日前，英偉達方面透露，美國政府限制其向中國出口加速人工智能任務的最新旗艦GPU計算芯片A100和H100，此舉可能削弱相關企業(yè)開展圖像識別等先進工作的能力。

9月1日，商務部發(fā)言人束玨婷表示，一段時間以來，美方不斷濫用出口管制措施，限制半導體相關物項對華出口，中方對此堅決反對;外交部發(fā)言人汪文斌當天也回應稱，美方的做法是典型的科技霸權主義，美方一再泛化國家安全概念，濫用國家力量，企圖利用自身科技優(yōu)勢，遏制打壓新興市場和發(fā)展中國家發(fā)展，此舉違反市場經濟規(guī)則，破壞國際經貿秩序。

如果說，汽車行業(yè)最近一兩年來遭遇的“缺芯”危機，原因主要在于市場端的供需不匹配，那么，這一次包括美國企業(yè)英偉達在內的自動駕駛產業(yè)鏈是趕上了“人禍”。“限芯令”會“封印”自動駕駛未來的發(fā)展嗎?相信時間自會給出答案。

禁令出臺 “狠起來連自己都砍”

隨著“限芯令”消息的持續(xù)發(fā)酵，作為此次事件主角之一的英偉達，股票價格在隨后5個交易日持續(xù)下跌，跌幅接近22%，市值蒸發(fā)約1000億美元。截至9月13日，英偉達的股價創(chuàng)下了52周來的新低。

“美國政府禁止英偉達將高端AI計算加速芯片出口中國，其對華業(yè)務難免受到影響，業(yè)績將低于市場預期。英偉達‘斷供’的是高端計算芯片(GPGPU)。在這一領域，國內企業(yè)與海外巨頭的差距比傳統(tǒng)GPU小，因此也為國內企業(yè)帶來了相應的機會。英偉達的優(yōu)勢在于伴隨硬件而建立的CUDA軟件生態(tài)系統(tǒng)。國內企業(yè)除通過現(xiàn)有imaginationIP及兼容CUDA生態(tài)的產品策略外，可以積極利用本次契機研發(fā)自主IP，并在下游合作伙伴的應用中逐步形成自身的獨立生態(tài)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全面的國產化替代。”國家新能源汽車技術創(chuàng)新中心總經理、中國汽車芯片產業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長原誠寅在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，目前困擾國內芯片設計企業(yè)的主要問題在于制造，只有設計能力，缺乏制造能力，芯片硬件的迭代速度將受到較大影響。

不少人猜測，英偉達在某些領域或將重演華為的遭遇，差別在于其將在需求端面臨不確定性。畢竟，從全球范圍來看，中國是英偉達的重要市場。據(jù)了解，英偉達2022財年營收達269億美元，其中超過四分之一由中國市場貢獻，達71億美元，尤其在公司游戲業(yè)務萎縮的背景下，此次數(shù)據(jù)中心業(yè)務受限無疑意味著新一輪的沖擊。

事實上，過去幾年來，中國已成為全球智能汽車芯片的“競技場”，Mobileye、英偉達、高通等都選擇將最新一代的產品進行投放。英飛凌科技高級副總裁曹彥飛日前表示，隨著高階自動駕駛的引入，傳感、計算、執(zhí)行、安全等各個領域的芯片應用量將成倍增加，而在中國市場，預計到2021～2026年，中國汽車半導體在電動化和智能化細分市場的年復合增長率甚至可能超過30%。

一邊是潛力無限的需求，一邊則是“自廢武功”的禁令。美國政府的“限芯令”，無疑將給英偉達等本國芯片巨頭帶來震蕩。對此，國家智能網聯(lián)汽車創(chuàng)新中心信息物理架構部部長梁浩表示：“粗略估算，來自中國的需求甚至能夠占據(jù)芯片市場整體的1/3左右，芯片企業(yè)的盈利能力與市場容量息息相關。因此從長遠看，此舉帶來的影響，看似是對中國的制裁，事實上將壓縮美國公司自身的市場空間，降低其商業(yè)價值。這不僅會影響英偉達，更可能給眾多同行業(yè)美國公司帶來不利的預期。”

應關注云端AI芯片短板問題

有業(yè)內人士指出，英偉達的GPU芯片對于訓練人工智能系統(tǒng)至關重要，因此，美國“限芯令”的算盤意在通過GPU卡住中國智能網聯(lián)汽車發(fā)展的關鍵節(jié)點。

