7纳米AI芯片如果一旦被断供，对智能汽车将意味着什么？

四年前汽车“缺芯”的记忆仍然令人心有余悸，而如今的7纳米（nm）芯片突发“断供”风险信号，无疑是智能驾驶等面临的新挑战。

近日，据路透社报道，美商务部致函总部位于中国台湾地区的台湾积体电路制造股份有限公司（简称台积电），要求其从11月11日开始，停止向中国大陆客户供应7纳米及更先进工艺制程的AI芯片。这一出口限制措施主要针对用于人工智能加速器以及图形处理器（GPU）的芯片。而这样的芯片，正是如今自动驾驶发展的“命门”之一。

“断供”风险再现

部分供应商称，台积电已经向中国大陆的AI GPU芯片客户发邮件，告知公司将从11月11日起停止供应7nm及更先进制程的芯片产品。

“目前智能驾驶所使用的高通8155等AI算力芯片，基本都是7纳米及更先进工艺制程的芯片。”北方大数据与人工智能研究院研究员曾文翔告诉《中国汽车报》记者，自动驾驶芯片通常需要强大的算力，主要应用于自动驾驶中人工智能加速器及图形处理器（GPU）等方面。之所以需要强大的算力，是因为要及时计算与处理的数据规模较大，这些数据通常包含如摄像头、激光雷达、毫米波雷达等多种传感器的数据，以及与这些传感器相关联的标签或注释信息等。

其中，常见的自动驾驶算法都需要使用算力芯片来解决。一是感知算法，要从传感器数据中提取有关车辆周围环境的信息，处理激光雷达、摄像头、毫米波雷达和超声波传感器等不同类型的数据，并进行障碍物检测、车道检测、交通信号检测等任务。常见的感知算法还包括点云处理、目标检测、图像识别和传感器融合等。二是定位和地图算法，以此来确定车辆在地图中的位置和姿态。这些算法使用全球定位系统（北斗或GPS等）、惯性测量单元（IMU）、视觉里程计和地图数据等信息，进行精确定位和建立环境地图，以帮助车辆准确感知和理解周围环境。三是路径规划算法，确定车辆在道路上的行驶路径。它考虑车辆当前位置、目标位置、道路信息和交通规则等因素，生成安全、高效的行驶路径，以在复杂的环境中找到最佳路径。四是决策与控制算法，基于感知和路径规划的结果，做出决策并控制车辆的动作。它可以根据道路状况、交通信号、前方障碍物等信息，决定车辆的速度、转向和制动等操作。这些算法通常使用模型预测控制等方法来实现。五是人工智能与机器学习算法，在自动驾驶领域中用于感知、决策和控制等各个环节。如深度学习算法可以用于目标检测和图像识别，强化学习算法可以用于学习车辆的行为策略和优化路径规划等。

“一旦断供7nm算力芯片，中国大陆的智能驾驶产品的量产搭载与自动驾驶的技术研发都会直接受到影响。”浙江大学数字经济应用研究中心研究员胡仲楷在接受《中国汽车报》记者采访时表示，在一定程度上，智能驾驶的车规级芯片要求超过对手机、电脑等芯片的要求，由于此前的先进制程光刻机设备已经被美国禁止向中国大陆出口，而大陆目前几乎尚无一家企业可以量产这类先进制程芯片，全球行业内能生产7纳米及更先进工艺制程的芯片的代工企业也是屈指可数。这类芯片一旦断供，量产的智驾车型及高阶班自动驾驶路测都将面临极大风险。

设计不等于生产

在芯片产业链中，上游的芯片设计和下游的芯片生产代工属于截然不同的环节。而且不同的芯片设计公司也有各自的设计领域，如英伟达、高通主要以算力芯片为主；英飞凌主要以功率半导体为主；而英特尔主要以存储器、处理器模块为主，并生产部分芯片。在芯片代工领域，全球市场份额超过约62%、一家独大的是台积电，其次是市场份额占约11.5%的三星电子，美国的格罗方德全球市场份额也接近5%。

据透露，目前，全球几乎仅有中国台湾地区的台积电和韩国三星公司两家企业具备7nm及更先进制程芯片的成熟量产代工能力‌。其中，台积电在7nm及更先进制程芯片市场上占据主导地位，市场份额接近90%，而三星则占据了近10%份额‌。智能汽车算力芯片已经大量采用了7nm芯片，而英伟达的最新一代自动驾驶算力芯片算力达到2000TOPS，在行业内遥遥领先，其采用了5nm先进制程。而大陆某芯片代工大厂的产量虽然较高，但基本是常规的55nm、28nm等芯片，比28nm更为先进制程的芯片由于缺乏设备和成熟经验，目前尚难以制造。

至今，芯片设计的软件工具领域依然被Synopsys（新思科技）、Cadence（楷登电子）和Mentor Graphics（明导国际）等国外巨头垄断，特别是在先进制程的芯片设计方面更是如此。仅使用这些软件，每年就要缴纳巨额费用。有的设计软件更是每一项功能都要收费，而且软件商随时可能关闭终端的功能。

“芯片从设计到制造整个产业链中，很多环节、原材料都要依赖海外供应商。”曾文翔表示，像芯片制造关键材料光刻胶，全球90%市场份额被日本企业垄断。如今，全球五大光刻胶企业中，日本就有四家，包括东京应化、JSR、富士电子和住友化学等，它们的产品质量稳定、性能优越，在高端市场上几乎没有对手。

而由于被“禁售”的原因，芯片生产核心设备之一的先进制程高端光刻机至今仍是中国大陆芯片生产厂商的空白。所以，如果一旦向断供7纳米及更先进工艺制程的AI芯片，将在很大程度上给中国大陆的智能汽车发展带来影响。

自主与合作并行

对于上述路透社报道内容，记者向相关厂商咨询，多家企业表示目前不便回复。对此，相关厂商可能根据供货协议和相关保密条款，暂时不能明确就“断供”作出回复，以及实施的时间节点。但面对高端智驾芯片面临的市场供应风险正在上升的情况，却是客观存在的现实，令人不得不有所警觉和准备。

有行业人士建议，对此，寻找替代芯片代工厂商也已经不太可能，所以，一方面，要准备‌重新设计芯片‌，一旦高端芯片被断供，智驾芯片可能需要重新设计芯片，降低制程难度，以适应大陆芯片生产厂家可以生产的更低制程的需求。在这种情况下，只能通过叠加低制程芯片、优化软件等方式来减少影响。另一方面，从长期看，必须加强大陆的自主芯片产业链的发展，从芯片设计、生产等芯片全产业链来进行投入，做好发展规划，以持续努力，攻克芯片设计软件、光刻机、高端光刻胶等产业链关键环节技术。

据了解，近年来，中国大陆芯片产业链也在积极发力，已经有多家企业在芯片设计以及生产环节所需的刻蚀、薄膜、清洗及封装测试等设备方面取得进展，从事材料零部件的龙头企业也呈现出快速增长的态势，在芯片相关生产、测试所需的射频电源、流量计、机械手、真空泵、精密石英、高纯石墨、高纯板材、特种不锈钢及精细化工材料等方面都取得了进展。

“如同汽车产业的发展需要多年的持续努力一样，芯片产业链建设也不可能一蹴而就，而应尊重客观规律，一步步稳扎稳打，靠技术积累完成这一过程。”胡仲楷认为，外界的压力在一定程度上也能转化为自主发展的动力，加速芯片产业链的发展，面对智能汽车产业的发展，芯片供应链建设既要实现自主可控，也要积极利用可能的国际合作，自主与合作并行，或可能加速发展进程。