汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)替代的「三級(jí)難度」

三年前，缺芯成了困擾全球車(chē)企的頭號(hào)難題。

“當(dāng)時(shí)我在一個(gè)公眾場(chǎng)合講‘缺芯是好事’，許多人盯著我，覺(jué)得我在說(shuō)瘋話。”青島陽(yáng)氫集團(tuán)董事長(zhǎng)程驚雷在芯謀研究承辦的2023南沙國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)論壇上分享，

“我有兩個(gè)理由，第一，缺芯能夠加速國(guó)產(chǎn)芯片Pin to Pin的替代，第二，缺芯會(huì)促進(jìn)芯片公司和整車(chē)廠直聯(lián)。”

事實(shí)證明，過(guò)去幾年間國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片確實(shí)成為了資本和整車(chē)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

由廣東省發(fā)展和改革委員會(huì)、廣東省科技廳、廣東省工業(yè)和信息化廳、廣東省商務(wù)廳指導(dǎo)，廣州南沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)、廣州市科技局、廣州市工業(yè)和信息化局、廣州市商務(wù)局主辦，廣東省集成電路行業(yè)協(xié)會(huì)、廣州市半導(dǎo)體協(xié)會(huì)支持，芯謀研究承辦的南沙國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)論壇上，汽車(chē)芯片也成為熱詞。

其中一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題是，國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片有三級(jí)難題，如何破解？

汽車(chē)芯片是好生意嗎？

許多芯片從業(yè)者的眼里，汽車(chē)芯片并不是一門(mén)好生意，因?yàn)槠?chē)每年幾千萬(wàn)臺(tái)的銷(xiāo)量，對(duì)于需要大量出貨以覆蓋研發(fā)成本實(shí)現(xiàn)盈利的芯片公司來(lái)說(shuō)，汽車(chē)芯片的量不夠具有吸引力。

如果再加上車(chē)規(guī)級(jí)芯片從設(shè)計(jì)到認(rèn)證4-6年的長(zhǎng)周期，以及供應(yīng)體系門(mén)檻高的特點(diǎn)，新興芯片公司想要進(jìn)入汽車(chē)芯片市場(chǎng)難度很大。

但汽車(chē)的智能化和電動(dòng)化帶來(lái)了改變。

廣汽資本總經(jīng)理袁鋒在南沙國(guó)際集成電路產(chǎn)業(yè)論壇上分享了一個(gè)很直觀的的變化，以前廣汽的一臺(tái)油車(chē)，最低的可能是300多顆芯片。一臺(tái)智能車(chē)，大概700-800顆芯片。一臺(tái)新能源智能車(chē)，使用的芯片量是1000-1500顆。

“幾個(gè)因素一乘，在未來(lái)幾年間，車(chē)規(guī)的半導(dǎo)體可能是半導(dǎo)體最重要的市場(chǎng)。”袁鋒判斷。

咨詢公司麥肯錫預(yù)測(cè)，2021年汽車(chē)半導(dǎo)體的市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)至近500億美元，預(yù)計(jì)2030年將增長(zhǎng)至1500億美元，在半導(dǎo)體市場(chǎng)的規(guī)模僅次于計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)運(yùn)用和無(wú)線通訊領(lǐng)域，帶動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)20%的增長(zhǎng)，成為半導(dǎo)體領(lǐng)城新的增長(zhǎng)來(lái)源。

“我們首先選擇了除手機(jī)之外最大的市場(chǎng)：智慧城市，產(chǎn)品經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證之后才選擇了附加值高的汽車(chē)芯片市場(chǎng)。有兩條產(chǎn)品線共同承擔(dān)研發(fā)成本，可以降低研發(fā)成本。”愛(ài)芯元智創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官仇肖莘對(duì)雷峰網(wǎng)(公眾號(hào)：雷峰網(wǎng))表示，“汽車(chē)芯片的附加值在于，技術(shù)壁壘高，單價(jià)也高。”

這樣看來(lái)，汽車(chē)芯片是一門(mén)好生意，但對(duì)中國(guó)芯片公司來(lái)說(shuō)，難度不小。

汽車(chē)芯片國(guó)產(chǎn)化的三級(jí)難度 

汽車(chē)芯片進(jìn)入的高門(mén)檻現(xiàn)實(shí)，也造成了全球汽車(chē)芯片由國(guó)外巨頭壟斷的局面，中國(guó)芯片公司想要進(jìn)入這一市場(chǎng)，有三個(gè)級(jí)別的難度。

粵芯半導(dǎo)體副總裁趙斌和廣研院一起研究分析之后，將國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片分為：比較容易國(guó)產(chǎn)化、比較難國(guó)產(chǎn)化和極難國(guó)產(chǎn)化。

