芯片行業(yè)總量很大，全球達(dá)到4萬(wàn)億，中國(guó)市場(chǎng)占據(jù)2萬(wàn)億規(guī)模，但是芯片種類(lèi)眾多，真正當(dāng)量很大的市場(chǎng)有限。未來(lái)市場(chǎng)空間最大的是SOC芯片，其次就是MCU芯片，MCU芯片全球的市場(chǎng)規(guī)模大約160億美元。芯片行業(yè)典型的是大行業(yè)小市場(chǎng)，基本上如果一個(gè)細(xì)分市場(chǎng)中國(guó)公司無(wú)法進(jìn)入Top5，基本就是在余下的20%的市場(chǎng)中廝殺，新進(jìn)入者的門(mén)檻越來(lái)越高。汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域還有一個(gè)聚焦問(wèn)題是深度定制。

“汽車(chē)半導(dǎo)體是‘高富帥’行業(yè)，高投資、技術(shù)密集、技術(shù)含量高，規(guī)格優(yōu)勢(shì)，如果我們的產(chǎn)品規(guī)模不具備優(yōu)勢(shì)，基本在市場(chǎng)占不住腳?！?鮑海森幽默地指出汽車(chē)芯片的特色，“車(chē)載芯片面對(duì)的使用環(huán)境是溫度大、強(qiáng)震動(dòng)、高功率等惡劣環(huán)境，電磁干擾和性能指標(biāo)要求高。車(chē)載芯片設(shè)計(jì)壽命要達(dá)到10年或二十萬(wàn)公里設(shè)計(jì)壽命要求，供貨周期滿足10-15年要求，可靠性和穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要求高。相比消費(fèi)電子，汽車(chē)芯片回報(bào)周期長(zhǎng)，巨頭云集，行業(yè)集中度高，車(chē)企無(wú)限追溯權(quán)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)加大，而汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)消費(fèi)電子偏小，不利于快速規(guī)模上量，而且發(fā)貨周期長(zhǎng)資金回籠慢?！?br />

為什么過(guò)去中國(guó)企業(yè)不愿意投入汽車(chē)半導(dǎo)體？鮑海森分析說(shuō)，主要是汽車(chē)芯片的長(zhǎng)周期回報(bào)。行業(yè)認(rèn)為汽車(chē)電子的回報(bào)周期在8年，汽車(chē)半導(dǎo)體的回報(bào)周期也在7-8年，從研發(fā)的投入到流片，最終到驗(yàn)證，驗(yàn)證之后還有產(chǎn)品的試驗(yàn)上車(chē)在最后下線周期是非常長(zhǎng)的，基本上8年還是比較樂(lè)觀。以Soc芯片投資回報(bào)規(guī)律來(lái)看，這類(lèi)芯片的投資回報(bào)基本在1千萬(wàn)片以上，但是汽車(chē)芯片到1千萬(wàn)非常難。

鮑海森特別指出智能汽車(chē)領(lǐng)域的三大變化給半導(dǎo)體設(shè)計(jì)帶來(lái)了三大挑戰(zhàn)。

一、汽車(chē)從傳統(tǒng)的分布式架構(gòu)向域控制器集中的新型電子電氣架構(gòu)轉(zhuǎn)變，對(duì)半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和制造都會(huì)有一些新的需求。比如軟件定義汽車(chē)，過(guò)去汽車(chē)是獨(dú)立的部件，未來(lái)汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)、要有云端服務(wù)，還有實(shí)時(shí)OTA，芯片設(shè)計(jì)必須根據(jù)需求改變。

二、成本和效率。未來(lái)通信節(jié)點(diǎn)越來(lái)越多，數(shù)據(jù)量越來(lái)越大，從成本和效率考慮，廠商要設(shè)計(jì)多域通用的器件，考慮多場(chǎng)景多應(yīng)用，同時(shí)帶來(lái)開(kāi)發(fā)周期的延長(zhǎng)，特別是未來(lái)的多域控制，軟件還要復(fù)用，開(kāi)發(fā)周期還要考慮到模塊化和定制化。

三、汽車(chē)需要智能又需要低碳，碳中和對(duì)于汽車(chē)芯片來(lái)說(shuō)，就是高性能、低功耗，對(duì)芯片設(shè)計(jì)帶來(lái)直接的挑戰(zhàn)。

鮑海森表示：“我們預(yù)計(jì)未來(lái)十年仍然以人工駕駛為主，自動(dòng)駕駛可能是在少量的特種場(chǎng)景，大部分都集中在L4級(jí)，L4級(jí)以下的以人工駕駛為主的車(chē)輛為主，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)更多的機(jī)會(huì)，比如說(shuō)ADAS的需求，包括模擬器件DSP、SOC領(lǐng)域的增長(zhǎng)比較快速。這些細(xì)分領(lǐng)域的增長(zhǎng)速度會(huì)超過(guò)20%?！?/p>

圖片來(lái)自北汽集團(tuán)

