AI 2027研究揭秘美国算力真相!中国全球AI专利Top1,但美国或以算力取胜

  新智元报道

  编辑:编辑部 JZH

  今天,一张图在网上爆火:中国 AI 专利数量占全球 70%,成 TOP 1!不过,曾撰写「AI 2027」预测报告的研究员却发长篇博文表示,AI 竞赛美国稳操胜券,原因就在算力上。

  中美 AI 竞争,目前谁更领先?

  最近,有网友根据制作了一张图表。

  数据显示,中国的 GenAI 专利数量,已经占全球的 70%,远超世界上任何其他国家。

  其中,在 2014 年至 2023 年间,提交量达到了惊人的 38,000 多项。

  不过,在专利和出版物的引用量上,美国则稳居 TOP 1。

  比如,OpenAI 只发表了 48 篇文章(排名第 325 位),但这些文章却获得了高达 11,816 次的引用(排名第 13 位)。

  从结果来看,如今中美顶级模型的差距已经缩小至 0.3%,差距几乎微乎其微。

  就在同时,此前预言的非营利组织 AI Futures Project,其中两大核心成员又带来了一篇长篇博文预测。

  在他们看来,AI 竞赛的结局就是美国必胜,原因只有两个字——算力!

  前 OpenAI 研究员:算力为王,美国胜券在握

  在 AI 2027 的两位作者 Scott Alexander 和 Romeo Dean 看来,美国在 AI 竞赛中是稳操胜券。

  因为归根结底,算力才是关键。

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  为什么?理由如下。

  全球最顶尖的芯片制造商,就是台积电。而台积电的生产设备,很大程度上依赖于美国及其盟友,这就让它始终处于美国的影响力范围内。

  从 2022 年,芯片管制就开始了:美国开始禁止台积电向中国大陆出口先进芯片。在一定程度上,这已经限制了中国的算力发展。

  而接下来,一旦美国政府开始认真对待 AI 军备竞赛的可能性,相关限制还会进一步收紧。

  两位作者估计,截至 2024 年,在全球可用于 AI 开发的先进芯片中,美国拥有 75%,中国只有 15%,世界上其他地区总共将拥有 10%。

  而据他们预测,到 2027 年,这个比例也不会发生太大变化。

  可以肯定,当前的出口管制,必然增加了中国 AI 企业的运营成本,让他们很难轻易获得性价比最高的尖端芯片。

  经过初步估计可以得出,与在没有制裁的情况相比,中国企业获取算力的成本高出约 60%。

  而在未来,美国的出口管制可能会进一步收紧,即使中国成功提升了本土芯片的制造能力,中国企业获取算力的成本效益也很可能会进一步降低。

  公开报告数据显示,2025 年中国企业在 AI 芯片上的投入约为美国企业的四分之一,

  基于此可以推断,中美两国在 AI 领域的差距,很可能会维持现状。

  既然美国的算力是中国的 5 倍,为什么在他们的预测里,中国「仅仅」落后3-6 个月呢?

  两位作者解释道,目前,美国和中国的芯片资源都被分散到了众多 AI 公司和非 AI 应用上。

  比如,谷歌作为美国算力最强的公司,也只占全球先进算力的 15% 左右(并非全部用于 AI 研发);OpenAI 的占比更是只有5-10%。

  而 AI 竞争的关键,就在于能否将算力集中投入到特定项目中。如果中国在算力的集中使用上比美国更出色,就很有可能建立领先优势,或者至少迅速赶上。

  在他们的推演中,中国将在 2026 年开始集中算力资源,把 15% 算力份额中的 10% 集中到一个单一的大型 AI 项目中;而美国的算力资源则依然处于分散状态。

  鉴于科技公司更有可能选择集中资源,而非分散投入,因此,在 2026-2027 年,美国领先企业所拥有的算力占比可能会达到 15-20%,而不是目前的 10-15%。

  由于中国的 AI 项目将占用全球 10% 的算力,而美国领先的项目将占用全球 15-20% 的算力。

  因此他们预测,美国将在算力方面保持对中国的微弱优势,如果没有发生以下这些事——

  • 美国在芯片制裁上不给力

  • 中国几乎将所有计算能力集中化,而美国几乎没有集中化

  • 中国的计算集中化发展迅速——从 2026 年开始,到 2027 年接近完成

  「AI 2027」中对中国算力集中度的预测:从 2025 年到 2027 年,集中度从 0 到 70% 的情况

  在他们看来,到 2027 年,中国自己制造的芯片还不足以产生实质性的影响。

  如果美国对制裁执行不力,中国在 2030 年初可能就能制造大量的国产芯片。但美国如果严格制裁芯片、关键设备和组件,那中国的芯片独立就将推迟到 2030 年代末。

  当然,他们承认:如果我们高估了 AI 进步的速度,而且智能爆炸直到 2030 年代才发生,那中国就将处于有利地位。

  电力的影响还未显现

  在他们的推演中,在 2027-2028 年,电力对 AI 的发展不会构成太大阻碍。

  毫无疑问,中国在电力上的优势非常大。

  但美国很幸运,电力需求是 AI 芯片需求的下游环节,美国很可能有能力调集足够的电力产能,从而避免出现瓶颈。

  和芯片制造一样,这个领域的最终结果,也是很大程度上取决于时间线。

  如果 AI 大爆发要到 2030 年代才会发生那么中国将占据更有利的地位

  全球,美国和美国公司的 AI 电力

  人才 VS 算力

  难道 AI 仅仅取决于算力吗?当然不是。

  在「AI 2027」报告发出后,有读者认为,他们显然有失偏颇,因为低估了人才的重要性。

  两位作者承认,这种看法不无道理。

  对于 AI 发展模式,通常分为两个维度:算力提升和算法优化。

  通过算法上的突破,即提升构建 AI 的效率,可以在一定程度上弥补算力的短板。

  但在他们看来,由于算法会受到算力的制约,即便时通过大量的人才去进行算法创新,终究无法弥补与美国的算力差距!

