截至目前，汽車(chē)芯片仍處于緊缺狀態(tài)，而且，短缺物料已從常規(guī)車(chē)用芯片延伸至 IGBT 等電動(dòng)車(chē)增量芯片;而就在產(chǎn)業(yè)鏈加大力度解決汽車(chē)芯片短缺問(wèn)題時(shí)，已有部分企業(yè)在規(guī)劃更先進(jìn)制程工藝的車(chē)規(guī)級(jí)芯片，如芯擎科技、恩智浦、高通、英偉達(dá)等，陸續(xù)發(fā)布 7nm、5nm 制程芯片。那么，車(chē)用芯片向先進(jìn)制程工藝發(fā)展是否已經(jīng)成為主流?

　　對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)，安全、穩(wěn)定、可靠是車(chē)規(guī)級(jí)芯片的最大訴求，車(chē)用芯片種類(lèi)眾多，并非所有芯片都適用于先進(jìn)制程，而 AI 計(jì)算單元等新一代芯片，出于性能、功耗和成本考慮，更傾向于采用先進(jìn)制程工藝。芯擎科技董事兼 CEO 汪凱博士進(jìn)一步指出，采用先進(jìn)工藝的芯片還能為未來(lái) OTA 等迭代升級(jí)預(yù)留空間。

　　臺(tái)積電仍是車(chē)芯香餑餑

　　日前小鵬汽車(chē)創(chuàng)始人何小鵬發(fā)文稱(chēng)，一輛智能汽車(chē)需要幾百種、5000 顆以上芯片，但目前仍有很多專(zhuān)有芯片處于短缺狀態(tài)。筆者從供應(yīng)鏈了解到，IGBT 目前供應(yīng)緊張，部分物料交貨周期已拉長(zhǎng)至 50 周以上。汽車(chē)行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公司 Auto Forecast Solutions 數(shù)據(jù)顯示，在芯片短缺及疫情雙重影響下，截至 5 月中旬，今年全球汽車(chē)已累計(jì)減產(chǎn)達(dá) 172 萬(wàn)輛。

　　而就在產(chǎn)業(yè)鏈極力解決芯片短缺問(wèn)題之時(shí)，部分企業(yè)已在積極布局下一代先進(jìn)制程工藝汽車(chē)芯片。

　　5 月 24 日，恩智浦宣布采用臺(tái)積電 5nm 制程工藝打造新一代 S32 系列車(chē)用處理器，該芯片將導(dǎo)入鴻海與裕隆合資的鴻華先進(jìn)科技 Model C 車(chē)型。恩智浦總裁兼首席執(zhí)行官 Kurt Sievers 同時(shí)宣布，已與臺(tái)積電合作開(kāi)發(fā) 5 納米 ASIL D 安全等級(jí)的系統(tǒng)單芯片(SoC)。

　　而筆者盤(pán)點(diǎn)也發(fā)現(xiàn)，這并非業(yè)內(nèi)首次采用先進(jìn)制程工藝打造汽車(chē)芯片。2021 年底，高通就發(fā)布了全球首個(gè) 5nm 汽車(chē)芯片 ——8295，基于該芯片，高通推出了第四代驍龍汽車(chē)數(shù)字座艙平臺(tái)，并將于 2023 年首搭于集度汽車(chē)。

　　另外，安霸以智能座艙為主戰(zhàn)場(chǎng)的 CV5 芯片、英偉達(dá)下一代智能駕駛芯片 Atlan 也將采用 5nm 制程工藝。

　　相比 5nm，7nm 車(chē)用芯片更多，部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)甚至裝車(chē)。如英偉達(dá)的 Orin，就是 7nm 高算力芯片的代表，已于今年 3 月末官宣量產(chǎn)，該芯片一經(jīng)推出就獲得了比亞迪、理想、集度、奔馳、智己、捷豹路虎、沃爾沃、現(xiàn)代、奧迪、路特斯等大批主機(jī)廠選用，并首搭于蔚來(lái) ET 7 車(chē)型上。

