智駕網(wǎng) 2024-12-12 18:48
不買(mǎi)美國(guó)芯片,中國(guó)汽車(chē)有替代方案嗎?
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?「國(guó)家是時(shí)間的河流上的航船」,芯片產(chǎn)業(yè)也是如此。

中美芯片產(chǎn)業(yè)鏈在2024年的年底有陡然加速斷裂之勢(shì)(詳見(jiàn)《中美芯片產(chǎn)業(yè)走到斷鏈臨界點(diǎn):中國(guó)四大協(xié)會(huì)呼吁謹(jǐn)慎采購(gòu)美國(guó)芯片》)。


在12月2日美國(guó)政府宣布對(duì)中國(guó)140家芯片相關(guān)公司列入限制貿(mào)易名單2天之后,中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)等四大協(xié)會(huì)發(fā)布聲明呼吁汽車(chē)企業(yè)謹(jǐn)慎購(gòu)買(mǎi)美國(guó)芯片。


而在英偉達(dá)對(duì)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局涉嫌違反《中華人民共和國(guó)反壟斷法》開(kāi)展立案調(diào)查后,向智駕網(wǎng)發(fā)來(lái)的非官方回應(yīng)頗為值得玩味:


英偉達(dá)憑借實(shí)力取勝,這反映在我們的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果和對(duì)客戶(hù)的價(jià)值上,客戶(hù)可以選擇任何最適合他們的解決方案。我們努力在每個(gè)地區(qū)提供最好的產(chǎn)品,并在我們開(kāi)展業(yè)務(wù)的任何地方履行我們的承諾。我們很樂(lè)意回答監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)我們業(yè)務(wù)的任何問(wèn)題。


在12月4日由中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)組織的2024全球汽車(chē)芯片創(chuàng)新大會(huì)在無(wú)錫舉辦,中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)付炳鋒表示:


當(dāng)前,汽車(chē)芯片供應(yīng)總體平穩(wěn),由于國(guó)際形勢(shì)的變化,對(duì)芯片供應(yīng)也帶來(lái)很大不確定性。以中國(guó)為主要引擎的全球汽車(chē)市場(chǎng)對(duì)汽車(chē)芯片的需求不斷增長(zhǎng)。作為汽車(chē)新技術(shù)應(yīng)用和功能提升的核心部件,汽車(chē)芯片技術(shù)不斷迭代,性能持續(xù)提升,產(chǎn)品類(lèi)型愈加豐富,做好汽車(chē)芯片統(tǒng)型與軟硬協(xié)同至關(guān)重要,也更迫切需要汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)之間進(jìn)行更加緊密開(kāi)放的合作交流,共同創(chuàng)新,協(xié)力前行。



在大會(huì)召開(kāi)同日,國(guó)內(nèi)芯片股開(kāi)盤(pán)集體走強(qiáng),多只股票一度漲停。


這一反常表現(xiàn),透露出國(guó)內(nèi)資本和輿論對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片的信心大增。


但這種信心并不能回避現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,即不購(gòu)美國(guó)芯片,中國(guó)自主芯片能不能完成填補(bǔ)空缺?


即便可以在品類(lèi)上能填補(bǔ)空缺,性能上能不能做到與國(guó)外產(chǎn)品一致,當(dāng)下中國(guó)芯片的制造能力能不能完成足夠的產(chǎn)能?


從市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看,中國(guó)成為世界上最大的汽車(chē)芯片市場(chǎng)沒(méi)有疑義,2023年整個(gè)汽車(chē)芯片市場(chǎng)規(guī)模為690億美元,到2030年這一規(guī)?;蜻_(dá)到1300億美元,其中30%左右的市場(chǎng)在中國(guó)。


但更為骨感的現(xiàn)實(shí)是,汽車(chē)芯片的國(guó)產(chǎn)化率從過(guò)去的不到5%上升到了現(xiàn)在的10%左右,但目前整個(gè)市場(chǎng)份額還是不高。


計(jì)算和控制類(lèi)芯片、功率和儲(chǔ)存類(lèi)芯片對(duì)外依賴(lài)度分別達(dá)99%和92%。



國(guó)內(nèi)企業(yè)汽車(chē)芯片生產(chǎn)設(shè)計(jì)能力仍然不足,以及智能座艙和自動(dòng)駕駛這兩大域的發(fā)展短期內(nèi)仍依賴(lài)于外資廠(chǎng)商所控制的現(xiàn)狀,尤其在智駕領(lǐng)域,英偉達(dá)絕對(duì)的遙遙領(lǐng)先。