  原因有三点:

  1. 算法没有秘密

  算法的进步总是伴随着相互借鉴和学习——仅仅通过与 AI 模型交互、阅读模型卡或者相关论文,就能获取大量信息。

  DeepSeek-V3 技术报告

  美国借鉴中国的算法,中国借鉴美国的算法;OpenAI 借鉴 Anthropic 的算法,Anthropic 借鉴 OpenAI 的算法。

  这也是为什么,中美两国头部 AI 企业的发展水平差距仅仅在一年左右。

  系统卡:了解 AI 系统工作原理的新资源

  此外,公司还会通过高薪挖角竞争对手的核心研究人员,从而获取关键技术。

  可以合理推测,美国和中国都将在未来几年内加强安全措施。

  但是,如果安全措施过于严苛,反而会阻碍发展。 比如,将研究人员隔离在戒备森严的基地,禁止他们使用手机,这可能就会导致大量人才流失。

  2. 芯片制裁持续

  即使存在差距,美国也更有可能占据优势。

  两位作者表示,DeepSeek 的-R1 的确令人印象深刻,尤其是考虑到价格,它的性能堪称卓越。

  但随着芯片制裁的实施,这种「低成本,高性能」的成功会很难复现。

  而且,从同期模型的对比来看,美国的性价比更高。

  3. 算力影响更大

  一种观点认为,无论当前情况如何,最终中国人才都将占据主导地位。

  中国人口是美国的 4 倍,STEM 专业的博士毕业生数量是美国的 2 倍。这意味着,有大量聪明人有潜力进入 AI 领域。

  不过,美国有一个优势,就是可以吸引来自世界各地的优秀人才。

  例如,美国顶尖 AI 研究员 Ilya Sutskever 出生于俄罗斯,在以色列长大,并在加拿大接受教育。

  考虑到这些因素,很难判断谁更具优势,或者优势有多大。

  然而,一旦智能爆炸开始,AI 就会开始参与 AI 研发,开始「自我改进」,届时「人才」规模将呈指数级增长,但算力资源却不会发生变化。

  那么,会发生什么呢?

  显而易见,算力将会成为研究的瓶颈——它不仅会限制大规模训练的规模,还会限制算法研究人员验证新想法的能力。

  这个瓶颈有多严重?

  为此,他们模拟了一种极端情况:接近 ASI 的 AI 模型将「人才」库扩大了 1000 倍,并且每个 AI「员工」都拥有顶尖 AI 研究员(例如 Alec Radford 或 Ilya Sutskever)的效率。

  即使在这种极端情况下,研发速度也只能提升 25 倍。由此来看,(研究员假设的)2-4 倍的人才优势就几乎可以忽略不计了。

  GPT 开山一作:Alec Radford

  也就是说,算力的限制是很难逾越的。

  AI 公司的预算,也间接证实了这一点——

  OpenAI 在算力上的投入,是人力成本的 6 倍之多

  这么说,芯片制裁至关重要?

  两位作者表示,在他们看来,最应该关注的反而是 AI 对齐风险。

  如果中美两国能够停止竞争,并就负责任地开发 AI 技术达成某种国际框架,那将是最好的结果。

  但对于那些更关注中美竞争的人来说,没有什么是比严格执行芯片制裁更重要的了。

  作者认为,这会直接关系到美国能保持多久的全球 AI 领先地位。

  在他们的推演中,在芯片制裁执行上的一点点微小差异,都可能直接决定未来的 AI 是由美国主导,还是由中国主导。

  如果美国政府充分意识到其中的利害关系,就会将芯片制裁的执行置于首要地位,而这也是美国取胜的关键一招:

  只需投入数亿美元,就能在 AI 竞赛中取得决定性的胜利——

  远低于「星际之门」计划、发电厂等这类大项目动辄数十亿的投资。

  翻译过来就是——给负责执行芯片制裁,但预算仅为 2 亿美元的美国工业与安全局(BIS),打钱!

  最终:算力限制是关键

  在芯片出口管制的加持下,美国在 AI 相关算力方面的优势是中国的 5 倍。这一比例预计至少会维持到 2027-2028 年这段关键时期。

  因此,美国顶尖公司相对于中国的竞争对手,会有极大优势。

  但在算力的整合方面中国则做得更好,并且一直在发力芯片的国产化。

  不过,这是一个漫长的过程。据他们估计,最早也要到 2030 年才能实现完全自主可控的供应链。

  而如果美国强力执行对芯片的制裁,可能会进一步将这个时间推迟到 2035-2040 年。

  考虑到人才这一层面,美国能吸引的全球人才,但中国的研究人员同样才华横溢。在这一方面,中美谁有优势仍有很大不确定性。

  总的来说,如果美国想继续保持在 AI 领域领先,核心就是加强芯片制裁,在 2027-2028 年期间扩大领先优势,并将这一优势延长至 2030 年代后期。

  参考资料:

  https://blog.ai-futures.org/p/why-america-wins

  https://www.visualcapitalist.com/charted-countries-accumulating-the-most-ai-patents/

  https://epoch.ai/blog/trends-in-ai-supercomputers