記者了解到，GPU芯片被視為人工智能、圖像識別、語言處理等應用領域的“心臟”。作為通用算力的核心部件，高性能GPU則具有更為強大的并行數(shù)據(jù)計算能力。此次被限的用于數(shù)據(jù)中心的GPU芯片，通常被稱為AI加速器或計算卡，即專門用于處理人工智能應用中的大量計算任務的模塊。

在汽車領域，L4級自動駕駛的實現(xiàn)繞不開高性能AI芯片。高端GPGPU芯片的缺失，可能削弱相關企業(yè)開展圖像識別等先進工作的能力，給自動駕駛云端訓練帶來挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)顯示，英偉達在數(shù)據(jù)中心GPU市場的占有率超過80%，在云端訓練市場的占有率約90%，在云端推理市場的占有率約60%。此次“限芯令”涉及的A100、H100，是主要用于云端數(shù)據(jù)中心的高性能GPU芯片，對自動駕駛產業(yè)鏈來說至關重要。

其中，A100是英偉達2020年推出的數(shù)據(jù)中心級云端加速芯片，擁有540億晶體管，采用7nm工藝制程，支持FP16、FP32和FP64浮點運算，為人工智能、數(shù)據(jù)分析和HPC數(shù)據(jù)中心等提供算力。目前，國內幾乎所有云服務提供商都采用A100芯片，支持其數(shù)據(jù)中心的AI計算。繼特斯拉之后，蔚來汽車、小鵬汽車、毫末智行等汽車產業(yè)鏈上下游企業(yè)，也都基于該款芯片打造自動駕駛訓練中心。H100是英偉達今年3月發(fā)布的最新一代數(shù)據(jù)中心GPU，集成800億晶體管，采用定制的4nm工藝。

“自動駕駛的技術水平，很大程度上依賴算法的準確度。為了能有更好的表現(xiàn)，算法需要大量的數(shù)據(jù)進行訓練。”梁浩向記者介紹道，“目前，國內很多聚焦自動駕駛賽道的公司都采用A100或基于A100、H100的DGX訓練服務器完成快速迭代。可以說，這個賽道基本是英偉達的‘主場’。”

原誠寅指出，目前，國內從事AI芯片設計的企業(yè)在歷經初創(chuàng)期后，開始迅速成長，行業(yè)中涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀代表企業(yè)。不過，此類芯片對制程的要求非常高，由于短期國內企業(yè)并不具備制造能力，因此意味著所有的芯片流片等工藝流程可能還會在中國大陸之外的市場進行。未來，芯片設計企業(yè)有一定可能性，將注意力轉移到晶圓代工企業(yè)，以確保獲得先進制程代工服務的保障。

在2022全球新能源與智能汽車供應鏈創(chuàng)新大會上，全國政協(xié)經濟委員會副主任苗圩強調：“整車的發(fā)展方向從域控制器向中央計算架構演進，我們一定要統(tǒng)籌前瞻性布局，謀劃云控制平臺的發(fā)展。行業(yè)都在關注車端AI芯片，很少有人重視云端人工智能訓練系統(tǒng)芯片的問題，我們要及早補上這塊短板。”

尋找人工智能升級的新方案

“短期來看，美方的這一限制影響有限。一方面，業(yè)內存在未受限、性能堪用的替代方案;另一方面，受限制的產品目前還有申請渠道。當然，不排除隨著限制令的進一步強化，短期影響加劇的可能。”梁浩認為，“長期來看，國內的GPU產品要實現(xiàn)完全替代目標，需要一個較長的過程。不過，在行業(yè)內外持續(xù)承壓的情況下，自主GPU企業(yè)市場化的環(huán)境會比以前更好，它們的產品成熟速度將加快，更新迭代周期將縮短。”

在英偉達被限的背景下，尋找替代方案被提上議事日程。有行業(yè)人士表示，應對方案之一是改用英偉達多個還沒有被限制的低性能GPU芯片。這一方案得到了官方印證，英偉達首席執(zhí)行官黃仁勛公開表示，公司將尋求最佳替代方案，以滿足中國客戶的需求。

“除了此次出口受限的A100、H100兩款產品外，英偉達自身的產品矩陣中就有低性能版本的替代品，例如A30雖然性能只有A100的一半左右，但成本也低很多。”梁浩告訴記者，“這樣的選型傾向也給國內一些擁有GPU產品的公司，帶來了市場替代機會。”

