“2030年,我們判斷(中國汽車)芯片的規模約300億美金,數量應該在1000-1200億顆/年的需求量。”在日前舉行的全球智能汽車產業峰會(GIV2022)上,中國電動汽車百人會副理事長兼秘書長張永偉拿出了這樣一組數據:2022年中國的汽車智能化滲透率超過了30%,2030年該比例會達到70%。單車芯片數量目前是300-500個,到了電動智能時代將超過1000個,到了高等級自動駕駛時代會超過3000個。(芯片求職網)
“汽車芯片對最先進的制程要求不高,目前(最主要的問題是)成熟制程的產能不足仍是常態。”張永偉說道。另一方面,隨著智能網聯化的發展,更先進的智能芯片領域存在的瓶頸也將越來越高。
張永偉表示,將來當汽車的電子電氣架構向集中式方向發展的時候,芯片的數量可能會減少,但是對性能、算力的要求會越來越高。也就是說,“成熟制程”的芯片能解燃眉之急,而智能芯片的制造是未來的技術關鍵。
軒元資本創始人王榮進也指出,智能駕駛的算力要求隨著智能駕駛等級的提升而提高,芯片制程的要求則同步提高。
“現在汽車芯片國內的供給度還不到10%,也就是每一輛汽車90%以上的芯片都是進口的或者是在外資的本土公司手里面。這就決定了不論是小芯片,還是一些關鍵芯片、智能芯片,(伴隨著)未來的需求越來越大,它的瓶頸也越來越高。”張永偉說道,目前不同品種汽車芯片自主率水平最高的不到10%,而最低的則低于1%,它們都需要擺脫進口依賴。
針對不同功能的芯片的市場發展導向,在全球智能汽車產業峰會上,各界專家對此開展激烈討論。
低端芯片亟待產能爬坡
“三年的芯片短缺使全球汽車的產量減產約1500萬輛,中國超過了200萬輛。”據張偉明介紹,2022年全球晶圓廠的開工數量33個,2023年按照目前的估算是28個,其中有1/3可以為汽車提供產能。但多數新增產能仍處在建設爬坡區,而且為汽車芯片專供的晶圓廠少之甚少,這導致汽車芯片供應相對偏緊的狀態還會持續較長一段時間。
此前,2022中國汽車產業峰會上,博世(中國)投資有限公司執行副總裁徐大全表示,現在缺的基本上是低制程的MCU芯片等,大算力的芯片目前行業暫時還不缺。本次峰會上,自動駕駛芯片企業黑芝麻智能科技聯合創始人兼總裁劉衛紅在接受記者采訪時也提到,目前缺芯情況主要集中在MCU。
“在產業關鍵技術方面,我們缺乏系統重構技術,我們的相關汽車基礎技術及器件仍受制于人,包括基礎軟件與操作系統、車規級芯片以及各類MCU芯片面臨短缺,影響主機廠的產銷量。”中國工程院院士、清華大學教授、汽車安全與節能國家重點實驗室主任李克強如此表示。
廣汽埃安副總經理席忠民表示,芯片的價格已上漲了10%-40%不等。
在此情況下,保障產能是加強低制程芯片供應的關鍵。“現在建設14納米以上的先進產能還面臨著挑戰,但是可優先保障28納米和40納米成熟制程的產能,這個是汽車芯片目前最需要、最合適的產能,也是我們國家有基礎擴大的產能。”張偉明稱。
在企業層面,王榮進表示,在整個外資的壟斷下,車規級MCU的國產公司一旦打開一個缺口,應該很快能夠實現國產化。MCU從結構上而言,門檻沒有特別高,只是為了滿足車規級的要求,可能需要一個摸索時間。
在產能建設過程中,對設備、材料的自主把控是重中之重。“如果良品率在50%以下,你怎么生存?這是一個大的問題。我們在歐洲看到的良品率(在)90%以上,95%、98%以上,這樣才能真正形成產業能力和實際的競爭力。”漢德資本主席、創始合伙人,德意志銀行投資銀行亞太區前執行主席蔡洪平表示,比如國產的大功率、碳化硅芯片,不只需要在技術上能做,還需要在設備和材料上進一步提高,良品率需要進一步提高。
