自2020年下半年以來,汽車行業(yè)“缺芯”問題日益嚴(yán)重。一方面,新能源汽車行業(yè)迅速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)變革對芯片半導(dǎo)體從數(shù)量到質(zhì)量都提出了更高要求;另一方面,由于國內(nèi)長期缺乏核心零部件主導(dǎo)權(quán),不可控因素使得供應(yīng)鏈安全問題雪上加霜。
缺“芯”荒正在倒逼國產(chǎn)自主芯片崛起,國內(nèi)許多車企已在積蓄力量,布局車用半導(dǎo)體,不過,想抓住未來2~3年的窗口期,芯片企業(yè)首先要解決車規(guī)級問題。
芯片領(lǐng)域很熱 做車規(guī)級芯片的企業(yè)較少
“隨著汽車智能化的提升,芯片需要縱向和橫向的擴(kuò)展。現(xiàn)在芯片發(fā)展以縱向?yàn)橹,提高性能。而要真正達(dá)到中央計(jì)算的要求,需要橫向功能的拓展,到時(shí)越來越多的功能往一顆芯片上集中!焙谥ヂ橹悄芸萍加邢薰綜MO楊宇欣表示,這對整個(gè)芯片的設(shè)計(jì)、核心技術(shù)的積累提出了更高的要求。同時(shí),他也提到,預(yù)計(jì)2025年之前,會出現(xiàn)中央計(jì)算的核心芯片產(chǎn)品。
當(dāng)下,無論是車企還是芯片公司,都在快速從域控制器計(jì)算芯片向中央計(jì)算芯片演進(jìn)。不過,楊宇欣也指出,算力確實(shí)很重要,但其實(shí)車規(guī)級更重要。“不管算力多高,性能多好,在跟車企交流的過程中,車企問的第一個(gè)問題一定是車規(guī)級。芯片的性能再高,如果不能滿足車規(guī)的話車企就不敢用。這是非,F(xiàn)實(shí)的問題!彼f。
企查查最新發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,我國現(xiàn)存芯片相關(guān)企業(yè)8.64萬家。2021年前9月,我國新增芯片企業(yè)3.21萬家,同比增長153.39%。整體來看,2021年芯片企業(yè)注冊量仍在不斷增加,單月注冊量為2020年的2倍之多。不過,芯片作為最熱的領(lǐng)域,每年增加幾千、上萬家芯片設(shè)計(jì)公司中,真正做車規(guī)級芯片的企業(yè)少之又少。
記者了解到,車規(guī)級芯片的設(shè)計(jì)和消費(fèi)電子芯片的設(shè)計(jì)從最開始的開發(fā)流程就有很大的區(qū)別。由于車規(guī)級要求,芯片設(shè)計(jì)的流程增加,周期也會增加,包括成本也會增加,芯片從第一天開始設(shè)計(jì)到量產(chǎn)上車大概需要5年的時(shí)間。
車規(guī)級芯片上車,不僅需要大量的資金和技術(shù),還需要時(shí)間。中汽創(chuàng)智科技有限公司CTO周劍光指出,國產(chǎn)自主芯片上車,未來的2~3年是機(jī)遇期。在要求苛刻的條件下,進(jìn)入芯片領(lǐng)域的企業(yè),還面臨著需要規(guī)模發(fā)展的困境。畢竟,如果一個(gè)產(chǎn)品沒有達(dá)到幾十萬量級或者百萬量級很難達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)。
記者了解到,目前國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)一直處于“產(chǎn)品不過關(guān),車企不敢用,企業(yè)提升慢,產(chǎn)品仍然不過關(guān)”的惡性循環(huán)中,如何開啟良性循環(huán),讓企業(yè)敢用上國產(chǎn)芯片,進(jìn)入車企的核心供應(yīng)鏈,行業(yè)組織正在積極找尋一些解決辦法。
車規(guī)級芯片要做大做強(qiáng) 測試和認(rèn)證能力是非常重要的一步
據(jù)悉,由于車企和一級供應(yīng)商對國產(chǎn)芯片還沒有足夠的信心,現(xiàn)在車企用的國產(chǎn)芯片大部分集中在智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)等與非安全相關(guān)的產(chǎn)品,這些領(lǐng)域?qū)ν暾能囈?guī)要求并不高。此外,芯片產(chǎn)品目前還很難打進(jìn)國際主流車企的供應(yīng)鏈。在缺“芯”的狀態(tài)下,未來產(chǎn)能一旦恢復(fù),如果國內(nèi)芯片企業(yè)沒有盡快提高,很有可能現(xiàn)在獲得的市場份額會進(jìn)一步下降,這些都需要在近2~3年內(nèi)采取行動取得突破。
據(jù)楊宇欣介紹,做車規(guī)級芯片的流程非常復(fù)雜。首先,要把團(tuán)隊(duì)送去培訓(xùn),拿到證書后團(tuán)隊(duì)才具備車規(guī)芯片設(shè)計(jì)的能力。其次,所有采購的IP都要符合車規(guī)認(rèn)證的IP,用的EDA工具,選的產(chǎn)線、封測,都要按照車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)使用。再者,芯片出來后只能叫車規(guī)Ready,有資格去做車規(guī)認(rèn)證。記者了解到,黑芝麻的華山二號芯片已經(jīng)達(dá)到了ASILD認(rèn)證,包括AEC—Q100認(rèn)證。
