芯片迎管制風暴 「用芯大户」汽車業如何突圍

轉自：中國經營網

本報記者 陳茂利 北京報道

「芯片管制影響不大，國產芯片已經能替掉大部分進口芯片。現在主機廠在選型做產品的時候，都會考慮備選方案，一般的備選就是國產。」

一位做汽車芯片業務人士在談到近期美國對華芯片出口管制升級一事時向《中國經營報》記者表示。

近日，美國政府宣佈新一輪對華出口限制措施，將140余家中國企業加入貿易限制清單，涉及半導體制造設備、電子設計自動化工具等多個種類的半導體產品。

作為全球最大的汽車及新能源汽車產銷國，近年來，我國對汽車芯片的需求量急劇攀升。芯擎科技創始人、董事兼CEO汪凱在近期的一場芯片會議上分享道：「從電動化到智能化與網聯化，汽車搭載的芯片數量急劇增加，以前（一款車）需要600多顆芯片，現在每輛車至少需要3000顆芯片。這里面有控制芯片、傳感器芯片、計算芯片等不同的芯片。」

此番芯片出口管制將對汽車業產生怎樣的影響？記者採訪多位芯片供應商以及整車廠瞭解到，美國對中國半導體產業「圍追堵截」，將在一定程度上影響7nm以下製程高性能芯片生產，但從長遠來看，將提升中國汽車廠商採用國產芯片的意願。

北方工業大學汽車產業創新研究中心研究員張翔在接受記者採訪時表示：「此次美國限制芯片關鍵設備出口主要是用於高端芯片生產，所以對依賴成熟製程的汽車業的影響還沒太顯現出來。不過，由於智能駕駛、智能座艙芯片用的是先進製程，像智駕芯片公司地平線的7nm芯片是由臺積電代工的，未來是會有影響的。」

中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長魏少軍建議，應大力發展不依賴先進工藝的芯片設計技術。

「已有國產化備份」

2020—2023年，由於「黑天鵝事件」，芯片供不應求，不少車企高管蹲點芯片廠、穿着防疫服全球飛拜訪國外芯片大廠一度登上熱搜。

與前幾年「芯片荒」背景下，車企憂慮影響產能而過量採購芯片不同，面對此番來自大洋彼岸的半導體制裁風暴，汽車圈的情緒較為平淡。

從憂慮到平淡，汽車圈為何會有這種表現？記者瞭解到，這與本次制裁對象是先進製程芯片有關。相比消費電子產品（如智能手機）對先進製程芯片的依賴，汽車大部分芯片對製程工藝要求較低。

以2021年「芯片荒」中大量短缺的微控制器芯片（MCU）為例，目前，MCU芯片的製程主要集中在40nm及以上的成熟製程，先進車用MCU採用28nm製程。而美國限制針對的是7nm及以下的先進製程，這使得芯片出口管制對中國車企的直接影響有限。

一位整車企業人士告訴記者：「部分車規級芯片的技術門檻並不高，而且這兩年大家都刻意做了供應鏈佈局，所以也無須恐慌，也就是在穩定性和價格上有差異，這個影響不會很大。」

「這幾年，大部分車廠都已經做了國產化備份。而且國產化份額也在持續提高，國產芯片相比3年前有更多解決方案。」一位芯片供應商告訴記者。

「在國產化芯片（方面），我們做了很多試驗，建立了國產化芯片選型庫。」國內一家頭部整車廠技術工程師分享道。

記者從該工程師處瞭解到，整車廠在做芯片選型時會對供貨公司規模可持續性做嚴格評判，「芯片供應周期（要達到）10—15年，如果做兩三年就倒閉，車廠會面臨很大的風險，所以會有資質的審覈。審覈通過之后，會放到臨時的代碼庫驗證芯片，進行小批量的上車，上車后沒有問題，纔會放到正式庫里面。」

某家車企研發總院電驅動硬件開發正高級工程師坦言：「幾年前，如果讓我們上一個國產芯片或者國產模塊，會壓力比較大。當前，出於產業安全（考慮），需加緊步伐上國產芯片、國產模塊。」

上述工程師坦言：「剛開始搭載國產功率器件、國產芯片，主機廠需要充分包容半導體企業。搭載國產芯片確實會存在研發和驗證、設計反覆（的情況），在時間、周期、費用上有些消耗。」

此外，「家中有糧」也可能是當下很多車企心里不慌一項原因。一家半導體上市公司市場總監告訴記者，前幾年芯片短缺，車企囤了不少芯片仍需要消耗庫存。

瑞薩汽車部門中國區總經理張佳浩披露的一組數據也證實了這一觀點，2021—2023年芯片銷售額曲線成長率高於汽車自身成長，2023—2024年汽車芯片銷售額曲線低於汽車產量的曲線，「説明這里面肯定有很多去庫存的因素。」

車企紛紛下場造「智能芯」

芯片種類繁多，相比控制芯片、傳感器芯片、功率芯片、驅動芯片等汽車芯片，目前，對製程要求更高的大算力計算類芯片面臨技術挑戰。

「芯片的國產率還是比較低，不超過10%。計算類芯片（國產化率）更低，只有不到5%。」汪凱坦言。據瞭解，計算類芯片在汽車中主要應用在智能座艙和自動駕駛兩大領域，對智能汽車發展極為關鍵。

