分析国家安全保障が AI ハードウェアにおいてこれほど重要な役割を果たし、その開発を左右するとは、ほとんどの人が想像していなかったでしょう。しかし、今、私たちは輸出管理の新しい時代に生きているのです。
先進AIチップに対する貿易制限は、半導体業界全体を前例のない形で変革しつつあります。かつてAIアクセラレータの設計と性能は、主に物理学、製造歩留まり、そして顧客の需要によって左右されていましたが、今では米国の輸出規制によって制御されています。
米国商務省は、NVIDIAやAMDといった大手米国テクノロジー企業によるAIチップの設計に対し、性能、メモリ帯域幅、相互接続速度に厳しい制限を設けています。これにより、テクノロジー企業は規制遵守のためだけに、主力AIチップのダウングレード版を開発せざるを得なくなりました。
... 企業が世界的な売上を伸ばすために意図的に能力を制限することで、イノベーションは時に逆行する。米国企業は製品の進化よりも機能不全に陥ることに多くの時間を費やし、エンジニアリングをコンプライアンス対応に変えてしまうというリスクがある。
これらの中国専用バリアントは、米国の輸出規制をクリアするためだけに機能を犠牲にしています。こうした政策変更の必然性は、政府がチップの設計図に直接影響を与えることができることを示しています。そこで、AIチップに対する米国の輸出規制がチップ設計と市場全体にどのような影響を与えてきたかを探り、技術的および地政学的影響を分析してみましょう。
制約下での設計
冷戦時代、米国はソ連による西側の先進技術の獲得をあらゆる手段で阻止しようと試みました。しかし、米国が自国の技術を世界に公開すると、世界の技術エコシステム全体がその恩恵を受けました。
しかし、ドナルド・トランプ前政権（2017年から2021年）下では、既に冷戦時代の戦術を再利用し始めていました。米国は長年にわたり半導体およびチップ製造装置の輸出規制を実施していましたが、中国に対する規制強化の新たな段階は、当時のジェフ・セッションズ司法長官が「中国の経済スパイ活動」と称する行為に対抗するためのイニシアチブを発表した2018年に始まりました。2019年までに、米国はオランダに対し、ASMLの最先端EUVリソグラフィー装置の中国への販売を停止するよう圧力をかけていました。
パンデミックと生成AIの登場により、中国が最先端の技術ツールで優位に立つのではないかという懸念が強まりました。突如、世界中のあらゆる市場がAIチップを求めるようになり、成長を続ける生成AI技術分野を支えるのに、先進的なGPUを持つNVIDIA以上に適任な企業はないでしょう。
2022年、米国商務省産業安全保障局（BIS）は、AIチップに関する包括的な新たな輸出規制を発表しました。この規制は、NVIDIA A100やH100といった最高級GPUに加え、AMDの類似チップの中国への輸出を禁止しました。この政策変更により、技術的な基準が明確に定義されました。
開発を制限するための重要な方法の一つは、相互接続と帯域幅の抑制でした。多数のGPUにまたがるAIトレーニングのスケーリングに重要な、チップ間高速通信は、米国の輸出規制の初期ターゲットでした。2022年10月の規制では、相互接続帯域幅の合計が600GBpsを超えるGPUの輸出が禁止されました。その目的は、最先端のAI機能のみを制限し、古い技術の流通を維持することでした。
しかし同社は、新たな制限に対応するために性能を落とした中国向けGPU、A800を迅速に開発しました。A800は基本的にA100のNVLinkインターコネクト帯域幅を600GBpsから400GBpsに下げたものでした。同様に、NVIDIAの次世代H100が禁止された際には、中国専用のH800が導入されました。このH800は、オリジナルのH100の900GBpsに対して、約300GBpsのインターコネクト帯域幅を備えています。これらの改良型チップは、ファームウェアとクロック調整によって、スループットとメモリ速度もわずかに低下しました。
欧州の利害関係者は、サプライチェーンの一部を脱アメリカ化することを計画することでこれに応えました...
