在車(chē)企重金求一顆“真芯”的狀況下,自主芯片公司與國(guó)外芯片公司卻站在同一起跑線上,在與時(shí)間賽跑的路上,自主芯片公司能否成功替代,成為外界最感興趣的話題。

圖片來(lái)源:比亞迪官網(wǎng)

圖片來(lái)源:比亞迪官網(wǎng)

芯片短缺帶來(lái)的影響還在延續(xù)、由于芯片持續(xù)短缺,全球汽車(chē)?yán)塾?jì)停產(chǎn)數(shù)已達(dá)299萬(wàn)輛,而隨著這一問(wèn)題的持續(xù)發(fā)酵,最終可能造成全球409萬(wàn)新車(chē)的減產(chǎn)。

甚至,由于持續(xù)的短缺問(wèn)題,有些芯片價(jià)格已經(jīng)上漲五倍之多,芯片市場(chǎng)由“買(mǎi)不到”轉(zhuǎn)向“買(mǎi)不起”。

盡管中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)已經(jīng)成為眾多車(chē)企口中“全球最重要的市場(chǎng)”,但依然被芯片技術(shù)“卡脖子”。無(wú)論手機(jī)芯片還是汽車(chē)芯片,多年來(lái)都為國(guó)外企業(yè)把控,技術(shù)壁壘也好,品牌價(jià)值也罷,自主芯片公司成長(zhǎng)艱難。

而在車(chē)企重金求一顆“真芯”的狀況下,自主芯片公司與國(guó)外芯片公司卻站在同一起跑線上,在與時(shí)間賽跑的路上,自主芯片公司能否成功替代,成為外界最感興趣的話題。

誰(shuí)是“危機(jī)”主角?

相比手機(jī),汽車(chē)芯片更為復(fù)雜和多樣。其主要分為8大類,分別為高性能計(jì)算芯片(AI芯片/GPU)、微控制器(MCU)、存儲(chǔ)芯片(DRAM/Flash)、 CMOS圖像傳感芯片、顯示驅(qū)動(dòng)芯片、模擬芯片(包括無(wú)線通訊的功率放大器、音頻放大器、 傳感器等)、功率元器件、傳感芯片(壓力、流量、慣性、濕度、紅外等)。

而MCU芯片即為本次芯片危機(jī)的“主角”之一。不比高性能的計(jì)算芯片,MCU芯片在車(chē)內(nèi)分布廣泛,且數(shù)量眾多。根據(jù)了解,平均每臺(tái)車(chē)內(nèi)需要70顆MCU芯片,分別控制著座椅、空調(diào)、底盤(pán)甚至傳動(dòng)系統(tǒng)等多個(gè)部分。

盡管MCU芯片在車(chē)內(nèi)分布眾多,但得益于電子電器架構(gòu)的設(shè)計(jì)難度沒(méi)有域控處理器復(fù)雜,因此MCU的制造難度普遍低于高性能計(jì)算芯片。目前,智能駕駛芯片制程普遍已經(jīng)達(dá)到7nm級(jí)別,甚至諸多芯片廠商正在大力研發(fā)設(shè)計(jì)5nm芯片,但MCU芯片的制程仍還集中在55nm、80nm、90nm、130nm、180nm等范圍。因此,實(shí)際上,MCU芯片早已形成了成熟的工藝水平,打造起來(lái)難度并不大。

擁有自主制造能力,卻要大幅依賴進(jìn)口

資料顯示,目前國(guó)內(nèi)95%的芯片都來(lái)自于進(jìn)口,這意味著本土芯片供應(yīng)鏈極為薄弱。但從MCU芯片制程來(lái)看,制造工藝并不難,并且自主芯片公司有能力提供該種芯片,據(jù)悉中國(guó)國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)現(xiàn)在已經(jīng)能夠量產(chǎn)55nm芯片,但又為何大量依賴進(jìn)口?

新浪汽車(chē)咨詢某芯片公司內(nèi)部人士表示,MCU芯片在制作工藝流程并不難,但卻對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著極高的要求。

例如控制著底盤(pán)、傳動(dòng)等汽車(chē)核心功能的MCU,一般需要達(dá)到ASIL D 安全級(jí)別。對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性以及安全性擁有著近乎苛刻的要求。因?yàn)檫@部分功能涉及出行安全,一旦發(fā)生問(wèn)題,后果不堪設(shè)想。

一般能夠用于這兩種功能的芯片要滿足ASIL-D級(jí)別的安全認(rèn)證。ASIL-D是ISO 26262體系認(rèn)證中的最高安全等級(jí)。

ISO 26262是全球公認(rèn)的汽車(chē)功能安全標(biāo)準(zhǔn),由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2011年制定,并于2018年12月正式發(fā)布最新版本。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期進(jìn)行評(píng)估,涵蓋功能性安全需求規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)施、集成、驗(yàn)證、確認(rèn)和配置等方面,旨在通過(guò)完善的開(kāi)發(fā)流程,將汽車(chē)電氣或電子系統(tǒng)故障的風(fēng)險(xiǎn)降到最低,是全球電子零部件供應(yīng)商進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)的準(zhǔn)入門(mén)檻之一。