“目前首先要解決的問題,是提高中國車規(guī)級芯片的測試和認(rèn)證能力!痹谥軇饪磥,測試和認(rèn)證是聯(lián)系半導(dǎo)體行業(yè)和汽車行業(yè)的一個(gè)橋梁,一頭跨著半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)品輸出質(zhì)量問題,另一頭跨著使用方怎么去做入庫檢查。整個(gè)中國車規(guī)級芯片要做大做強(qiáng),這是非常重要的入門級的一步。
對于當(dāng)下面臨的困境,中國電動汽車百人會新能源汽車研究院副院長高翔也提到,中國沒有強(qiáng)大的IDM公司,且優(yōu)秀的自主芯片公司至今成立也不到5年時(shí)間,因此,對第三方檢測機(jī)構(gòu)來說,以往國內(nèi)這個(gè)業(yè)務(wù)的需求并不大,也沒有開展的需要,因此國內(nèi)現(xiàn)在還不完全具備完整的檢測能力。
過去在整個(gè)汽車行業(yè),從車企到一級供應(yīng)商,再到分包商及半導(dǎo)體企業(yè),中間信息的不透明放大了各種各樣的誤差和誤判。現(xiàn)在汽車供應(yīng)鏈從一條鏈變成了一張網(wǎng),需求更透明。因此,對于如何突破困境,在具體的行動層面上,蔚來汽車供應(yīng)鏈發(fā)展助理副總裁潘昱則提到了幾點(diǎn)思考和建議。在他看來,作為車企,首先提供一個(gè)應(yīng)用場景,開放整個(gè)供應(yīng)鏈,擁抱國內(nèi)的半導(dǎo)體企業(yè);其次是給予適當(dāng)?shù)臋C(jī)會,提供風(fēng)險(xiǎn)和失效性驗(yàn)證;再次是幫助國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)完善自身的造血能力,產(chǎn)投結(jié)合,定點(diǎn)突破;第四是貼近實(shí)際用戶,結(jié)合政府政策,快速提升自己的優(yōu)勢。
提出半導(dǎo)體“三步走”發(fā)展路徑 行業(yè)和政府聚焦芯片車規(guī)級認(rèn)證
作為所有芯片設(shè)計(jì)要求最高的一個(gè)產(chǎn)品類型,記者了解到,現(xiàn)在行業(yè)組織、政府和企業(yè)已經(jīng)意識到了“車規(guī)級芯片”面臨的問題,正在合力打破困境。中汽創(chuàng)智制定的“中國芯”戰(zhàn)略,整體目標(biāo)就是要通過注入需求實(shí)現(xiàn)定制、植入IP、自研,實(shí)現(xiàn)對車控芯片大算力高端芯片的系統(tǒng)掌控,未來通過收取費(fèi)用的模式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化引領(lǐng)、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈安全。
此前,中國電動汽車百人會通過前期走訪調(diào)查發(fā)現(xiàn),在檢測方面,國內(nèi)第三方檢測中心包括芯片上車之前怎樣通過AEC-Q認(rèn)證等方面都很欠缺。記者了解到,由中國電動汽車百人會與中國質(zhì)量認(rèn)證中心聯(lián)合完成的《新一代汽車供應(yīng)鏈痛點(diǎn)研究—車用半導(dǎo)體篇》白皮書報(bào)告已經(jīng)正式向行業(yè)發(fā)布。
通過大量企業(yè)反饋的一手資料,百人會相關(guān)課題組將新一代汽車供應(yīng)鏈痛點(diǎn)問題進(jìn)行梳理及分析,將痛點(diǎn)產(chǎn)品情況分為三類:易國產(chǎn)化、難國產(chǎn)化、極難國產(chǎn)化,并提出了針對我國車用半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)完整車規(guī)級要求的實(shí)施路徑建議,即車用半導(dǎo)體“三步走”發(fā)展路徑。第一,與國內(nèi)龍頭企業(yè)聯(lián)合構(gòu)建完整權(quán)威的車規(guī)級半導(dǎo)體檢測評價(jià)能力;第二,以檢測評價(jià)為基礎(chǔ),助力國內(nèi)自主半導(dǎo)體企業(yè)達(dá)到完整車規(guī)級要求;第三,推動國內(nèi)自主半導(dǎo)體企業(yè)進(jìn)入國內(nèi)外主流車企供應(yīng)鏈,成為世界級供應(yīng)商,補(bǔ)齊我國汽車半導(dǎo)體供應(yīng)鏈短板。
值得注意的是,工信部電子信息司副司長楊旭東也提到,芯片企業(yè)需要加強(qiáng)對汽車領(lǐng)域關(guān)鍵半導(dǎo)體的梳理和研究,選擇汽車產(chǎn)業(yè)需求最為迫切、技術(shù)基礎(chǔ)較好的產(chǎn)品加大研發(fā),加快產(chǎn)品化,配合汽車行業(yè)車規(guī)級認(rèn)證。據(jù)悉,下一步,工信部將繼續(xù)指導(dǎo)企業(yè)加大車用半導(dǎo)體的技術(shù)攻關(guān),推動車用半導(dǎo)體生產(chǎn)線制造能力的提升。