　　其他芯片中，芯擎科技“龍鷹一號(hào)”、地平線征程 6、Mobileye 的 EyeQ5 / EyeQ6、寒武紀(jì)旗下行歌科技高等級(jí)智能駕駛芯片(未發(fā)布)、特斯拉 FSD 芯片、賽靈思 Versal AI Edge 系列等也均是采用 7nm 制程工藝。

　　從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，目前的 5nm 制程芯片尚處于研發(fā)或發(fā)布狀態(tài)，均未進(jìn)入量產(chǎn)階段;不過(guò) 7nm 芯片中，已有 Orin、FSD、EyeQ5、8155 等芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，芯擎科技的“龍鷹一號(hào)”也量產(chǎn)在即，其他芯片則在未來(lái)幾年陸續(xù)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，這預(yù)示著先進(jìn)制程車(chē)用芯片開(kāi)始進(jìn)入量產(chǎn)加速期。

　　與此同時(shí)，臺(tái)積電、三星兩家掌握尖端先進(jìn)晶圓制造工藝的晶圓代工廠將從中受益，特別是臺(tái)積電，在統(tǒng)計(jì)的 14 款芯片中，有 11 款已采用或計(jì)劃由臺(tái)積電代工，僅安霸和特斯拉等少數(shù)企業(yè)選擇由三星代工。

　　需要指出的是，安霸和特斯拉選擇三星的理由基本一樣，一是三星個(gè)產(chǎn)能充足，二是成本相對(duì)臺(tái)積電低廉。不過(guò)日前安霸在一次股價(jià)暴跌中指出，其 14nm 代工廠產(chǎn)線出問(wèn)題，讓市場(chǎng)不免擔(dān)憂(yōu)該影響會(huì)波及到 CV 系列產(chǎn)品。

　　先進(jìn)制程已成“芯”潮流

　　筆者注意到，目前采用先進(jìn)制程工藝的芯片清一色為車(chē)用 AI 芯片。業(yè)內(nèi)人士表示，安全、穩(wěn)定、可靠是車(chē)規(guī)級(jí)芯片的最大訴求，車(chē)用芯片種類(lèi)眾多，并非所有芯片都適用于先進(jìn)制程。日前何小鵬也指出，目前短缺的芯片大部分是價(jià)格便宜的芯片，并非價(jià)格昂貴的先進(jìn)芯片。

　　其中，MCU 是常見(jiàn)汽車(chē)芯片之一，該類(lèi)芯片并不需要很先進(jìn)的制程工藝，28-40nm 就可以滿(mǎn)足需求，相比先進(jìn)工藝，全球能提供 MCU 代工的企業(yè)較多，國(guó)際上，ST、NXP、瑞薩等 MCU 主要供應(yīng)商采用臺(tái)積電代工，國(guó)內(nèi)的中芯國(guó)際主要給兆易創(chuàng)新和芯?？萍嫉绕髽I(yè)代工，華虹也是兆易創(chuàng)新的 MCU 代工企業(yè)之一。

　　不過(guò)，由于傳統(tǒng)汽車(chē)芯片多采用成熟制程，相比先進(jìn)制程，利潤(rùn)空間小，有業(yè)內(nèi)人士表示，價(jià)值量低、門(mén)檻高是本輪汽車(chē)芯片短缺過(guò)程中，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)積極性跟市場(chǎng)形成大反差的重要原因。臺(tái)積電財(cái)報(bào)顯示，2020 年，其車(chē)用芯片業(yè)務(wù)營(yíng)收占其總營(yíng)收比重僅為 3%;2021 年在全球汽車(chē)芯片短缺背景下，臺(tái)積電汽車(chē)芯片的營(yíng)收比重也僅提升至 4%，而手機(jī)、電腦等采用先進(jìn)制程工藝的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，始終是其主要營(yíng)收來(lái)源。