滿足ASIL-D級(jí)別的MCU難點(diǎn)在于ASIL-D的流程認(rèn)證以及更為復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)。因此,要通過(guò)這項(xiàng)驗(yàn)證,不僅需要進(jìn)行大量的研發(fā)投入,同時(shí)更需要的是時(shí)間的等待。

一位業(yè)內(nèi)人士表示,要通過(guò)這份苛刻的安全認(rèn)證,需要時(shí)間和研發(fā)財(cái)力的大量投入。例如,主打高性能芯片的國(guó)內(nèi)自主芯片公司芯馳科技通過(guò)這項(xiàng)認(rèn)證就耗時(shí)半年時(shí)間,但更多企業(yè)需要的是一年甚至幾年才能通過(guò)。光是這項(xiàng)認(rèn)證,就已經(jīng)令很多國(guó)產(chǎn)芯片公司望而卻步。

但MCU芯片制造的矛盾點(diǎn)就在于,如此大費(fèi)周章地滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),其帶來(lái)的利潤(rùn)卻不盡人意。

盡管一輛車(chē)內(nèi)擁有上百個(gè)MCU芯片,但一顆售價(jià)僅為幾十到上百元,而一顆高性能計(jì)算芯片的售價(jià)可能高達(dá)上百美元。兩相比較,二者售價(jià)相差高達(dá)十倍之多,利潤(rùn)也因此相差甚遠(yuǎn)。

MCU背后的低利潤(rùn)已經(jīng)讓眾多芯片廠商望而卻步,而無(wú)法形成規(guī)?;a(chǎn),成本與利潤(rùn)問(wèn)題進(jìn)一步凸顯。

同汽車(chē)領(lǐng)域一樣,芯片行業(yè)也受品牌效應(yīng)的影響。過(guò)去多年,芯片產(chǎn)業(yè)多被國(guó)外公司把控,品牌效應(yīng)的影響讓大多訂單聚集在國(guó)外知名芯片廠商手中,自主芯片公司不被認(rèn)可?!熬拖衿?chē)品牌一樣,芯片產(chǎn)業(yè)也受到品牌價(jià)值影響,自主品牌在國(guó)外芯片公司面前不占優(yōu)勢(shì)”,某芯片公司內(nèi)部員工表示。

品牌的影響、高代價(jià)的付出與低利潤(rùn)的回報(bào),讓自主芯片公司生存受阻,而芯片荒的突然來(lái)臨,也勢(shì)必讓車(chē)企如臨大敵。

短缺蔓延消費(fèi)端,國(guó)產(chǎn)能替代成功嗎?

至今,芯片危機(jī)仍不見(jiàn)大范圍緩解。業(yè)內(nèi)人士表示,受到預(yù)判不足、火災(zāi)、地震等“天災(zāi)人禍”的影響,芯片短缺問(wèn)題將延續(xù)至明年1月。而日益明顯的短缺問(wèn)題甚至已經(jīng)開(kāi)始影響消費(fèi)端,最新消息顯示,芯片荒致300萬(wàn)輛車(chē)停產(chǎn)。

為了應(yīng)對(duì)芯片荒,部分汽車(chē)品牌選擇減配的方式保證生產(chǎn)。今年4月,通用汽車(chē)宣布公司生產(chǎn)一批不配備燃油管理模塊的輕型和全尺寸2021款皮卡,缺少這一模塊后,新款皮卡的性能和安全并不會(huì)受到影響,保障正常生產(chǎn)。

全新一代標(biāo)致308則通過(guò)取消液晶儀表盤(pán)的方式,將節(jié)省下來(lái)的芯片用到更為重要的標(biāo)致3008車(chē)型上。

減配不是長(zhǎng)久之計(jì),畢竟消費(fèi)者并不買(mǎi)賬。在一項(xiàng)關(guān)于“汽車(chē)減配你還愿意買(mǎi)嗎”的投票中,大部分消費(fèi)者表示不愿意。因此,芯片問(wèn)題很快將成為影響銷量的重要因素。

這種背景下,車(chē)企急于尋找新的芯片供應(yīng)伙伴,但國(guó)內(nèi)芯片公司就真的能借此抓住“缺芯”的風(fēng)口嗎?

