“致敬由99.9%的中國人組成的上海工廠團(tuán)隊(duì)；感謝所有合作伙伴，我們的供應(yīng)鏈本地化率已經(jīng)超過95%；感謝所有支持新能源汽車行業(yè)發(fā)展的人！一起加電！”

上月中旬，位于上海臨港的特斯拉超級(jí)工廠，下線了第100萬臺(tái)電動(dòng)汽車。而這同時(shí)也是，特斯拉在全球生產(chǎn)的，第300萬臺(tái)汽車。

大老板埃隆·馬斯克自然是欣喜異常，而總體負(fù)責(zé)大中華區(qū)政府事務(wù)、公共關(guān)系、市場(chǎng)與品牌的全球副總裁陶琳，在轉(zhuǎn)發(fā)BOSS微博之余，也不忘致謝中國團(tuán)隊(duì)，感謝整個(gè)在華上游供應(yīng)鏈。

陶琳的博文，透露了一項(xiàng)關(guān)鍵信息——這99.9%純度的中國團(tuán)隊(duì)自不待言，但那95%的供應(yīng)鏈本地化率，則多少有些耐人尋味。因?yàn)槲覀兌贾赖氖?，其中缺失的這5%，無疑便是最近這兩年里，社會(huì)各界一直關(guān)注，并且反反復(fù)復(fù)提起的，汽車芯片的問題。

毫無疑問，中國的新能源與智能汽車供應(yīng)鏈，當(dāng)?shù)闷鹨痪洹皬?qiáng)大”。然而強(qiáng)大并不代表沒有弱點(diǎn)，畢竟車規(guī)級(jí)芯片，就是整個(gè)供應(yīng)鏈體系中，最為脆弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。

01

壯大以后的憂患

“我國汽車產(chǎn)業(yè)的主要問題，在于核心零部件仍舊受制于人，特別在車規(guī)級(jí)芯片上面?！?/p>

9月6日，國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究部部長(zhǎng)王金照，第四屆全球新能源與智能汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)上，直言不諱。

▲ 國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究部部長(zhǎng)王金照

我國全面開放已歷30載，迄今為止，我們已建設(shè)起了全球產(chǎn)業(yè)門類最齊全，同樣也是產(chǎn)業(yè)配套能力最優(yōu)的供應(yīng)鏈體系。

在加入世貿(mào)組織以后，依托這樣一個(gè)體系，20年來我國的制造業(yè)通過長(zhǎng)期的良性運(yùn)轉(zhuǎn)，不斷向上突破升級(jí)，推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了今日的成就。

然而站在2022年的歷史節(jié)點(diǎn)上，我們不但要正確了解到當(dāng)前自身的實(shí)力，更應(yīng)該清醒意識(shí)到現(xiàn)階段正在直面的風(fēng)險(xiǎn)和威脅。

首當(dāng)其沖的，是美國正在對(duì)我國發(fā)起的所謂“大國競(jìng)爭(zhēng)”態(tài)勢(shì)——

為了維護(hù)自身在科技和經(jīng)濟(jì)上的獨(dú)霸地位，今日的美國政府，正利用一切的手段，對(duì)我國幾乎全部的高科技產(chǎn)業(yè)，乃至于國家經(jīng)濟(jì)本身，實(shí)施多方位的打壓。

▲ 2018年以后，隨著特朗普政府啟動(dòng)全球貿(mào)易戰(zhàn)，地緣政治推動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了新時(shí)代

這種打壓包括，但不限于：采取多邊出口管制、投資限制、規(guī)則排斥、學(xué)術(shù)與技術(shù)交流阻斷等。而且這種打擊，也并不局限于規(guī)則以內(nèi)。美方一旦發(fā)現(xiàn)規(guī)則內(nèi)手段無法奏效，則往往尋求單方面改變規(guī)則。甚至在許多時(shí)候，直接踐踏現(xiàn)有規(guī)則與道德，采取更加直接的非法行動(dòng)。