早在今年地上海車(chē)展，北汽旗下新能源品牌極狐聯(lián)合華為在上海發(fā)布首款Huawei inside智能豪華純電轎車(chē)北汽阿爾法S，搭載鴻蒙OS智能互聯(lián)座艙，使用麒麟990A座艙芯片，支持24個(gè)應(yīng)用生態(tài)。HI 版上的中央計(jì)算單元是由華為 ADS 部門(mén)自研的域控制器，算力達(dá)到 400 Tops，叫 ADCSC 中央超算。阿爾法S華為HI版搭載3顆96線車(chē)規(guī)級(jí)激光雷達(dá)，6個(gè)毫米波雷達(dá)，12個(gè)攝像頭，13個(gè)超聲波雷達(dá)，高配傳感器+高算力平臺(tái)，都證明了華為的汽車(chē)芯片研發(fā)在支持新的域控制器、L4級(jí)自動(dòng)駕駛體現(xiàn)的整體強(qiáng)悍性能，可以說(shuō)是給中國(guó)智能汽車(chē)行業(yè)展示了嶄新的一頁(yè)，具有劃時(shí)代的意義。華為ADS高階自動(dòng)駕駛?cè)珬＝鉀Q方案，作為全球唯一滿足城市通勤的自動(dòng)駕駛量產(chǎn)系統(tǒng)，在參評(píng)的600個(gè)海內(nèi)外優(yōu)秀項(xiàng)目中脫穎而出，成功入圍2021 世界人工智能大會(huì)SAIL獎(jiǎng)TOP30榜單。

配置國(guó)民級(jí)轎車(chē)，全志科技在數(shù)字座艙芯片實(shí)現(xiàn)突破

在數(shù)字座艙芯片領(lǐng)域，現(xiàn)在的主要市場(chǎng)玩家是NXP、韓國(guó)Telechips、意法半導(dǎo)體和瑞薩，基本上國(guó)外廠商拿下主要的市場(chǎng)份額。中低端的信息娛樂(lè)領(lǐng)域，NXP市場(chǎng)份額最大，對(duì)手除了Telechips之外，就是聯(lián)發(fā)科、高通的非車(chē)規(guī)芯片，瑞薩的R-CAR M3N。中國(guó)廠商也在這領(lǐng)域嘗試突破。

早在2014年，全志科技開(kāi)始布局車(chē)規(guī)級(jí)芯片，2018年，全志科技推出了針對(duì)數(shù)字座艙的車(chē)規(guī)（AEC-Q100）平臺(tái)型處理器T7，這款處理器可以滿足信息娛樂(lè)系統(tǒng)、數(shù)字儀表、360環(huán)視系統(tǒng)、ADAS、DMS、流媒體后視鏡、云鏡等多個(gè)不同智能化系統(tǒng)的運(yùn)行需求，讓國(guó)產(chǎn)汽車(chē)整車(chē)廠憑借一款芯片就可以完成上述產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。“從去年以來(lái)，T7出貨量就不斷增加，主要匹配在國(guó)民車(chē)車(chē)型?！?全志科技工業(yè)車(chē)載事業(yè)部總經(jīng)理胡東明表示：“全志科技優(yōu)先落地L2級(jí)自動(dòng)駕駛以下的功能芯片，在這些領(lǐng)域給國(guó)產(chǎn)汽車(chē)廠商帶來(lái)很大的助力。”

圖：全志科技工業(yè)車(chē)載事業(yè)部總經(jīng)理胡東明

“智能汽車(chē)對(duì)芯片的需求非常大，包括智能駕駛和智能座艙，在智能座艙領(lǐng)域，娛樂(lè)性需求旺盛。國(guó)產(chǎn)汽車(chē)崛起，給國(guó)產(chǎn)芯片廠商留有深度和空間都是很大。2021年，大家對(duì)于車(chē)規(guī)芯片的信心和決心，都是一個(gè)劃時(shí)代的開(kāi)始?！比究萍脊I(yè)車(chē)載事業(yè)部總經(jīng)理胡東明指出，“從去年年底到今年，汽車(chē)芯片的缺貨眾所周知，全志定位于數(shù)字座艙的T7芯片的出貨量超百萬(wàn)片，遠(yuǎn)超預(yù)期，T5芯片的推廣也非常順利。”

針對(duì)智能座艙芯片的演進(jìn)方向，胡東明認(rèn)為必須考慮汽車(chē)整體演進(jìn)需求，我們看到智能座艙經(jīng)歷從初級(jí)到高級(jí)，再到高級(jí)的不斷發(fā)展過(guò)程，客戶的要求越來(lái)越多，包括車(chē)內(nèi)人機(jī)交互、域之間的通信和控制、輔助駕駛、自動(dòng)駕駛等多個(gè)方向。