比較容易國(guó)產(chǎn)化的汽車(chē)芯片，是國(guó)內(nèi)消費(fèi)類做得比較好的領(lǐng)域，比如DC-DC、車(chē)載充電機(jī)MOSFET、數(shù)字儀表存儲(chǔ)芯片、各類精度要求不那么高的ADDA芯片。

“對(duì)這類比較容易國(guó)產(chǎn)化的芯片，主要的問(wèn)題是車(chē)規(guī)驗(yàn)證。”趙斌的觀點(diǎn)是，“消費(fèi)類芯片對(duì)質(zhì)量一致性的冗余度比較高，但車(chē)載芯片的冗余度比較低，也會(huì)遇到成本控制和技術(shù)的問(wèn)題。”

難國(guó)產(chǎn)化的汽車(chē)芯片包括電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)SBC、中控主機(jī)、各類ECU-MCU、 電驅(qū)總成、電機(jī)控制器IGBT。

“難國(guó)產(chǎn)化的汽車(chē)芯片，主要問(wèn)題還是技術(shù)缺失。這類芯片需要終端客戶、設(shè)計(jì)公司和晶圓廠一起協(xié)調(diào)，首先把技術(shù)缺失的問(wèn)題解決掉，才能把芯片做出來(lái)。”趙斌認(rèn)為。

極難國(guó)產(chǎn)化的汽車(chē)芯片包括智能城控制器SoC、MPU、智能座艙SoC，帶導(dǎo)航多媒體SOC、MCU等。

“這類芯片更是受到技術(shù)的限制。需要從工藝制程開(kāi)始解決，一個(gè)工藝開(kāi)發(fā)至少需要兩年，IP驗(yàn)證又需要一年，還要做產(chǎn)品驗(yàn)證，四五年才能解決問(wèn)題。”趙斌感嘆，

“說(shuō)到底，國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片的挑戰(zhàn)是難設(shè)計(jì)、難制造、難上車(chē)，以及生態(tài)建設(shè)嚴(yán)重不足。之前國(guó)內(nèi)不在汽車(chē)芯片的圈子里，所以我們整體的生態(tài)嚴(yán)重不足。”

針對(duì)制造難題，粵芯和芯片設(shè)計(jì)公司在共同解決這一難題。粵芯專注模擬芯片的代工，因?yàn)閲?guó)內(nèi)設(shè)計(jì)公司在模擬芯片、分立器件、光學(xué)器件領(lǐng)域有17%的市場(chǎng)占有率，專注在國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)公司更有優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域，更容易實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片的突破。

袁鋒對(duì)國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片的未來(lái)持樂(lè)觀態(tài)度，一臺(tái)新能源智能車(chē)所需的一千多顆芯片中，800多顆可以找到替代，真正被掐脖子的沒(méi)那么多。

不少國(guó)內(nèi)芯片公司都已經(jīng)走在突破極難國(guó)產(chǎn)化汽車(chē)芯片的道路上，并且已經(jīng)取得了階段性成果。

國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片如何從追隨到引領(lǐng)？

智能駕駛芯片作為極難國(guó)產(chǎn)化的汽車(chē)芯片，愛(ài)芯元智已經(jīng)成功上車(chē)。

“兩年前，我們的芯片在智慧城市領(lǐng)域開(kāi)始導(dǎo)入大客戶的同時(shí)，也開(kāi)始了車(chē)相關(guān)的布局，包括輔助駕駛、自動(dòng)駕駛等方面的產(chǎn)品。”仇肖莘介紹，“愛(ài)芯的第一顆車(chē)規(guī)芯片M55H在2022年7月通過(guò)認(rèn)證，那時(shí)候就開(kāi)始和Tier1合作，定點(diǎn)了一個(gè)國(guó)產(chǎn)OEM，這是一顆主要應(yīng)用于前視一體機(jī)的L2輔助駕駛芯片。”

據(jù)悉，M55H可以支持車(chē)道線檢測(cè)，車(chē)道保持、AEB、前車(chē)測(cè)速、測(cè)距等L2輔助駕駛功能，今年5月30日，愛(ài)芯元智有兩款新能源車(chē)型已經(jīng)達(dá)到了量產(chǎn)狀態(tài)，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)出貨了。

L2級(jí)輔助駕駛芯片是一個(gè)很好的切入點(diǎn)。

“有車(chē)企投了非常多的精力做輔助駕駛以及城市的無(wú)人駕駛，但目前效果不好，原因是沒(méi)有找到輔助駕駛的真需求。”袁鋒用數(shù)據(jù)說(shuō)明，