近兩年，在汽車行業「價格戰」促使下，一些汽車廠商爲了提升產品競爭力，選擇搭載高端芯片提高產品智能駕駛水平。例如，新勢力車企蔚來、理想、小鵬以及極氪旗下的主銷產品，均搭載英偉達智駕域控芯片Orin-X，並採用高通8155或8295作為智能車機芯片。

智駕域控芯片主要掌握在以英偉達為代表的外國廠商手中，根據蓋世汽車研究院發佈的2024年1—10智駕域控芯片裝機量排行榜，榜單排名前兩位的英偉達Drive Orin-X裝機量155.40萬台，特斯拉 FSD裝機量101.31萬台，合計佔據64.4%的市場份額。華為昇騰610裝機量38.41萬台，佔市場份額9.6%。地平線的兩款產品征程5、征程3裝機量合計佔近8.0%的市場份額。

在普通汽車中，汽車的功能由分佈在整輛車中的幾十個電子控制單元控制。而Orin-X芯片可通過集中控制這些核心領域，取代這些組件，簡化高度複雜的供應鏈。

記者從某家上市公司市場總監處瞭解到，Orin-X芯片由三星代工，工藝是7nm先進製程。儘管Orin-X芯片不在此次出口限制的清單內，未來出口管制會不會進一步收緊將是未知數。若收緊，已採用基於英偉達Orin-X芯片的智能駕駛硬件方案車企將受到影響。

芯片是決定車企核心競爭力的關鍵部件，「沒有芯片就造不出智能車」，中國汽車產業鏈上的企業正在加速追趕。

近年來，在智駕芯片領域，涌現了地平線、黑芝麻、芯馳科技等一批「芯」勢力。其中，智駕領域的「獨角獸」地平線在今年4月推出面向不同智能駕駛場景的征程6系列芯片，預計於2025年實現超10款車型量產交付。征程6系列的旗艦征程6P AI算力為560 TOPS。

不過，英偉達已經推出了算力更高的Thor芯片，Thor最早於英偉達2022年秋季GTC（AI和深度學習領域的重要會議）大會上亮相，Thor會有兩個主推版本，算力分別是750 TOPS和1000 TOPS。在2024年GTC大會上，小鵬、極氪、比亞迪、理想等車企都宣佈了與Thor達成合作。

蔚來、小鵬、理想等新勢力以及比亞迪、東風、長城等傳統車企亦紛紛切入到芯片設計製造領域，下場造「芯」。

蔚來是造車新勢力中最早組建芯片團隊的企業。去年9月，蔚來自研的採用5nm車規工藝製程智駕芯片「神璣NX9031」在今年7月宣佈流片（試生產）成功，計劃在2025年第一季度將該芯片首次應用於其旗艦轎車ET9上。屆時，高階智能駕駛有望進入20萬元以內的區間。

蔚來汽車董事長兼CEO李斌曾在一場活動上透露：「2023年，蔚來花費了高達3億美元購買英偉達的芯片。」搭載自研芯片對於現階段仍然虧損的蔚來將有助於其轉虧為盈。

小鵬汽車自研芯片「圖靈AI芯片」也實現了流片。11月6日，小鵬汽車董事長兼CEO何小鵬在「小鵬AI科技日」上展示了「圖靈AI芯片」，這款芯片擁有40核處理器，專為實現L4級別的自動駕駛，已經在圖靈芯片上跑通了智能駕駛功能。

智「芯」代工遇阻 專家：從設計環節創新

半導體產業鏈主要包括設計、晶圓製造、封裝測試等三大環節以及半導體設備、半導體材料兩大輔助環節。

芯片設計是運用EDA （電子設計自動化）軟件與IP 核，產出各類芯片的設計版圖；晶圓製造環節根據設計版圖進行掩膜製作，形成模板，並在晶圓上進行加工；封測環節對生產出來的合格晶圓進行切割、焊線、塑封，並對封裝完成的芯片進行性能測試。

儘管目前華為、地平線、蔚來等廠商已能夠設計出7nm先進製程的車規級智能駕駛芯片，但製造方面存在挑戰。國內缺乏7nm及更先進製程芯片代工生產能力，這使得先進製程芯片的生產面臨現實難題。

在全球芯片代工領域，目前7nm及更先進製程的芯片製造主要被臺積電、三星等公司所主導。

《汽車芯片發展報告（2023年）》中指出：「臺積電作為全球最大晶圓代工企業，佔據全球八成以上先進製程市場份額。我國受限於設備與技術工藝，最先進製程工藝僅達到14nm水平，相比臺積電仍有很大的追趕空間。」

據多家外媒報道，繼臺積電暫停向中國大陸AI/GPU客户供應所有7nm及更先進工藝的芯片后，三星同樣受到美國禁令限制。不少業內人士認為，如果三星和臺積電 7nm芯片製造都暫停供應，短期內，中國大陸自研AI智駕芯片生產將受阻，但從長期來看會激勵供應鏈走向自主可控。

魏少軍指出：「伴隨外部先進加工資源對我國芯片設計企業關閉，中國芯片設計企業所能使用的製造技術不再像之前那樣豐富。之前，中國芯片設計業一直處在追趕的道路上，依靠工藝技術的進步和EDA工具的進步就可以獲得較好的發展。現在的情況變了，需要我們在技術創新上更為關注不依賴先進工藝的設計技術。」

魏少軍表示：「有兩條技術路徑值得大家探索，一是架構的創新。有識之士早就預見到‘當前是計算機架構創新的黃金年代’；二是微系統集成。從封裝技術演進而來的三維集成技術正逐漸走向臺前。」