集微網(wǎng)消息，截至目前，汽車芯片仍處于緊缺狀態(tài)，而且，短缺物料已從常規(guī)車用芯片延伸至 IGBT 等電動車增量芯片；而就在產業(yè)鏈加大力度解決汽車芯片短缺問題時，已有部分企業(yè)在規(guī)劃更先進制程工藝的車規(guī)級芯片，如芯擎科技、恩智浦、高通、英偉達等，陸續(xù)發(fā)布 7nm、5nm 制程芯片。那么，車用芯片向先進制程工藝發(fā)展是否已經(jīng)成為主流？
對此，業(yè)內人士稱，安全、穩(wěn)定、可靠是車規(guī)級芯片的最大訴求，車用芯片種類眾多，并非所有芯片都適用于先進制程，而 AI 計算單元等新一代芯片，出于性能、功耗和成本考慮，更傾向于采用先進制程工藝。芯擎科技董事兼 CEO 汪凱博士進一步指出，采用先進工藝的芯片還能為未來 OTA 等迭代升級預留空間。
臺積電仍是車芯香餑餑
日前小鵬汽車創(chuàng)始人何小鵬發(fā)文稱，一輛智能汽車需要幾百種、5000 顆以上芯片，但目前仍有很多專有芯片處于短缺狀態(tài)。筆者從供應鏈了解到，IGBT 目前供應緊張，部分物料交貨周期已拉長至 50 周以上。汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預測公司 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，今年全球汽車已累計減產達 172 萬輛。
而就在產業(yè)鏈極力解決芯片短缺問題之時，部分企業(yè)已在積極布局下一代先進制程工藝汽車芯片。
5 月 24 日，恩智浦宣布采用臺積電 5nm 制程工藝打造新一代 S32 系列車用處理器，該芯片將導入鴻海與裕隆合資的鴻華先進科技 Model C 車型。恩智浦總裁兼首席執(zhí)行官 Kurt Sievers 同時宣布，已與臺積電合作開發(fā) 5 納米 ASIL D 安全等級的系統(tǒng)單芯片（SoC）。
而筆者盤點也發(fā)現(xiàn)，這并非業(yè)內首次采用先進制程工藝打造汽車芯片。2021 年底，高通就發(fā)布了全球首個 5nm 汽車芯片 ——8295，基于該芯片，高通推出了第四代驍龍汽車數(shù)字座艙平臺，并將于 2023 年首搭于集度汽車。
另外，安霸以智能座艙為主戰(zhàn)場的 CV5 芯片、英偉達下一代智能駕駛芯片 Atlan 也將采用 5nm 制程工藝。
相比 5nm，7nm 車用芯片更多，部分產品已實現(xiàn)量產甚至裝車。如英偉達的 Orin，就是 7nm 高算力芯片的代表，已于今年 3 月末官宣量產，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、路特斯等大批主機廠選用，并首搭于蔚來 ET 7 車型上。
其他芯片中，芯擎科技“龍鷹一號”、地平線征程 6、Mobileye 的 EyeQ5 / EyeQ6、寒武紀旗下行歌科技高等級智能駕駛芯片（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。
全球先進制程工藝車用芯片一覽（公開資料整理）
從統(tǒng)計結果看，目前的 5nm 制程芯片尚處于研發(fā)或發(fā)布狀態(tài)，均未進入量產階段；不過 7nm 芯片中，已有 Orin、FSD、EyeQ5、8155 等芯片實現(xiàn)量產，芯擎科技的“龍鷹一號”也量產在即，其他芯片則在未來幾年陸續(xù)實現(xiàn)量產，這預示著先進制程車用芯片開始進入量產加速期。
與此同時，臺積電、三星兩家掌握尖端先進晶圓制造工藝的晶圓代工廠將從中受益，特別是臺積電，在統(tǒng)計的 14 款芯片中，有 11 款已采用或計劃由臺積電代工，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，一是三星個產能充足，二是成本相對臺積電低廉。不過日前安霸在一次股價暴跌中指出，其 14nm 代工廠產線出問題，讓市場不免擔憂該影響會波及到 CV 系列產品。
先進制程已成“芯”潮流