蓋世汽車(chē)研究院公布的數(shù)據(jù)顯示,今年1-6月,在智駕域控芯片裝機(jī)量排行中,英偉達(dá)Drive Orin-X、特斯拉FSD的份額之和達(dá)到63.5%;在座艙域控芯片品牌商裝機(jī)量排行中,高通、AMD、瑞薩的份額之和達(dá)到87.6%。


而在車(chē)載MCU領(lǐng)域,全球市場(chǎng)迄今仍被外資廠(chǎng)商高度壟斷,2023年英飛凌、恩智浦、瑞薩電子等Top5企業(yè)合計(jì)占據(jù)大約90%的市場(chǎng)份額。


車(chē)規(guī)存儲(chǔ)芯片市場(chǎng)同樣如此,由三星、美光、海力士等外資巨頭占據(jù)主導(dǎo),其中僅三星市場(chǎng)份額就高達(dá)45%。以太網(wǎng)芯片市場(chǎng),博通、美滿(mǎn)、瑞昱、TI、高通、微芯六家外資供應(yīng)商亦占據(jù)了90%以上的份額。


雖然積極的一面是,功率半導(dǎo)體、通信半導(dǎo)體國(guó)產(chǎn)化率提升很快,但SoC與高端MCU的國(guó)產(chǎn)率仍然較低。



正如,工信部電子五所元器件與材料研究院高級(jí)副院長(zhǎng)羅道軍所言:


「中國(guó)芯片的自給率目前不到10%,是結(jié)構(gòu)性的短缺?!?/strong>

01.
MCU時(shí)代結(jié)束了嗎?

從工藝角度來(lái)看,汽車(chē)高端MCU的制造難點(diǎn)導(dǎo)致市場(chǎng)門(mén)檻很高。


比如NVM和邏輯電路的工藝之間的差異,使得提升工藝節(jié)點(diǎn)變得更為復(fù)雜。


盡管AI芯片等數(shù)字芯片可以利用3nm甚至更小的工藝節(jié)點(diǎn)制造,但對(duì)于集成了大容量NVM的MCU,工藝節(jié)點(diǎn)通常停留在16nm或更大。這是因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)下,更先進(jìn)的工藝節(jié)點(diǎn)無(wú)法有效支持大容量NVM的制造。


為了縮小NVM和邏輯電路之間的工藝差距,一些公司正在探索新型存儲(chǔ)技術(shù),如RRAM(電阻式隨機(jī)存儲(chǔ)器)、MRAM(磁性隨機(jī)存儲(chǔ)器)等,這些技術(shù)有可能在未來(lái)取代傳統(tǒng)的Flash,實(shí)現(xiàn)更小節(jié)點(diǎn)、更高密度的存儲(chǔ)解決方案。


正因?yàn)樯鲜鲋圃祀y點(diǎn)的限制,讓只有在制造工藝和技術(shù)研發(fā)方面具備強(qiáng)大實(shí)力的公司,才有在高端MCU市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位的機(jī)會(huì)。


不過(guò)由于汽車(chē)作為電子產(chǎn)品的屬性越來(lái)越強(qiáng),其對(duì)芯片的需求也變得愈發(fā)復(fù)雜。取而代之的是,市場(chǎng)上出現(xiàn)了大算力SoC會(huì)替代MCU的言論。


長(zhǎng)安汽車(chē)執(zhí)行副總裁張曉宇曾表示,未來(lái)MCU也許會(huì)弱化,實(shí)際上是一個(gè)很大的趨勢(shì)。


在他看來(lái),MCU和SoC的界限會(huì)更加的模糊化,MCU也許就會(huì)變成只是通訊特征的功能,比如說(shuō)實(shí)現(xiàn)通訊管理,安全供電,OTA等,整個(gè)都要扔到高速以太網(wǎng)車(chē)?yán)?,剛才說(shuō)未來(lái)是基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng),計(jì)算和數(shù)據(jù)能夠被全量全域的APP來(lái)調(diào)用。


從智能汽車(chē)的視角來(lái)看,芯片未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是高集成,高算力,低損耗,高安全。