米国の新しい規則では、相互接続に加え、総合的な演算能力が重視されています。2023年のBIS（産業情報システム）更新では、総合的な処理性能の上限、さらには性能密度の上限が設定されました。これらに準拠するために、チップ設計者は機能ユニットを無効化するか、クロック周波数を下げるか、あるいはチップのピークスループットを低下させる必要がありました。
事実上、新型GPUの製品キー仕様は、エンジニアリング上の配慮だけでなく、米国の輸出規制によって決定されています。このようなファームウェアで制限されたGPUは安全弁のようなものと捉えることができます。物理的にはより高速に動作する可能性がありますが、ベンダーは輸出規制に適合した部品番号を生成するために、その速度を制限しているのです。
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高帯域幅メモリスタックもスロットリングされています。例えば、H800はメモリクロックレートがわずかに低く、メモリ帯域幅が約12%低くなっています。この調整は、全体的なデータスループットとモデルトレーニングのパフォーマンスを低下させるために行われたと考えられます。
しかし、一連の規制更新を経て、2023年後半までに、輸出規制に準拠し、新しい制限値を下回ったハイエンドAIアクセラレーターはNvidia H20のみとなりました。
通常の製品開発ではスピードと効率性の向上が称賛されるのに対し、ここではイノベーションが逆行するケースがあります。企業は世界的な売上を伸ばすために、意図的に能力を制限するからです。米国企業は、製品の進化よりも機能不全に陥ることに多くの時間を費やし、エンジニアリングをコンプライアンス遵守にすり替えてしまうというリスクがあります。
市場と世界への影響
米国の半導体輸出制限による直接的な影響の一つは、特に中国のような大規模市場の顧客がサプライチェーンの見直しを進めていることです。企業は今、政策変更によって特定の高性能半導体が突然入手不能になる可能性を予期しています。
当初、中国のAI企業とクラウドプロバイダーは、供給停止措置がダウングレード代替品にまで拡大したため、供給が続く限り供給を買いだめしました。Huawei Ascend 910シリーズのAIアクセラレーターは、注文が急増しました。
多様化への動きは中国に限ったことではない。米国の輸出決定に懸念を抱く欧州のテクノロジー企業や研究機関も、代替策を模索している。その顕著な例として、米国が2025年初頭に一部のEU加盟国に対し、中国と同様のAIチップ輸入制限を課すと発表したことが挙げられます。
欧州の利害関係者は、サプライチェーンの一部を脱アメリカ化することを計画することで対応しました。欧州国際政治経済センターの分析によると、NVIDIAのGPUに依存しているEU企業は、現在、自社の脆弱性を認識しており、韓国、台湾、あるいは欧州国内のプロバイダーから代替サプライヤーを探しているとのことです。
米国は輸出規制の拡大を続けた。2024年末と2025年1月には、AIチップの輸出を世界的に抑制するための「AI普及ルール」を提案した。このルールでは、各国を階層化し、選ばれた18の同盟国への無制限の輸出を許可する一方で、その他のほとんどの国へのAIチップの販売を制限することになっていた。
米国は反発に直面し、2025年半ばにAI普及規制を撤回し、より慎重なアプローチを選択しました。2025年半ばまでに、規制緩和の兆候も見られました。例えば、政府はNVIDIA H20とAMD MI308の中国への販売を特別ライセンスの下で再開することを許可しました。
リスクは、サプライチェーンの分断と、米国の同盟国間における信頼の弱体化だ。
長期的な戦略リスク
AIチップの輸出規制は、輸出に適したモデルの格下げにつながっています。これは半導体業界とテクノロジー業界全体に様々な影響を及ぼしています。これらの影響の中には、競合他社のAI技術の進歩を遅らせることを意図したものもあれば、世界的なビジネスやイノベーションに影響を与える意図せぬ副作用もあります。
中国企業のアプローチの変化は、本来NVIDIAの研究開発に投入されるはずだった数百万ドルが、今ではHuaweiの技術革新に充てられていることを意味している。事実上、米国の輸出規制は、中国の新興AIチップメーカーが国内市場シェアを拡大する機会を作り出し、現地のバイヤーがサプライヤーを多様化させている。
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積極的な輸出規制の最も深刻な長期的リスクは、競合する技術エコシステムの出現を加速させてしまう可能性があることでしょう。競合相手の進歩を遅らせようとするこうした規制は、実際には競合相手に代替的な方法でより迅速にイノベーションを起こす動機を与え、最終的には輸出規制国の影響力を低下させる可能性があります。
AIチップの輸出規制をめぐる議論は、テクノロジーと地政学の強力で、時に歪んだ相互作用を如実に物語っています。物理法則ではなく政策によってチップの仕様が決定されると、イノベーションは阻害されます。エンジニアたちは、シリコンの可能性の限界ではなく、法的な限界に合わせて最適化を進めています。
中国は現在、そもそも自国の脆弱性を招いている依存から脱却すべく、国産チップや革新的なアーキテクチャへの投資を急いでいる。輸出規制は諸刃の剣となり、今日の優位性を守る手段であると同時に、競合他社が明日への新たな道を見つけるための触媒にもなっている。®
