场,从而加速全球南方的技术采用和基础设施发展。4. **研究和可行性研究**:支持潜在数字基础设施项目的可行性研究、环境评估和市场研究可以降低进入壁垒,并鼓励美国公司和国际合作伙伴更积极地参与。5. **税收激励和监管灵活性**:为拓展新市场的公司提供税收优惠和监管灵活性可以抵消与陌生领域相关的风险并促进更广泛的技术传播。6. **战略外交接触**:与沙特阿拉伯、阿联酋、巴西、印度和马来西亚等主要国家进行外交谈判可以为塑造伙伴行为提供影响力,同时保护国家安全利益。7. **适应性出口管制**:不断完善出口管制以领先于对手的适应,确保技术领先不会以战略脆弱性或被对手滥用为代价。通过平衡技术进步与包容性的全球推广,美国可以保持其在人工智能创新方面的优势,同时促进不同地区的国际伙伴关系和技术采用。这种做法不仅保护国家安全利益,还促进尖端技术更公平地分配,从而塑造符合美国价值观和战略目标的人工智能驱动的世界秩序。总之,虽然拜登政府为保护美国在人工智能领域的技术领先地位奠定了重要基础,但在未来任何一届政府的领导下,继续完善和扩大这些努力对于有效驾驭全球技术竞争与合作的复杂格局至关重要。