Cambricon : l'alternative de Pékin face à Nvidia
Dans la course mondiale aux semi-conducteurs pour l'IA, un nom s'impose comme le champion chinois face au géant américain Nvidia : Cambricon Technologies. Cette entreprise, née d'un projet de recherche académique, est devenue un enjeu stratégique pour la souveraineté technologique de la Chine. Cet article décrypte son modèle, ses technologies et les défis qu'elle doit relever.
Qu'est-ce que Cambricon ?
Fondée en 2016 par les frères Chen Yunji et Chen Tianshi, deux docteurs en informatique issus de l'Université des sciences et technologies de Chine, Cambricon est issue d'un projet de l'Académie chinoise des sciences visant à créer des processeurs inspirés du cerveau pour l'apprentissage profond. Le nom est un mot-valise mêlant "Cambrien" et "électronique" en chinois, symbolisant l'ambition d'une explosion de l'intelligence artificielle.
NPU vs CPU vs GPU : quelle différence ?
Pour comprendre l'approche de Cambricon, il faut d'abord distinguer les trois grandes familles de processeurs utilisés en informatique. Chaque type de puce est conçu pour un usage spécifique, avec ses propres forces et faiblesses.
Le CPU (Central Processing Unit) est le processeur polyvalent de votre ordinateur. Il excelle dans les tâches séquentielles complexes, comme l'exécution d'un système d'exploitation ou d'une application bureautique. Sa force réside dans sa flexibilité : il peut tout faire, mais sans spécialisation. Pour les calculs massivement parallèles requis par l'intelligence artificielle, il se révèle trop lent et énergivore.
Le GPU (Graphics Processing Unit), initialement conçu pour le rendu graphique (jeux vidéo, 3D), s'est imposé comme le standard de l'IA grâce à son architecture parallèle. Une puce graphique moderne contient des milliers de petits cœurs capables d'effectuer simultanément des milliards de calculs simples — exactement ce dont a besoin un réseau de neurones. Nvidia a su transformer cette architecture en un standard universel avec son écosystème CUDA.
Le NPU (Neural Processing Unit), choisi par Cambricon, pousse la spécialisation encore plus loin. Contrairement au GPU qui reste un généraliste du calcul parallèle, le NPU est conçu exclusivement pour les opérations mathématiques utilisées par les réseaux de neurones : multiplications de matrices, convolutions, activation de fonctions non-linéaires. Cette spécialisation se traduit par deux avantages majeurs.
D'abord, l'efficacité énergétique. Un NPU peut effectuer le même travail qu'un GPU en consommant nettement moins d'énergie. C'est crucial pour les centres de données qui consomment des mégawatts, mais aussi pour les appareils embarqués (smartphones, caméras, voitures autonomes) où la batterie est une contrainte forte.
Ensuite, la valeur d'inférence. Une fois qu'un modèle d'IA a été entraîné (tâche lourde nécessitant souvent des GPU), il doit être déployé pour effectuer des prédictions : reconnaître un visage, traduire un texte, détecter une anomalie. C'est l'inférence, et c'est là que le NPU excelle. Il offre des latences plus faibles et un débit plus élevé pour ces tâches répétitives.
Concrètement, Cambricon a fait le pari que cette spécialisation extrême paierait à long terme. L'entreprise ne cherche pas à remplacer Nvidia sur tous les fronts, mais à proposer une solution optimisée pour l'inférence en production — là où l'efficacité énergétique et le coût par requête deviennent déterminants pour les entreprises qui déploient des modèles d'IA à grande échelle.
Comment se positionne-t-elle face à Nvidia ?
Nvidia domine le marché mondial des accélérateurs d'IA grâce à ses GPU et son écosystème logiciel CUDA. Cambricon tente de s'imposer comme une alternative nationale pour la Chine, avec une stratégie distincte.
Sa série de puces Siyuan (comme la 590 et la future 690) est directement positionnée comme une alternative aux puces Nvidia A100 et H100. Des benchmarks indépendants suggèrent que la Siyuan 590 atteint environ 80% des performances de l'A100 pour certaines tâches, un exploit notable compte tenu des contraintes d'accès à la fabrication de pointe.