其實(shí)不然,芯馳科技董事長(zhǎng)張強(qiáng)此前接受采訪表示,本次缺貨的MCU芯片覆蓋了從ASIL-B到ASIL-D的各個(gè)級(jí)別,主要原因還是產(chǎn)能預(yù)判不足。芯片產(chǎn)能爬坡有固定周期,不會(huì)一下子就上來(lái)。但與汽車(chē)一樣,芯片是長(zhǎng)周期產(chǎn)業(yè),從設(shè)計(jì)研發(fā)到最后的交付往往需要兩到三年的時(shí)間。

如此看來(lái),盡管缺芯問(wèn)題依舊在延續(xù),國(guó)內(nèi)芯片公司如果沒(méi)有早做準(zhǔn)備,依然難以抓住風(fēng)口。

但也不代表自主芯片公司完全沒(méi)有機(jī)會(huì)。該業(yè)內(nèi)人士表示,如此大規(guī)模芯片短缺問(wèn)題給予車(chē)企巨大警示,不少國(guó)內(nèi)車(chē)企開(kāi)始尋找芯片上的“PLAN B”,而許多自主芯片公司即是他們考察的對(duì)象之一。

在剛剛過(guò)去的中國(guó)第十三屆藍(lán)皮書(shū)論壇上,主打MCU芯片的上海欣旺微電子副總裁丁丁表示,在車(chē)規(guī)級(jí)芯片方面,芯旺微電子每月交付高達(dá)100萬(wàn)顆芯片。“車(chē)企對(duì)我們的態(tài)度發(fā)生了翻天覆地的變化”。

而業(yè)內(nèi)另一家芯片也在體驗(yàn)著被“重視”的過(guò)程。這家芯片公司以高計(jì)算性能芯片為主,同時(shí)在兩年之前就已經(jīng)著手布局MCU芯片,目前正在等待合適時(shí)機(jī)發(fā)布。

“以前車(chē)企對(duì)我們的態(tài)度可能只是隨便了解一下,芯片危機(jī)開(kāi)始后,很多車(chē)企找到我們,改變了以前的態(tài)度,開(kāi)始認(rèn)真地考慮我們的能力和指標(biāo)是否可以為他們供貨?!痹撔酒緝?nèi)部員工表示。

除此之外,缺芯也讓車(chē)企看到當(dāng)前芯片運(yùn)作模式的弊端。過(guò)去多年,半導(dǎo)體生產(chǎn)不斷走向集中,往往多數(shù)訂單掌握在少數(shù)幾個(gè)明星工廠手中。如此一來(lái),極易導(dǎo)致供應(yīng)鏈?zhǔn)Ш猓S稍有風(fēng)吹躁動(dòng),整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈都將遭受影響。

上汽英飛凌總經(jīng)理王學(xué)合將這些決定芯片公司命運(yùn)的代工廠比作“巴拿馬運(yùn)河”?!昂?jiǎn)單進(jìn)行類比,它就相當(dāng)于是阿拉伯的石油或者巴拿馬運(yùn)河,你把運(yùn)河卡住了,其他的人都缺。從ADM到代工,我感覺(jué)芯片的這種運(yùn)作模式如果不改變,或者中國(guó)的代工廠不起來(lái),這個(gè)短缺可能會(huì)是一個(gè)常態(tài)的情況。”

而上文車(chē)企對(duì)自主芯片公司態(tài)度的轉(zhuǎn)變就已經(jīng)表明,此次芯片危機(jī)已經(jīng)讓車(chē)企深刻認(rèn)識(shí)到了當(dāng)前模式的不足,希望尋求新的合作伙伴。

目前,國(guó)內(nèi)已經(jīng)具備代工能力。據(jù)悉,中國(guó)國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)已經(jīng)能夠量產(chǎn)55nm芯片,28nm產(chǎn)業(yè)鏈也將在1-2年內(nèi)完全國(guó)產(chǎn)化。與此同時(shí),隨著國(guó)內(nèi)不斷加大對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資,完成復(fù)雜的芯片設(shè)計(jì)和通過(guò)嚴(yán)苛的ASIL-D安全驗(yàn)證的時(shí)間也有望縮短。

若國(guó)內(nèi)芯片公司與代工廠雙雙聯(lián)合,加之時(shí)空和距離的便捷優(yōu)勢(shì),或許將是一次巨大的機(jī)會(huì)。

而從整個(gè)產(chǎn)業(yè)上講,隨著智能汽車(chē)的不斷普及,芯片產(chǎn)業(yè)必然走向智能化。對(duì)此,黑芝麻智能應(yīng)用工程副總裁表示,未來(lái)隨著汽車(chē)由傳統(tǒng)的燃油機(jī)械架構(gòu)跨入新的電子電氣,包括新的智能化汽車(chē)的情況,芯片會(huì)復(fù)現(xiàn)當(dāng)年電腦、手機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì),會(huì)逐漸變成智能化的過(guò)程。

中國(guó)在全球汽車(chē)智能化中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位,智能芯片的演變和崛起一定會(huì)在汽車(chē)智能化深入發(fā)展的背景之下進(jìn)行,因此,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)擁有的優(yōu)勢(shì)是國(guó)外芯片巨頭不具備的。就好比地平線李星宇所言“中國(guó)有全球最大的智能汽車(chē)市場(chǎng),理應(yīng)能夠打造出來(lái)最大的智能芯片公司?!?/p>

無(wú)論如何,此次“缺芯”事件都為自主芯片公司提供了突破的機(jī)會(huì),即便在目前看來(lái),風(fēng)口依然“難追”,但以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光看,全球舞臺(tái),需要中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的崛起。

[責(zé)任編輯:陳語(yǔ)]

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