不過，從長遠來看，隨著L4自動駕駛汽車的數(shù)據(jù)量激增，對高算力的依賴程度也將進一步加深。因此，跳出單一芯片企業(yè)的圈子，探尋多元替代方案勢在必行。

“地緣政治的影響很大，長期來看，未來必然會推動自主車規(guī)級芯片工藝向先進制程演進。”在原誠寅看來，先進制程芯片會在通訊、AI計算等領域大有作為。對于國內芯片企業(yè)而言，首先還是要保持與中國大陸之外的代工廠合作;其次，也應該適度地與國內一些晶圓代工廠合作，在一些成熟產品方面逐步培養(yǎng)備選供應商，再逐步向大功耗芯片發(fā)展，長期來看，一定要培養(yǎng)國產替代的供應商以規(guī)避此類風險。

“不過，對于芯片設計企業(yè)來說，兩套流程方案也意味著更大的成本壓力。而且，扶持供應商的流程復雜，因為整個產業(yè)鏈條太長，要做好長期投入的準備，一個車規(guī)級產線的工藝和體系建設不是短期就能建立起來的。”原誠寅表示。

芯片國產替代之勢不可逆轉

美國在高性能芯片領域施加科技霸權主義，早已成為一場“陽謀”。對于這種做法，網上流傳著微軟創(chuàng)始人、前世界首富比爾·蓋茨的一番言論：“對中國進行芯片斷供，對美國沒有任何好處。這樣做只不過是逼迫著中國自己造芯片，這就意味著美國會失去自己的優(yōu)勢，而中國最終會完全自給自足。這樣做真的有任何好處嗎?”

除了尋找短期替代品之外，保障供應鏈長期安全可控的警鐘再次被敲響。不少人直呼，國產GPU廠商補位的機會到了，以此為契機，國產GPU的市場接受度或得以拉升。

“從產業(yè)鏈安全的角度來看，更多地采用國產芯片是不可逆轉的趨勢。這給國內芯片企業(yè)，尤其是汽車芯片企業(yè)帶來了千載難逢的機會。”在梁浩看來，雖然我國企業(yè)全面趕超還需幾代產品的迭代，但就GPU而言，商業(yè)化的產品已經問世。“比如，在車路協(xié)同實踐中，采用英偉達GPU滿足算力需求是較為成熟的解決方案;但在這一領域，國內已有自主企業(yè)的GPU成功實現(xiàn)了應用。我們與自主科技企業(yè)合作的AI產品，達到了可以替代國外競品的水平，具有更高的性價比和能效比。”他對記者說道，“從這個意義上說，這既是對國內自動駕駛行業(yè)的一次挑戰(zhàn)，更是自主芯片行業(yè)的一次機遇。我們將與合作伙伴同心協(xié)力，盡早提供包括操作系統(tǒng)、CPU、GPU等在內的完整國產解決方案。”

據(jù)悉，目前已有部分芯片廠商正向高端市場逐漸滲透。在2022世界人工智能大會上，躋身算力芯片領域的自主廠商紛紛推出了自研的GPU產品。此外，近兩年在一級市場，自主GPU廠商也備受青睞，多家創(chuàng)業(yè)公司完成巨額融資，不斷刷新融資紀錄。

路漫漫修遠 上下而求索

必須承認的是，目前芯片尤其是高端芯片，依然很難真正完全轉向國內供應商，尤其在實現(xiàn)IP架構和芯片制造工藝的突破方面，自主企業(yè)的追趕需要全面提速。

“打破核心技術壁壘非常關鍵，未來，要與全球自動駕駛領域領先的芯片廠商進行競爭，自動駕駛核心IP的自研至關重要。”黑芝麻智能首席市場營銷官楊宇欣認為，智能汽車是“集大成者”，采用的芯片也變得非常復雜。據(jù)悉，目前，英偉達、高通、特斯拉、華為等都在全力打造車規(guī)級圖像處理及深度神經網絡加速器的IP，黑芝麻智能也一直在著力打造芯片自研核心IP。

