Çinli çip üreticileri Amerika’nın kısıtlarını zekice aşıyor

Mikroçip savaşları 2018’den beri sürüyor. O yıl, Donald Trump yönetimindeki (ve ardından Joe Biden ile tekrar Trump döneminde) Amerika, yarı iletken firmalarının ürünlerini Çin’e satmasını zorlaştıran giderek ağırlaşan ihracat kısıtlamaları getirmeye başladı. Bu yüksek teknoloji ambargosu, Çin’in kendi gelişmiş çip üretim endüstrisini kurma hedefini engellemeyi amaçlıyordu.

Fakat tam tersi bir etki yarattı. Çin hükümeti, kendi firmalarının donanım alanında da tıpkı yazılımda olduğu gibi Amerikan kısıtlamalarını yenilik yoluyla aşabileceğini umuyor. Ocak ayında Çinli yazılım şirketi DeepSeek, Batılı rakipleriyle yarışabilecek bir yapay zekâ (YZ) modeli yayımlayarak dünyayı şaşırttı — üstelik bu modeli çok daha az hesaplama gücüyle eğitmişti.

Şimdi Çinli çip üreticileri benzer bir “numara”yı donanım tarafında yapmaya çalışıyor. Ellerindeki araçların sınırlarını zorluyor, yavaş çalışan çiplerin açığını kapatmak için büyük işlemci kümeleri kuruyor ve donanımı yazılımla birleştirerek performansı sonuna kadar sıkıştırıyorlar. Asıl soru şu: Çin bu bileşenleri —çipleri, sistemleri ve kodu— birbirine bağlayarak kendi kendine yeterli, rekabetçi bir yapay zekâ “teknoloji yığını” oluşturabilir mi?

Önce çiplerin kendisinden başlayalım. Girişim sermayesi şirketi Edgerunner Ventures’tan Ryan Cunningham tarafından derlenen verilere göre, Çinli yapay zekâ çiplerinin ortalama performansı 114 teraflop (saniyede trilyon işlem) düzeyinde; bu da onları Amerikan rakiplerinin oldukça gerisinde bırakıyor. Huawei’nin amiral gemisi yapay zekâ çipi Ascend 910C, 800 teraflop güç sunarken, Nvidia’nın üst düzey ürünü B200 tam 2.500 teraflop performans sağlıyor.

Bu farkın en büyük nedeni, bu çiplerin üretiminin son derece zor olması. Son yarım yüzyıldır bir mikroçipi hızlandırmanın en güvenilir yolu, çipin içinde yer alan transistörleri küçültmek oldu. Bu minik elektrik anahtarları, açık veya kapalı konumlarıyla dijital dünyanın 1 ve 0’larını temsil ediyor. Nvidia’nın B200 çipi, birkaç santimetrekarelik silikon levha üzerinde sıkıştırılmış 208 milyar transistör içeriyor ve bunlar binlerce çekirdeğe bölünmüş durumda.

Dünyada yalnızca üç firma —Güney Koreli Samsung Semiconductor, Tayvanlı TSMC ve kısmen Amerikalı Intel— en küçük transistörleri üretebilecek kapasiteye sahip. Piyasada TSMC açık ara lider; ancak Amerikan baskısı nedeniyle firmanın en ileri düzey fabrikaları Çinli müşterilere kapalı. Bu nedenle Çin, kısmen devlete ait SMIC ve kendi üretim tesislerini işleten teknoloji devi Huawei gibi yerel üreticilerle idare etmek zorunda.

Fakat SMIC ve Huawei de kısıtlamalarla karşı karşıya. Çip üretim tesisleri, başka firmalarca üretilen son derece gelişmiş makine araçlarına bağımlı. Örneğin litografi makineleri, bir mikroçipi oluşturan devre desenlerini silikon levhalara ışıkla “oyarak” kazıyor. Nasıl ki bir kaligrafi kalemi bir pastel boyadan daha ince çizgiler çizebiliyorsa, daha kısa dalga boyundaki ışık da daha hassas ayrıntılar oluşturabiliyor. En gelişmiş makineler, 13,5 nanometre dalga boyuna sahip aşırı morötesi (EUV) ışık kullanıyor. Bu makineleri yalnızca Hollandalı ASML üretiyor ve bu teknolojiye ulaşmak için onlarca yıl harcadı.

Amerikan baskısı sayesinde ASML, EUV makinelerini Çinli üreticilere satmıyor. Dolayısıyla Çin’in tek seçeneği, 193 nm dalga boyunda çalışan eski “derin morötesi” (DUV) sistemlerini zorlayabildiği kadar zorlamak. Bunun için kullanılan taktiklerden biri “çoklu desenleme” (multi-patterning). Burada mühendisler, bir silikon levhayı ışığa tek seferde değil, birkaç kez maruz bırakarak, tek geçişte elde edilemeyecek kadar ince detaylar oluşturuyor.

Ancak çoklu desenleme, üretimi yavaşlatıyor, maliyetleri artırıyor ve verim oranını (kusursuz çip oranını) düşürüyor. Çin için verimlilikten çok kendi kendine yeterlilik ön planda olsa da, DUV teknolojisinin de fiziksel sınırları var. Çoğu analiste göre, Çin ASML’nin EUV makinelerine erişim sağlayamadığı sürece, en ileri düzey çiplerin seri üretimi hâlâ yıllar uzağında.

Kalitede geride kalan Çin, miktar üstünlüğüyle fark kapatmayı hedefliyor. Yapay zekânın matematiği, görevlerin çok sayıda çip arasında paylaştırıldığı “paralelleştirme” için son derece uygun. Nisan ayında Huawei, veri merkezlerine yerleştirilmek üzere tasarlanan CloudMatrix 384 adlı yapay zekâ sistemini duyurdu. Bu sistem, 384 adet Ascend 910C çipini birbirine bağlıyor ve Nvidia’nın 72 adet B200 çip içeren GB200 NVL72 sistemine rakip olarak geliştirildi.