而隨著新的電子電氣架構(gòu)對(duì)MCU產(chǎn)品提出了更高的性能以及集成度要求時(shí),對(duì)于這些產(chǎn)品的復(fù)雜度也提出了更高的要求,在產(chǎn)品變得更復(fù)雜時(shí),如何在各個(gè)模塊和各種電子電氣架構(gòu)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)通用性是需要解決的一大問(wèn)題。


從時(shí)機(jī)和競(jìng)爭(zhēng)等多個(gè)維度考慮,車(chē)企更愿意選擇有出貨量規(guī)模、上車(chē)經(jīng)驗(yàn)豐富且有出海部署能力的芯片供應(yīng)商,因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)高于其他產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)能投資成本和周期,深陷價(jià)格戰(zhàn)泥塘的車(chē)企顯然對(duì)其芯片供應(yīng)商給予市場(chǎng)快速響應(yīng)能力的期望。


日本半導(dǎo)體公司瑞薩汽車(chē)部門(mén)中國(guó)區(qū)總經(jīng)理張佳浩表示,產(chǎn)品的迭代與產(chǎn)能的布局在效率、成本和穩(wěn)定之間處于艱難的平衡狀態(tài),因?yàn)榭焖俚欢▽?duì)穩(wěn)定性帶來(lái)了挑戰(zhàn),特別對(duì)于在車(chē)載應(yīng)用當(dāng)中如何同時(shí)做到穩(wěn)定、可靠。


他認(rèn)為在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中采用新技術(shù)和保障穩(wěn)定可靠是一個(gè)取舍問(wèn)題,往往無(wú)法兼顧。從良性發(fā)展來(lái)看它應(yīng)該是能夠統(tǒng)一的,但如果極致的追求一方面比如速度,勢(shì)必會(huì)對(duì)另外一個(gè)方面帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。


特別是在現(xiàn)在新車(chē)開(kāi)發(fā)周期日益縮短,行業(yè)節(jié)奏越來(lái)越快,架構(gòu)的演變催生新的芯片訴求,芯片廠(chǎng)商如何適應(yīng)車(chē)企節(jié)奏也是一大考驗(yàn)。


這對(duì)于國(guó)產(chǎn)芯片產(chǎn)商而言,問(wèn)題是一樣的。


02.


國(guó)產(chǎn)芯片廠(chǎng)商的定位焦慮


不過(guò)性能、量產(chǎn)能力只是制約中國(guó)芯片廠(chǎng)商的問(wèn)題之一,他們同時(shí)面臨的還有越來(lái)越復(fù)雜的與主機(jī)廠(chǎng)的關(guān)系,傳統(tǒng)的Tier-1、Tier-2定位正在瓦解,而新的合作模式尚未確定。


張曉宇表示,主機(jī)廠(chǎng)、零配件廠(chǎng)商和芯片廠(chǎng)商從層次的關(guān)系變成了鐵三角的關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)需求透明,訂單透明,庫(kù)存透明為目的。


在新的電子電氣架構(gòu)下,主機(jī)廠(chǎng)會(huì)有更多個(gè)性化的產(chǎn)品設(shè)計(jì),會(huì)更多投入到像座艙、智駕、域控等領(lǐng)域中來(lái),促使零配件廠(chǎng)商尋求各種新的差別技術(shù)的開(kāi)發(fā)。


張佳浩則認(rèn)為:「我們一直在說(shuō)成本的競(jìng)爭(zhēng),其實(shí)最終還是需要技術(shù)降本,需要通過(guò)產(chǎn)品迭代實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化的成本構(gòu)成。」


在汽車(chē)行業(yè),平臺(tái)化和模塊化目的是為了降低零部件數(shù)量和管理成本,以滿(mǎn)足車(chē)型的個(gè)性化需求。



雖然今天市場(chǎng)都在圍繞軟硬件解耦大的方向做策略,但張佳浩發(fā)現(xiàn),短期內(nèi)其實(shí)很難真正做到軟硬件的解耦,在平臺(tái)化的設(shè)計(jì)之下,面臨突發(fā)情況的時(shí)候其實(shí)要做產(chǎn)品變更,增加了很多時(shí)間和資源的成本。


當(dāng)下,不僅整車(chē)廠(chǎng)和芯片公司之間需要協(xié)同,其實(shí)主機(jī)廠(chǎng)之間也需要協(xié)同。


「如果每家主機(jī)廠(chǎng)都需要定義自己的芯片,首先會(huì)有很多冗余設(shè)計(jì),其次是不扛供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)?!鼓持鳈C(jī)廠(chǎng)硬件開(kāi)發(fā)人士小杰(化名)表示。

而鑒于以往缺芯潮的經(jīng)驗(yàn),眾多芯片Tier 1們開(kāi)始權(quán)衡,到底是承擔(dān)芯片斷貨的風(fēng)險(xiǎn),還是向下游客戶(hù)進(jìn)行百萬(wàn)元投入的風(fēng)險(xiǎn)更大?