“中國(guó)92%的車(chē)都偏性價(jià)比，越是性價(jià)比的車(chē)，越不支持成本增加10%-20%增加硬件。性價(jià)比的車(chē)它要用更低的成本，解決泊車(chē)，或者高速疲勞駕駛的問(wèn)題。輔助駕駛的真需求越來(lái)越清楚之后，在L2++上，我覺(jué)得會(huì)迎來(lái)比較好的增長(zhǎng)，這當(dāng)中很關(guān)鍵的是數(shù)據(jù)和工程化能力。”

愛(ài)芯看到并抓住了這個(gè)機(jī)遇。

“國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛、智能駕駛的芯片市場(chǎng)，目前整體占有量還很小，國(guó)外廠商仍舊占據(jù)絕大部分。所以，我覺(jué)得國(guó)內(nèi)的芯片公司第一步確實(shí)是替代的角色。從愛(ài)芯的角度，第一步是國(guó)產(chǎn)替代，而且第一步就是要做L2、L2+，看起來(lái)不是很有想象力，但市場(chǎng)足夠大。”仇肖莘進(jìn)一步表示，

“第二要做性價(jià)比，但性價(jià)比不是犧牲性能，而是在技術(shù)領(lǐng)先性的基礎(chǔ)上達(dá)成性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)，這樣才能讓更多的主流車(chē)型用得起來(lái)。把這個(gè)市場(chǎng)占領(lǐng)之后，肯定是要往上走的，比如現(xiàn)在做幾十T，將來(lái)一定會(huì)做100T、200T算力的芯片，根據(jù)行業(yè)的發(fā)展需求定義愛(ài)芯未來(lái)的芯片。”

實(shí)際上，愛(ài)芯的核心競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)自兩個(gè)自研技術(shù)——愛(ài)芯智眸AI-ISP做圖像處理，以及自研的混合精度NPU提供高能效比的算力支持，這是大部分汽車(chē)芯片公司都不會(huì)自研的IP。正因?yàn)橛袃蓚€(gè)核心自研IP，愛(ài)芯元智才能夠輕松地開(kāi)發(fā)出對(duì)視覺(jué)處理都有需求的智慧城市和智能駕駛的芯片。

目前，愛(ài)芯元智的第二款車(chē)規(guī)級(jí)芯片M76H處于在研狀態(tài)，目標(biāo)是用于域控或行泊一體的解決方案當(dāng)中，可以接6-8路攝像頭，也可以接毫米波雷達(dá)。

愛(ài)芯從駕駛角度出發(fā)達(dá)成行泊一體，礪算科技更關(guān)注在智能座艙方向。

“汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展，將從單純的以駕駛體驗(yàn)、操控體驗(yàn)為主，變成乘坐體驗(yàn)為主打，我覺(jué)得這是未來(lái)從智能駕駛到智能座艙的發(fā)展方向。”礪算科技聯(lián)合創(chuàng)始人兼聯(lián)席CEO孔德海認(rèn)為很難用一顆芯片把所有事情都做了。

“車(chē)內(nèi)的人工智能并不適合和自動(dòng)駕駛放在一起，因?yàn)樗鼈儼踩孕枨蟛煌＼?chē)?yán)锏娜斯ぶ悄芩懔Γ▽?duì)大模型的訓(xùn)練、再訓(xùn)練和推理，應(yīng)該是GPU的事情，而不是自動(dòng)駕駛芯片的事情。”

近期英偉達(dá)宣布和聯(lián)發(fā)科合作開(kāi)發(fā)車(chē)載芯片，就是一個(gè)很好的例子。

據(jù)悉，礪算科技很快會(huì)推出一款GPU產(chǎn)品，可以搭載在汽車(chē)上，對(duì)標(biāo)特斯拉的下一代產(chǎn)品。

“我們的GPU產(chǎn)品今年會(huì)送樣，明年有機(jī)會(huì)與車(chē)廠合作。礪算科技也可以提供GPU的IP，滿足車(chē)廠的差異化需求。”孔德海透露。

既有從駕駛角度出發(fā)，也有從座艙出發(fā)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)芯片突破的公司，相信國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片在未來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)從國(guó)產(chǎn)替代到世界引領(lǐng)，廣州南沙也在推動(dòng)這一進(jìn)程。

當(dāng)前，南沙將推動(dòng)以加快發(fā)展“芯”片和集成電路研發(fā)制造為核心，強(qiáng)化發(fā)展高端裝備、智能制造、汽車(chē)等“大”制造為根本，加快布局建設(shè)“芯晨大海”產(chǎn)業(yè)格局，力爭(zhēng)到2025年形成總規(guī)模達(dá)2萬(wàn)億的產(chǎn)業(yè)集群。雷峰網(wǎng)

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