“隨著智能座艙對(duì)算力提出更高要求，特別是對(duì)專(zhuān)用算力和通用算力要求變大，會(huì)導(dǎo)致芯片功耗變大，特斯拉的中控顯示，后面演進(jìn)方向不僅有多模態(tài)、HUD、甚至智能車(chē)燈和路，與人眼之間的交互。如果把所有功能做成一顆芯片是不可取的，我們會(huì)針對(duì)這些場(chǎng)景去做一些分析和芯片的拆解?？刂朴颉蕵?lè)域、電機(jī)驅(qū)動(dòng)這些模塊分開(kāi)，娛樂(lè)域內(nèi)也會(huì)衍生出多個(gè)模塊，多個(gè)模塊和多個(gè)芯片對(duì)應(yīng)，形成一個(gè)小系統(tǒng)，然后能夠互相協(xié)調(diào)起來(lái)，這樣汽車(chē)的安全性和穩(wěn)定性更高?！焙鷸|明表示，“全志科技會(huì)去這樣布局。隨著芯片從低端到高端覆蓋，車(chē)?yán)锩娓鶕?jù)不同場(chǎng)景功能選擇幾顆不同芯片，更有利于服務(wù)整車(chē)和Tier1?！?br />

在智能車(chē)載領(lǐng)域，全志科技積累了領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力顯著。在乘用車(chē)方面，長(zhǎng)安、上汽、一汽多款車(chē)型搭載了系列車(chē)規(guī)芯片；在商用車(chē)方面，全志科技推出智能輔助駕駛方案。

芯旺微和北京君正，在車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片和存儲(chǔ)芯片實(shí)現(xiàn)突破

按照規(guī)劃，到2025年，國(guó)內(nèi)L2+級(jí)自動(dòng)駕駛汽車(chē)將達(dá)到250萬(wàn)輛以上，到2030年，L4級(jí)以上自動(dòng)駕駛車(chē)輛也會(huì)走向量產(chǎn)，這些車(chē)輛所需的相關(guān)芯片將大幅度增加。

汽車(chē)MCU作為汽車(chē)芯片使用量最大的品類(lèi)，其國(guó)產(chǎn)化的推進(jìn)一直頗受關(guān)注。芯旺微電子FAE總監(jiān)盧恒洋近期對(duì)媒體表示，芯旺微電子于2009年便開(kāi)始投入高可靠性MCU器件的研發(fā)設(shè)計(jì)，是大中華區(qū)最早可提供Grade 1級(jí)工作溫度范圍且內(nèi)置100萬(wàn)次擦寫(xiě)壽命EEPROM的車(chē)規(guī)級(jí)MCU原廠之一。

盧恒洋介紹了芯旺微MCU產(chǎn)品的發(fā)展歷程。2012年KungFu車(chē)規(guī)級(jí)MCU開(kāi)始廣泛應(yīng)用于汽車(chē)后裝市場(chǎng)。2015年發(fā)布第二代基于KungFu8內(nèi)核的汽車(chē)級(jí)MCU，同時(shí)引入AEC-Q100器件可靠性測(cè)試規(guī)范，進(jìn)入汽車(chē)前裝市場(chǎng)。2019年發(fā)布已量產(chǎn)多年且得到大批量裝車(chē)驗(yàn)證的17款滿足AEC-Q100可靠性認(rèn)證的8位MCU，同年還量產(chǎn)了基于KungFu32內(nèi)核的32位車(chē)規(guī)級(jí)MCU，入主汽車(chē)領(lǐng)域中高端市場(chǎng)，完成了產(chǎn)品和應(yīng)用市場(chǎng)的雙向升級(jí)。

盧恒洋指出，汽車(chē)芯片需要時(shí)間的積累、經(jīng)驗(yàn)的積累，KungFu32系列實(shí)現(xiàn)了高主頻、低功耗、高集成度和安全特性，目前KF32A156已經(jīng)通過(guò)AEC－Q100 Grade1級(jí)可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，擁有512KB Flash，64KB RAM，支持2路CAN-FD，寬工作電壓為2.7-5.5V，可以為汽車(chē)車(chē)身模塊全部應(yīng)用場(chǎng)景帶來(lái)全新應(yīng)用體驗(yàn)。芯旺微汽車(chē)功能芯片產(chǎn)品版圖，已經(jīng)從針對(duì)車(chē)載/車(chē)身控制的ECU的32位芯片，到域控、網(wǎng)關(guān)控制型芯片。

近期，北京君正集成電路股份有限公司副總裁李鶴對(duì)媒體表示，目前正是國(guó)產(chǎn)汽車(chē)芯片的機(jī)遇期，相關(guān)企業(yè)需要不斷修煉內(nèi)功，提高產(chǎn)品質(zhì)量，為解決汽車(chē)行業(yè)的缺芯難題努力。

據(jù)悉，北京君正通過(guò)對(duì)美國(guó)芯片商ISSI及其下屬子品牌Lumissil的并購(gòu)，擁有了完整的存儲(chǔ)芯片、模擬芯片產(chǎn)品線。經(jīng)過(guò)幾年的努力，在車(chē)規(guī)級(jí)芯片方面取得成功，可以提供智能網(wǎng)聯(lián)、人工智能等方面的車(chē)規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品。


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