智能芯片“卡脖子”不止算力
張永偉介紹稱,汽車芯片大概按照功能來分九大類。其中包括很小的芯片,比如傳感和驅動這些方面上應用的芯片,也包括很大的芯片,特別是智能芯片和計算芯片。
目前行業緊缺的成熟制程芯片,面臨著供求關系嚴重不平衡的困局。而與智能駕駛相伴相生的高算力芯片,則面臨著卡脖子難題。
今年8月,為符合美國要求,英偉達和AMD高端GPU在中國暫停銷售。英偉達被禁止向國內企業出售A100 GPU和即將推出的H100 GPU,而國內的蔚來、小鵬、毫末智行等都在基于英偉達A100打造自動駕駛訓練中心。雖然英偉達隨后確認將對中國特供低配版A800芯片用以替代,但這也展現出高端芯片受困的局面。
“高端芯片主要服務于高性能的數據中心的服務器,用于云端大規模AI訓練,對自動駕駛的AI算法訓練至關重要。切斷這些高端芯片的供應,對自動駕駛領域的影響巨大。”華為智能汽車解決方案 BU COO、智能駕駛解決方案產品線總裁王軍表示,華為基于昇騰系列的AI處理器的昇騰架構從底層硬件、AI框架、訓練平臺和工具鏈全棧自研,不依賴美國技術。他呼吁大家能夠一起使用該套系統,眾籌算子庫。
對此,張偉明表達了相似的觀點。“國產汽車用國產芯片,現在已經成為一個必然選擇,而且是緊迫行為。”張偉明對汽車芯片發展提出建議稱,國產的芯片能不能在新的環境之下讓國產汽車應用起來,這是在新時期推動汽車產業轉型的一個戰略性選擇。
除了華為等巨頭企業,智能芯片初創公司也是芯片業發展的主力軍,并受到了投資界的關注。“現在工信部公布的十大類66小類的汽車芯片中,有55小類我們還存在缺項,做不了或者只能做低端,因此,未來汽車芯片仍然是我們布局的重點。”中國國有資本風險投資基金董事總經理沈毅表示,智能駕駛的計算芯片、控制芯片等芯片公司普遍存在著“三高”的特點:技術門檻高、研發成本高、估值高,對于投資來說很有挑戰。
劉衛紅則表示,截至今年年底,黑芝麻智能已獲15個車企的量產項目,開啟了自身的量產之路。明年,黑芝麻的華山三號芯片A2000將開始流片,目前算力已經超過250TOPS,制程為7nm,計劃匹配L3、L4級別功能。
據悉,目前黑芝麻已經集齊了所有車規級芯片所需的安全性認證能力。不過劉衛紅同樣提出,當下中國在車規級芯片安全性認證領域尚存有大片空白,大部分芯片企業認證較為困難。
測試、認證上的空白,是低端芯片與智能芯片共同面臨的難題。“三級測試缺一不可,恰恰在汽車車規級芯片的測試和認證方面,我們幾乎是空白的,雖然全球也是剛剛起步,但中國在這個方面明顯處于短板,這讓很多芯片有芯片無法測試,因此也得不到企業的認可。”張偉明表示,汽車芯片所要求的安全性越來越高,解決測試和檢測是當務之急。(芯片求職網站)
沈毅同樣表示,國內相關標準要盡快明確統一,否則就會出現國產芯片無法上車,或者只能采取跟隨策略,對標國外已量產上車的芯片,從而喪失發展的先機。
此外,與成熟制程芯片相似,智能芯片等先進芯片也面臨著制造上的難題。“我們有了14納米以上的制程,最缺的是更加先進的制程。”張偉明說道,先進制程的產線14納米、7納米、5納米當前依靠海外的工藝,遠期也需要在本國建設擴大產能。他建議,短期可以支持一些芯片企業和制造企業建立共享的IDM模式,長期也應該擁有集設計與制造一體的芯片公司。
來源:經濟觀察報