近日剛剛曝光的，美國土安全部下屬“特定入侵行動(dòng)辦公室”，上千次侵入我國西北工業(yè)大學(xué)主機(jī)系統(tǒng)，竊取大量數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)攻擊行為，便是其中的典型。

至于一個(gè)月前，美國國會(huì)通過的“芯片法案”，則是標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的，試圖通過單方面訂立新的規(guī)則，來實(shí)現(xiàn)所謂“排除中國威脅”的舉措。而鑒于其直指我國制造業(yè)體系內(nèi)，當(dāng)前最為薄弱的半導(dǎo)體環(huán)節(jié)，這也是中遠(yuǎn)期內(nèi)，最有可能威脅到我國汽車供應(yīng)鏈的一招。

隨著新能源汽車時(shí)代的到來，以及汽車的智能和網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，汽車正遠(yuǎn)離一個(gè)多世紀(jì)前誕生之初的機(jī)械形態(tài)，成為一種計(jì)算機(jī)與機(jī)械的奇特混合體。在此前提下，各種半導(dǎo)體零部件，早已成為了新一代汽車不可或缺的組成部分。

車用芯片主要分為三大類：功能芯片（各種MCU，以及高算力處理器），功率器件（IGBT等），以及傳感器芯片。在這其中，又以MCU與功率器件的使用比例最高。

車規(guī)級(jí)芯片的另外一大特點(diǎn)是對(duì)制程要求不高，但對(duì)可靠性要求極高。

所謂對(duì)制程要求不高，指的是目前的MCU芯片，主要制程多在65nm、40nm以及28nm等成熟區(qū)間。至于那些半導(dǎo)體功率器件，制程甚至是μm級(jí)的。

正如上文中特斯拉全球副總裁陶琳提及的95%——?dú)w根結(jié)底，解決了MCU自主的問題，則最后的這5%，將有望減小一個(gè)數(shù)量級(jí)，降至0.5%。國內(nèi)車規(guī)芯片供應(yīng)鏈的短板，本質(zhì)上是車規(guī)級(jí)MCU的問題，而非其他。

02

國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)的突圍之路

“在控之芯MCU方面，我們已經(jīng)有一百多個(gè)項(xiàng)目在進(jìn)行當(dāng)中，在電池管理、底盤域控、車身控制、網(wǎng)關(guān)控制、電子后視鏡、電機(jī)控制，還有ADAS智能駕駛上也會(huì)用到這樣高性能和高安全的MCU產(chǎn)品?！?/p>

供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)期間，面對(duì)媒體的發(fā)問，芯馳科技董事長(zhǎng)張強(qiáng)如此回答：“所以（我們的產(chǎn)品在）全系列應(yīng)用上，有著非常廣的客戶群體。包括了現(xiàn)在新造車勢(shì)力、傳統(tǒng)車廠和歐美車廠。像吉利、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)，我們給各個(gè)Tier1、車廠都有在做量產(chǎn)項(xiàng)目。”

▲ 芯馳科技董事長(zhǎng)張強(qiáng)

如果說用于統(tǒng)籌控制智能座艙人機(jī)交互系統(tǒng)，或者用來提供自動(dòng)駕駛功能的高算力芯片，地位類似大腦這類大的神經(jīng)中樞。那么微控單元，則好似神經(jīng)節(jié)。

對(duì)汽車而言，這種“神經(jīng)節(jié)”的作用非同小可——小到迎賓燈、轉(zhuǎn)向燈、雨刮器的控制，大到防抱死剎車、發(fā)動(dòng)機(jī)與輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的控制。

汽車電子電器架構(gòu)從分布式進(jìn)化到域集中式，進(jìn)而向著車載電腦和域控制器的集中式進(jìn)化的過程，同樣也是MCU數(shù)量不斷增長(zhǎng)的過程。