Danışmanlık şirketi SemiAnalysis, her Ascend çipinin performansının bir B200’ün yaklaşık üçte biri olduğunu tahmin ediyor. Dolayısıyla beş kat fazla çip kullanmak, Huawei’nin sistemine Nvidia’nınkinden biraz daha düşük ama kıyaslanabilir bir performans sağlıyor. Ancak enerji tüketimi büyük bir bedel: Huawei’nin sistemi 600 kW elektrik kullanıyor — bu, Nvidia’nın makinesinin dört katından fazla. Fakat Ryan Cunningham bunu makul bir denge olarak görüyor: “Enerji Çin’de sorun değil,” diyor.

Bu kadar çok çipi birbirine bağlamak, Huawei’nin güçlü olduğu alana da denk geliyor. Şirketin itibarı zaten bilgisayar ağ teknolojisi üzerine kurulmuştu. CloudMatrix 384 sistemi, veriyi elektriksel sinyaller yerine ışık darbeleriyle taşıyor. Optik ağ bağlantısı denen bu yöntem, klasik elektriksel bağlantılardan daha az enerji tüketiyor ve daha az ısı üretiyor. Eskiden uzun mesafeli fiber optik kablolarda kullanılan bu teknoloji artık veri merkezlerine de taşınıyor. Bernstein yatırım şirketinden analist Qingyuan Lin, Huawei’nin yaklaşımının “yapay zekâ altyapısının inşa biçimini temelden değiştirdiğini” söylüyor.

Çin’in stratejisinin son ayağı ise donanımı, üzerinde çalışacak yazılıma özel biçimde uyarlamak. Bunun bir örneği, çiplerin sayıları nasıl temsil ettiğiyle ilgili. Çoğu genel amaçlı işlemci, sayıları 32 ya da 64 bit ile temsil eder. Basamak sayısı arttıkça temsil edilebilecek sayı aralığı genişler ve aynı zamanda bazı irrasyonel ya da sonsuz tekrarlayan kesirler (örneğin onluk sistemde 2/3 veya ikilikte 1/5 gibi) daha hassas biçimde yaklaşık olarak ifade edilebilir. Ancak her ek bit, bir transistör gerektirir — ve her transistör daha fazla elektrik gücü tüketir.

Çipi törpülemek

Yapay zekâ modelleri ise matematikte belli bir belirsizliği tolere edebilir. Bu nedenle modern YZ çiplerinin birçoğu sayıları 16, 8 hatta 4 bit ile temsil etmekle yetinir. Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi’nden elektrik mühendisi Rakesh Kumar, bunun “basit ama son derece etkili bir donanım optimizasyonu” olduğunu söylüyor. Ağustos ayında, Çin’de hızla bir “yeni standart belirleyici” haline gelen DeepSeek, yeni bir sayısal format tanıttı: Sayıları 8 bit ile depoluyor, pozitif-negatif ayrımı yapmıyor ve ondalık bileşen içermiyor.

Böyle bir sistem, geniş bir sayı aralığını temsil edemez ve hassasiyetten yoksundur. Ancak çok daha verimli çalışması beklenir. Çinli çip tasarımcısı Cambricon Technologies’in hisseleri, DeepSeek’in bu duyurusunun ardından fırladı; çünkü firmanın işlemcileri halihazırda bu yeni formatı destekliyor. Huawei’nin çipleri henüz desteklemiyor, ancak muhtemelen yakında uyumlu hale gelecek.

Dolayısıyla Çin’in yerli bir yapay zekâ teknoloji yığını kurma girişimi umut verici bir başlangıç yaptı. Ancak önünde uzun bir yol var. Nvidia’nın CUDA adlı yapay zekâ programlama araçları hâlâ piyasada baskın. Çinli tasarımcılar, çiplerini tasarlarken hâlâ Synopsys veya Cadence gibi Amerikan firmalarının yazılımlarına bağımlı. (Amerika, bu iki firmanın Çin’e ihracatını Mayıs ayında yasaklamış, ardından Temmuz’da bu yasağı gevşetmişti.) Ayrıca Çinli çipler, çıkarım (inference) aşamasında — yani yapay zekâ modellerinin kullanıcı sorularına yanıt verdiği kısımda — ABD ürünlerine yaklaşmış olsa da, modellerin eğitildiği öğrenme (training) aşamasında hâlâ zayıf kalıyor. Model eğitimi, belleğe devasa miktarda verinin sürekli aktarılmasını gerektiriyor — ve ileri düzey bellek çipleri, Amerika’nın Çin’in erişimini sınırlamaya çalıştığı bir başka alan.

Ancak hesaplama gücü ve yapay zekâ, ulusal güvenliğin temel unsurları olarak görülüyorsa, Çin’in sektörü dünya lideri olmasa bile işlevsel olabilir. Yalnızca “rekabetçi” donanım bile Çin için fazlasıyla yeterli olabilir. En azından resmî olarak, Pekin tarafı kendinden emin görünüyor. Nisan ayında Amerika, ihracat kurallarına uygun şekilde kısıtlanmış, Çin’e özel üretilmiş Nvidia H20 çipinin satışını da yasakladı. Ancak Beyaz Saray birkaç ay sonra geri adım attığında, Çin hükümeti bunu memnuniyetle karşılamak yerine teknoloji şirketlerine bir çağrı yaptı: “Nvidia ürünlerini tamamen bırakın ve yerli alternatiflere yönelin.”