　　有業(yè)內(nèi)人士表示，由于成熟制程工藝產(chǎn)能緊張，為加快芯片量產(chǎn)，他們不得不規(guī)避成熟工藝制程，選擇 22nm 等產(chǎn)能相對(duì)寬裕的制造工藝。

　　不過(guò)，隨著汽車(chē)智能化發(fā)展，MCU 等傳統(tǒng)芯片已無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，上述人士同時(shí)認(rèn)為，隨著汽車(chē)功能越來(lái)越豐富，需要處理的功能越來(lái)越多，以及集中控制等需求，市場(chǎng)對(duì)功能強(qiáng)大的芯片需求越來(lái)越強(qiáng)烈，特別是自動(dòng)駕駛、智能座艙等領(lǐng)域，出于性能和功耗考慮，更傾向于采用先進(jìn)制程工藝。

　　另一位業(yè)內(nèi)人士指出，目前大多數(shù)廠商關(guān)注和研發(fā)的都是車(chē)載高算力芯片，而非傳統(tǒng)意義的汽車(chē)芯片。隨著汽車(chē)電子電氣架構(gòu)逐漸升級(jí)，每輛車(chē)中搭載芯片的數(shù)量和價(jià)值不斷增加，對(duì)核心芯片的算力和性能要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)汽車(chē)芯片供應(yīng)商提供的芯片越來(lái)越難以滿(mǎn)足主機(jī)廠對(duì)于產(chǎn)品的迭代速度、成本和性能要求。其中，汪凱博士舉例認(rèn)為，軟硬深度融合已成為未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向，OTA 升級(jí)等功能也將會(huì)越來(lái)越多得到應(yīng)用，芯擎科技選用 7nm 先進(jìn)制程工藝，也是為未來(lái)車(chē)機(jī)系統(tǒng)升級(jí)預(yù)留充足的升級(jí)空間。

　　根據(jù)麥肯錫預(yù)測(cè)，至 2025 年，L1 級(jí)單車(chē) AI SoC 芯片價(jià)值量為 69 美元，L2 級(jí)為 190 美元 / 輛，L3 級(jí)為 685.9 美元 / 輛，L4 / L5 級(jí)為 1487.9 美元 / 輛。麥肯錫據(jù)此分析認(rèn)為，2025 年全球車(chē)載 AI SoC 芯片的市場(chǎng)規(guī)模為 160 億美元，其中中國(guó)市場(chǎng)為 55.2 億美元;到 2030 年，全球車(chē)載 AI SoC 芯片的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 303.4 億美元，其中中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模為 104.6 億美元。

　　已在車(chē)規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域深度布局的英特爾也持相同觀點(diǎn)，其認(rèn)為，目前高端汽車(chē)物料清單中，芯片比重約為 4%，預(yù)計(jì)到 2030 年，芯片的比重將提升至 20% 以上。

　　基于汽車(chē)對(duì)新一代芯片的需求不斷提升，業(yè)內(nèi)正在加速研發(fā)性能更強(qiáng)的芯片，先進(jìn)制程也越來(lái)越多地成為滿(mǎn)足未來(lái)上車(chē)應(yīng)用的重要籌碼之一。

　　再把視線放回到國(guó)內(nèi)市場(chǎng)筆者發(fā)現(xiàn)，相比國(guó)際企業(yè)，本土布局先進(jìn)制程、高算力芯片的企業(yè)并不多，芯擎科技、地平線等均是本土企業(yè)的杰出代表，汪凱博士指出，汽車(chē)芯片門(mén)檻高，國(guó)內(nèi)人才短缺，產(chǎn)業(yè)配套不全等仍將是本土汽車(chē)芯片企業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。

　　不過(guò)在一眾企業(yè)的積極努力下，本土先進(jìn)制程芯片以及高算力芯片也陸續(xù)進(jìn)入收獲期，黑芝麻智能 CMO 楊宇欣此前在接受集微網(wǎng)采訪時(shí)表示，“2022 年將是國(guó)產(chǎn)大算力車(chē)規(guī)芯片的量產(chǎn)年。”
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