過(guò)去幾年,國(guó)產(chǎn)MCU廠(chǎng)商研究如何從Tier 2「上位」到Tier 0.5,比如NVIDIA與奔馳合作開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)、大眾汽車(chē)與意法半導(dǎo)體(STM)合作開(kāi)發(fā)車(chē)用芯片等。


但往往正是行業(yè)集體向Tier 0.5轉(zhuǎn)移,讓中間環(huán)節(jié)的Tier 1仿佛成為了「夾心餅」,小杰發(fā)現(xiàn),Tier 1價(jià)值鏈被轉(zhuǎn)移了,以至于在芯片廠(chǎng)商與汽車(chē)使用端直接連接之后,Tier 1的生意更為不好做。


回歸到業(yè)務(wù)融合和業(yè)務(wù)協(xié)同來(lái)看,芯片到底該如何定義和更好的創(chuàng)新?


最基本的即是需要芯片廠(chǎng)商和Tier 1以及主機(jī)廠(chǎng)坐下來(lái)進(jìn)行共創(chuàng)式的研發(fā)和探討,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈拉通。


在地緣政治成為影響因素之后,主機(jī)廠(chǎng)關(guān)注芯片產(chǎn)業(yè)鏈安全,甚至指定關(guān)鍵部件代工。這也促使芯片廠(chǎng)商在產(chǎn)業(yè)鏈上必須有非常強(qiáng)的資金投資以及生態(tài)伙伴的合作。



芯擎科技CEO汪凱坦言:「芯片行業(yè)一家是做不起來(lái)的,必須有行業(yè)角度的合作。」


東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)原董事長(zhǎng)竺延風(fēng)認(rèn)為,主機(jī)廠(chǎng)則是要擁有集成的能力,即把資源集成起來(lái)為客戶(hù)打造差異化。


在他看來(lái),作為主機(jī)廠(chǎng)來(lái)講,要掌握其一是替代關(guān)系,其二是合作關(guān)系?!感g(shù)業(yè)有專(zhuān)攻,作為整車(chē)廠(chǎng)來(lái)講,我再去花更大精力的設(shè)計(jì)芯片(投資造芯片廠(chǎng))或者說(shuō)我做基礎(chǔ)平臺(tái)軟件,這個(gè)不主張?!?/p>


03.


SOC期望完全「去美化」還很困難

「國(guó)產(chǎn)芯片雖然取得了較好的發(fā)展,但在芯片功能安全與可靠性方面,我國(guó)仍面臨諸多挑戰(zhàn),與國(guó)際先進(jìn)水平相比還存在差距?!怪袊?guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)總工程師、副秘書(shū)長(zhǎng)葉盛基表示,部分國(guó)產(chǎn)芯片在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定性和可靠性還有待進(jìn)一步提高,產(chǎn)品驗(yàn)證與測(cè)試技術(shù)手段還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。


基于目前我國(guó)汽車(chē)芯片在功能安全及可靠性方面面臨的發(fā)展問(wèn)題及挑戰(zhàn),葉盛基總結(jié)需要在以下幾個(gè)方面攜手努力:


一是進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè),加強(qiáng)和推進(jìn)創(chuàng)新合作。并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn),提升我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)水平與話(huà)語(yǔ)權(quán)。


二是進(jìn)一步完善芯片驗(yàn)證流程,強(qiáng)化可靠性監(jiān)測(cè)。


三是做好研發(fā)與生產(chǎn)準(zhǔn)備,為批量化生產(chǎn)提供有效支撐。


四是全行業(yè)攜手努力,加速擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模。


國(guó)家新能源汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中心主任,中國(guó)汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)原誠(chéng)寅日前向智駕網(wǎng)表示:


高性能、高算力的復(fù)雜的SOC在短期內(nèi)期望完全美化還很困難,這個(gè)過(guò)程一定是一個(gè)平衡的過(guò)程,行業(yè)協(xié)會(huì)也沒(méi)有一刀切說(shuō)不要購(gòu)買(mǎi)或者不要用,產(chǎn)業(yè)發(fā)展是要過(guò)渡式的、漸進(jìn)式的,從來(lái)沒(méi)有0和1的這個(gè)切斷。在這個(gè)過(guò)程中,大家會(huì)更多的審慎的去判斷我能不能給自主的芯片企業(yè)多一些上車(chē)的機(jī)會(huì)。


目前,我國(guó)企業(yè)已經(jīng)具備了14nm及以上制程芯片的量產(chǎn)能力。這一制程水平的芯片已經(jīng)能夠滿(mǎn)足許多應(yīng)用領(lǐng)域的需求,如消費(fèi)電子、通信設(shè)備等。


也有部分中國(guó)廠(chǎng)商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了7nm芯片的生產(chǎn),在先進(jìn)制程芯片制造方面取得了突破。


日前華為終端BG CEO何剛在與原央視主持人張泉靈對(duì)話(huà)時(shí)表示,「我們(Mate 70系列)所有的芯片都具有國(guó)產(chǎn)能力」。這其中也包括與AI相關(guān)的GPU。



這一回應(yīng)大大激發(fā)了各界對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的自信。


但是業(yè)內(nèi)相關(guān)人士也向智駕網(wǎng)表示,對(duì)于多數(shù)高端芯片具備國(guó)產(chǎn)能力和具備大規(guī)模生產(chǎn),保證良率是兩個(gè)概念。


在中美兩國(guó)就芯片之間拉扯之際,谷歌在12月9日推出了最新量子芯片Willow。


這一芯片據(jù)稱(chēng)取得了兩項(xiàng)重大成就:首先,使用更多量子比特進(jìn)行擴(kuò)展,可大幅度減少錯(cuò)誤,解決了量子糾錯(cuò)領(lǐng)域近30年來(lái)一直試圖攻克的關(guān)鍵難題。另外,在標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)計(jì)算測(cè)試中,Willow在不到五分鐘的時(shí)間完成了當(dāng)今領(lǐng)先的超級(jí)計(jì)算機(jī)需要10的25次方年才能完成的計(jì)算,「這一令人難以置信的數(shù)字超出了物理學(xué)中已知的時(shí)間尺度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了宇宙年齡?!?/p>


在智駕網(wǎng)采訪(fǎng)的眾多芯片行業(yè)中人,都強(qiáng)調(diào)芯片產(chǎn)業(yè)是全球化的產(chǎn)業(yè),沒(méi)有交流就不會(huì)誕生有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。在中美關(guān)于芯片產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中,當(dāng)下,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)依然處于追趕,處于守勢(shì)。


但美國(guó)單方面的主動(dòng)斷鏈行為,對(duì)雙方的企業(yè)都是一種傷害,「我們很大一部分業(yè)務(wù)集中在中國(guó),中美貿(mào)易和國(guó)家安全緊張局勢(shì)加劇了這種集中的風(fēng)險(xiǎn)?!垢咄ń毡硎?。


另一方面,正如原誠(chéng)寅所言,即美國(guó)的限制給了國(guó)產(chǎn)車(chē)載芯片上車(chē)和擴(kuò)大產(chǎn)能提供了難得的契機(jī)。


而對(duì)于整體處于守勢(shì)的中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)當(dāng)下最大的優(yōu)勢(shì)是,我國(guó)不僅是世界最大的市場(chǎng),也已成長(zhǎng)為全球最大的出口國(guó),今年1-10月,中國(guó)半導(dǎo)體出口達(dá)9311.7億元,增長(zhǎng)21.4%,到今年11月,中國(guó)芯片出口額已突破一萬(wàn)億元。


客觀(guān)的說(shuō),中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)攻克高納米制程,最需要的是時(shí)間,而時(shí)間恰好在我們這一邊。而對(duì)于關(guān)注中國(guó)芯片以及汽車(chē)芯片產(chǎn)業(yè)的人士而言,最核心的是不要因一時(shí)意氣而打斷這一進(jìn)程。


正如「國(guó)家是時(shí)間的河流上的航船」,芯片產(chǎn)業(yè)也是如此。

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