Quelles technologies clés développe-t-elle ?
L'innovation de Cambricon ne se limite pas au matériel. L'entreprise a développé une architecture propriétaire pour optimiser les charges de travail d'IA.
Elle a conçu son propre jeu d'instructions et architecture matérielle, comme l'architecture Cambricon-LLM pour l'IA sur appareil et l'architecture Cambricon-P pour le calcul de précision arbitraire. Elle propose également le langage BANG C, un langage de programmation dédié pour ses processeurs, un élément crucial pour constituer un écosystème logiciel complet, à l'instar de CUDA pour Nvidia.
Quels sont ses défis majeurs ?
Malgré ses avancées, Cambricon doit naviguer dans un environnement extrêmement contraint. Les sanctions américaines, avec son inscription sur la Entity List en décembre 2022, restreignent son accès aux technologies de fabrication avancées, essentielles pour la production de puces compétitives.
Financièrement, l'entreprise a traversé sept années consécutives de pertes nettes jusqu'en 2023. Cette situation découle d'importants investissements en R&D mais aussi d'une dépendance aux clients gouvernementaux pour ses revenus, une clientèle stable mais offrant un potentiel de croissance limité. La concurrence interne est également vive, notamment avec Huawei et sa série de puces Ascend, qui bénéficie d'un écosystème intégré plus vaste.
Quelles sont ses perspectives d'avenir ?
Le contexte géopolitique a paradoxalement renforcé la position de Cambricon. La pression du gouvernement chinois pour que les entreprises locales privilégient les solutions nationales a dopé son activité. En 2024, son action a bondi de 383%, faisant d'elle la meilleure performance boursière en Chine.
Le tournant décisif est intervenu fin 2024, avec l'annonce de son tout premier trimestre rentable. L'entreprise prévoit une forte croissance de ses revenus pour 2025. Son avenir dépendra de sa capacité à maintenir son rythme d'innovation sans accès aux nœuds de fabrication les plus avancés, à développer un écosystème logiciel capable de rivaliser avec CUDA, et à s'affranchir progressivement du marché intérieur chinois.
Sources
- Cambricon Technologies - Wikipedia : Données factuelles sur la fondation, l'historique et les indicateurs clés de l'entreprise.
- Huawei vs Cambricon: Can two Chinese 'Nvidias' stall China's AI ambitions? - ThinkChina : Analyse de la rivalité entre les deux champions chinois de la puce IA.
- Comparison: 688256 vs NVDA - Alpha Spread : Comparaison financière et boursière entre Cambricon et Nvidia.
- Cambricon Technologies Company Profile - PitchBook : Données financières détaillées et profil de l'entreprise.
Qu'est-ce qu'un NPU par rapport à un GPU ?
Un NPU (Neural Processing Unit) est un processeur spécialisé pour les calculs d'intelligence artificielle, conçu pour être très efficace énergétiquement. Un GPU (Graphics Processing Unit) est un processeur graphique polyvalent, massivement parallèle, utilisé pour l'IA mais aussi pour le rendu graphique.
Pourquoi Cambricon est-elle surnommée le "Nvidia chinois" ?
Cette comparaison vient de son métier principal : la conception de puces pour accélérer l'intelligence artificielle, exactement comme Nvidia. C'est l'une des entreprises chinoises les plus avancées sur ce segment stratégique.
Quel est l'impact des sanctions américaines sur Cambricon ?
Les sanctions rendent difficile l'accès aux technologies de fabrication de puces les plus avancées, ce qui peut affecter la compétitivité de ses produits. Elles poussent aussi l'entreprise à se tourner vers le marché intérieur chinois et à développer ses propres solutions.
Cambricon est-elle rentable ?
Après sept années de pertes, l'entreprise a annoncé son premier trimestre rentable fin 2024. Son action a fortement progressé, mais sa rentabilité à long terme reste un défi à consolider.