筆者注意到，目前采用先進制程工藝的芯片清一色為車用 AI 芯片。業(yè)內人士表示，安全、穩(wěn)定、可靠是車規(guī)級芯片的最大訴求，車用芯片種類眾多，并非所有芯片都適用于先進制程。日前何小鵬也指出，目前短缺的芯片大部分是價格便宜的芯片，并非價格昂貴的先進芯片。
其中，MCU 是常見汽車芯片之一，該類芯片并不需要很先進的制程工藝，28-40nm 就可以滿足需求，相比先進工藝，全球能提供 MCU 代工的企業(yè)較多，國際上，ST、NXP、瑞薩等 MCU 主要供應商采用臺積電代工，國內的中芯國際主要給兆易創(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，由于傳統(tǒng)汽車芯片多采用成熟制程，相比先進制程，利潤空間小，有業(yè)內人士表示，價值量低、門檻高是本輪汽車芯片短缺過程中，產業(yè)鏈企業(yè)積極性跟市場形成大反差的重要原因。臺積電財報顯示，2020 年，其車用芯片業(yè)務營收占其總營收比重僅為 3%；2021 年在全球汽車芯片短缺背景下，臺積電汽車芯片的營收比重也僅提升至 4%，而手機、電腦等采用先進制程工藝的業(yè)務領域，始終是其主要營收來源。
有業(yè)內人士表示，由于成熟制程工藝產能緊張，為加快芯片量產，他們不得不規(guī)避成熟工藝制程，選擇 22nm 等產能相對寬裕的制造工藝。
不過，隨著汽車智能化發(fā)展，MCU 等傳統(tǒng)芯片已無法滿足市場需求，上述人士同時認為，隨著汽車功能越來越豐富，需要處理的功能越來越多，以及集中控制等需求，市場對功能強大的芯片需求越來越強烈，特別是自動駕駛、智能座艙等領域，出于性能和功耗考慮，更傾向于采用先進制程工藝。
另一位業(yè)內人士指出，目前大多數(shù)廠商關注和研發(fā)的都是車載高算力芯片，而非傳統(tǒng)意義的汽車芯片。隨著汽車電子電氣架構逐漸升級，每輛車中搭載芯片的數(shù)量和價值不斷增加，對核心芯片的算力和性能要求也越來越高，傳統(tǒng)汽車芯片供應商提供的芯片越來越難以滿足主機廠對于產品的迭代速度、成本和性能要求。其中，汪凱博士舉例認為，軟硬深度融合已成為未來汽車的發(fā)展方向，OTA 升級等功能也將會越來越多得到應用，芯擎科技選用 7nm 先進制程工藝，也是為未來車機系統(tǒng)升級預留充足的升級空間。
根據(jù)麥肯錫預測，至 2025 年，L1 級單車 AI SoC 芯片價值量為 69 美元，L2 級為 190 美元 / 輛，L3 級為 685.9 美元 / 輛，L4 / L5 級為 1487.9 美元 / 輛。麥肯錫據(jù)此分析認為，2025 年全球車載 AI SoC 芯片的市場規(guī)模為 160 億美元，其中中國市場為 55.2 億美元；到 2030 年，全球車載 AI SoC 芯片的市場規(guī)模將達 303.4 億美元，其中中國市場規(guī)模為 104.6 億美元。
已在車規(guī)級芯片領域深度布局的英特爾也持相同觀點，其認為，目前高端汽車物料清單中，芯片比重約為 4%，預計到 2030 年，芯片的比重將提升至 20% 以上。
基于汽車對新一代芯片的需求不斷提升，業(yè)內正在加速研發(fā)性能更強的芯片，先進制程也越來越多地成為滿足未來上車應用的重要籌碼之一。
再把視線放回到國內市場筆者發(fā)現(xiàn)，相比國際企業(yè)，本土布局先進制程、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，汽車芯片門檻高，國內人才短缺，產業(yè)配套不全等仍將是本土汽車芯片企業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。
不過在一眾企業(yè)的積極努力下，本土先進制程芯片以及高算力芯片也陸續(xù)進入收獲期，黑芝麻智能 CMO 楊宇欣此前在接受集微網(wǎng)采訪時表示，“2022 年將是國產大算力車規(guī)芯片的量產年?！?/p>
廣告聲明：文內含有的對外跳轉鏈接（包括不限于超鏈接、二維碼、口令等形式），用于傳遞更多信息，節(jié)省甄選時間，結果僅供參考，IT之家所有文章均包含本聲明。