国产汽车芯片的发展趋势
95 2023-04-24
汽车芯片是现代汽车产业化迈向价值链高端的助推器,是未来汽车电动化、网联化、智能化、共享化发展的新引擎。当前,汽车单车用到的芯片在1000颗上下,未来每辆车可以达到3000颗芯片。汽车芯片产业空间广阔,但国产化紧迫。4月15日,在上海汽车芯谷·芯谋研究·全球(首届)汽车芯片产业峰会上,芯片产业领袖探讨国产芯片产业发展形势和汽车芯片破局之路。
当前,国内半导体领域是过剩和稀缺并存的状态。
一方面,芯片设计公司过剩,“现在做碳化硅的有几十家,做硅片的有几十家,肯定是过剩了。”上海临芯投资管理有限公司董事长李亚军表示,过多的创业公司分散了资金、人才等资源,推高了人力成本和其他资源的成本。另一方面,关键设备的解决遥遥无期,高端芯片久攻不下,缺乏CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)等大芯片,缺少世界级的龙头企业,“中国的英特尔在哪里?中国的英伟达在哪里?”
在汽车芯片领域,汽车芯片产业空间广阔。我国新能源汽车赛道走在全球前列,新能源汽车快速增长带来汽车芯片需求大涨。复旦大学微电子学院院长张卫表示,汽车单车所需的芯片数量将由传统燃油车年代的600-700颗/辆增长至最高3000颗/辆。
“汽车里那么多芯片,只要少一颗,车子就没有办法运行。”西门子EDA全球资深副总裁、亚太区总裁彭启煌表示,汽车是高价值的电子产品,要实现差异化、建立自己的生态系统。全球领先的汽车公司一半以上自研芯片,即使不自研芯片,也有投资和合作。
“现在每辆车要用的芯片在1000颗上下,所以说芯片非常缺。”虽然汽车芯片产业空间广阔,但李亚军表示国产化紧迫,国内车规级芯片供应高度依赖欧美企业,汽车芯片的自给率是个位数,汽车供应链安全问题依然存在。汽车芯片技术难度不高,但稳定性、可靠性要求特别高,需要时间来磨。“怎么解决芯片问题,大家很着急,确实想了各种办法,车厂一着急干脆自己投,现在各个车厂都投了很多芯片公司。我们想了半天,一直在想解决这个问题的办法,最终集中到两个问题,怎么寻找和培养中国的英特尔这样的世界级企业,突破企业创始人的天花板。”
摩尔定律本质是创新驱动,汽车芯片更要重视技术创新
1965年,英特尔创始人戈登·摩尔在撰文中提到了“摩尔定律”。摩尔观察到集成电路上可容纳的晶体管数目每年大约翻一番,随后修正为“每两年”,后来普遍流行的说法是“每18个月”翻一番。自摩尔撰写这篇文章以来,芯片以指数级的速度变得更高效、更便宜,帮助推动了半个世纪以来世界上大部分的技术进步,不仅让个人电脑出现,也让互联网和硅谷巨头公司崛起。
张卫表示,摩尔定律的本质是创新驱动,技术创新是芯片产业进步的核心,新器件、新工艺、新材料不断融入芯片技术,新结构、新原理器件的出现打破了原有瓶颈,新工艺也带来了芯片生成装备的革命性变化,进而建立了完善的产业链。同样的,汽车芯片也需要技术创新。
无论是自动驾驶还是智能座舱,功能集成已经成为行业发展趋势,电子控制单元(ECU)模块逐渐集成合并,形成集中化、标准化的域控制单元(DCU),DCUs进一步融合形成集中运算的车载计算平台,功能集成促进汽车电子电气架构发生变革,汽车芯片功率集成度和可靠性要求不断提高。“所以国内汽车芯片更要重视技术创新,如果觉得这是成熟工艺,没有多少技术创新,采用90纳米的工艺就可以了,这实际上是一种误解。”张卫表示,在汽车芯片领域里,工艺和器件结构紧密相关,只有突破原有技术,汽车芯片才能实现更强大的功能,为未来的智能汽车服务。这也要求芯片企业和汽车整机应用企业紧密结合,芯片企业主动对接整车企业和一级供应商的需求来提升芯片性能;整车企业支持国产汽车芯片研发,帮助提升产品性能,解决产品在应用中碰到的问题,迈过技术门槛。而政府可以通过政策引导和产业扶持,协调各方资源,助力国产汽车芯片产业生态圈建设。
从单纯的国产替代走向提供系统解决方案
“做汽车芯片的本能反应是国产替代,一个一个去替代,一开始好像应该这么干,但如果我们一旦这么干下去,就是没完没了的替代。”中国集成电路创新联盟秘书长叶甜春表示,过去三五年,补短板、解决卡脖子问题一直是国内芯片行业的主题。未来五年、十年,除了补短板,还有哪些路可以走?叶甜春认为,中国芯片发展应有一个新思路和新战略,“不能只盯着补短板,下一阶段更多的是要考虑建长板,考虑产业综合能力的发展。”
“从微电子角度讲,汽车芯片不是技术不能解决的一类芯片,更多的是应用需求牵引芯片发展,可靠性其实不是难题,最重要的是用户能不能用。”叶甜春表示,汽车芯片是整车厂牵引的行业。卖几百万颗芯片给汽车行业,对于芯片企业来说是非常小的批量。要让芯片企业愿意跟着汽车行业一起走,只有整车厂的积极性起来了,才能让汽车芯片产业动起来。
当前汽车芯片供给能力不足、生态体系不完善,上海市经济和信息化委员会副主任汤文侃表示,接下来要持续关注车芯联动,推进这两个领域的高度融合发展,推动建立几个关键功能平台,在上海嘉定建立汽车芯片第三方检测认证平台,建立车规级芯片设计和中试的公共服务平台,解决汽车芯片中小企业研发环节的难题。推动保险公司出台汽车芯片的装车应用商业保险,以市场化方式分担风险。要发挥上海优势,鼓励金融企业,针对性研制汽车芯片领域的金融产品。