“現(xiàn)階段，中國本土芯片企業(yè)的整體市占率還較低，真正的挑戰(zhàn)來自整體研發(fā)能力及產業(yè)鏈布局。”麥肯錫(上海)咨詢有限公司全球董事合伙人管鳴宇表示，在芯片設計方面，自主企業(yè)已有很大的進步，但如何在整個產業(yè)鏈上形成集體優(yōu)勢，是中國車企在面臨芯片短缺問題時的額外挑戰(zhàn)。“結合汽車及其他產業(yè)對半導體的需求，未來幾年，芯片供需情況可能還會維持與目前比較接近的狀況?？偠灾袠I(yè)結構性挑戰(zhàn)依然存在，供需問題未來3年會有部分緩解。對于產業(yè)鏈上的所有參與者而言，誰調整的快，誰就能更好地應對芯片短缺帶來的挑戰(zhàn)。”他對記者說。

原誠寅表示：“芯片設計要與制造工藝相結合，雖然在設計層面，我們已能達到7nm甚至4nm制程，但制造工藝方面與國外先進水平確實存在差距，目前國內還停留在14nm制程。同時，短期來看，先進制程的芯片依然需要依賴國外廠商的工藝和技術路線。”

門檻極高的芯片制造環(huán)節(jié)，成了突圍的重中之重。苗圩曾表示，車規(guī)級芯片除了少量的AI芯片之外，還包括CPU、GPU，現(xiàn)在差距比較大的是芯片的流片制造環(huán)節(jié)。目前，我們最先進的制程只能達到14nm。此外，在先進制程方面發(fā)展受阻的情況下，在28nm及以上的方面產能不足，也是一個突出矛盾。

如今，汽車芯片供應安全已成為全行業(yè)關注的焦點話題。在前不久落幕的2022全球新能源與智能汽車供應鏈創(chuàng)新大會上，產業(yè)鏈上下游企業(yè)紛紛發(fā)出自己的呼吁。

“要扭轉車規(guī)級芯片的被動局面，單靠市場機制難以實現(xiàn)，需要強化政府的調控，提高車規(guī)級芯片的戰(zhàn)略定位，政府、行業(yè)機構、相關企業(yè)要聯(lián)合作戰(zhàn)、集中攻關，才能實現(xiàn)車規(guī)級芯片的發(fā)展和突破。建議國家有關部門研究出臺車規(guī)級芯片的支持政策體系，從頂層設計、財稅政策、行業(yè)管理、科技創(chuàng)新等多方面予以系統(tǒng)化的支持，制定車規(guī)級芯片產業(yè)發(fā)展的行動計劃，加大國產車規(guī)級芯片上車應用的扶持政策力度，可通過延續(xù)并完善新能源汽車補貼、稅收等支持政策，引導我國車規(guī)級芯片在新能源汽車上率先應用、先行突破。”中國汽車技術研究中心有限公司黨委委員、副總經理吳志新發(fā)言稱。

中汽創(chuàng)智科技有限公司首席執(zhí)行官李豐軍，建議發(fā)揮我國制度優(yōu)勢，發(fā)揮行業(yè)龍頭企業(yè)牽頭作用，建立政產學研用一體化的創(chuàng)新平臺，聚焦核心芯片，由整個芯片產業(yè)鏈的核心骨干企業(yè)鎖定需求、精準定義、協(xié)同攻關。整車和零部件骨干企業(yè)應聯(lián)合芯片操作系統(tǒng)、應用軟件企業(yè)，在精準定義芯片的同時，使芯片軟件和硬件的協(xié)同處于最佳狀態(tài)，形成整體競爭力。同時，他還建議，以需求方的骨干車企牽頭、以市場為驅動，形成一大批專、精、特的芯片生態(tài)企業(yè)，比如芯片材料企業(yè)、制造企業(yè)以及封測、驗證、應用的企業(yè)，形成一個垂直整合創(chuàng)新聯(lián)合體，進而拉動整個產業(yè)的發(fā)展。李豐軍認為，要軟硬協(xié)同發(fā)展，而不是硬件獨立發(fā)展，實現(xiàn)算力、算法、數(shù)據(jù)的閉環(huán)體系，以芯片+操作系統(tǒng)+應用軟件構成算力和算法的高效融合，使得通過云端數(shù)據(jù)模型的助力，實現(xiàn)算法迭代進化。

“以應用為王。”納芯微電子創(chuàng)始人、董事長王升楊指出，過去兩年，國產芯片在汽車領域取得了快速進展，其實絕大部分是產品原位替換，這是最快的路徑，也是最能幫助客戶解決“缺芯”問題的路徑。

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