而之前斷斷續(xù)續(xù)，持續(xù)近2年的車規(guī)級(jí)芯片短缺問題，實(shí)際也多集中在MCU需求層面。然而包括車規(guī)級(jí)產(chǎn)品在內(nèi)的各種MCU，此前恰是國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)最大的一塊短板。

造就短板的原因并不復(fù)雜，因?yàn)檫@類重要性頗高的小東西，此前一直被幾大海外半導(dǎo)體巨頭所把持。特別是車規(guī)級(jí)MCU，其要求和標(biāo)準(zhǔn)高，但利潤(rùn)率卻相對(duì)低，所以在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，難以促使國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)生迎難而上的動(dòng)力。

進(jìn)入2021年，隨著“缺芯”問題的大爆發(fā)，車規(guī)級(jí)MCU的問題終于是得到了廣泛的認(rèn)識(shí)。更因?yàn)槠鋬r(jià)格的一路暴漲，促使眾多企業(yè)轉(zhuǎn)向該領(lǐng)域謀求新業(yè)務(wù)。然而認(rèn)證準(zhǔn)入的問題，又橫亙?cè)谄髽I(yè)面前。

國際車規(guī)級(jí)芯片的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，目前主要分AEC-Q與ISO26262兩套體系。進(jìn)入2022年以后，盡管已有二十余家國內(nèi)無晶圓工廠的上百種產(chǎn)品，部分通過了AEC-Q100認(rèn)證，但幾乎所有都是最低等級(jí)的3級(jí)認(rèn)證。

例如國芯科技已開始出貨的CCFC2003PT、CCFC2006PT兩款產(chǎn)品，雖然可用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制，但可靠性認(rèn)證目前只完成了3級(jí)。更何況與AEC-Q認(rèn)證相比更加嚴(yán)格ISO26262。

不過，終究還是有企業(yè)走完了流程，拿到了認(rèn)證，還是級(jí)別最高的一種。同樣還是芯馳。

“車廠敢用中國芯片很重要的挑戰(zhàn)是車規(guī)級(jí)認(rèn)證這件事情?！?/p>

芯馳科技副總裁陳蜀杰面對(duì)記者提問時(shí)回答：“芯馳現(xiàn)在是唯一拿到‘四證合一’的，包括ASIL D級(jí)，最高等級(jí)的流程認(rèn)證；ASIL B級(jí)，針對(duì)SoC系列產(chǎn)品的B級(jí)產(chǎn)品認(rèn)證；ASILD級(jí)，針對(duì)MCU產(chǎn)品D級(jí)認(rèn)證，以及AEC-Q100分別達(dá)到Grade1和Grade2級(jí)認(rèn)證，還有很重要的是信息安全，我們拿到是國密認(rèn)證，比如網(wǎng)關(guān)芯片，本身能夠提供網(wǎng)關(guān)芯片的國際國內(nèi)車規(guī)芯片廠非常少，但芯馳是唯一一個(gè)拿到國密認(rèn)證的，這是保證我們的信息安全?！?/p>

▲ 右下角的ASIL D，代表三個(gè)維度指標(biāo)的最大化

這里提到的ASIL D級(jí)，便是在ISO26262標(biāo)準(zhǔn)下的，滿足了S（severity嚴(yán)重度）、E（Exposure曝光度）以及C（controllability可控度）全部三個(gè)維度最高等級(jí)要求的半導(dǎo)體產(chǎn)品。

當(dāng)然，上述的各種“唯一”，無論ISO26262還是國密認(rèn)證，恐怕都是短時(shí)效性的。鑒于MCU產(chǎn)品研發(fā)是現(xiàn)階段國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)最熱門的項(xiàng)目之一，沒有人能知道這種“唯一”能持續(xù)幾周還是幾個(gè)月。

在滾滾大潮下，芯馳只是較之友商們，領(lǐng)先了幾個(gè)身位。

在眾多同行業(yè)企業(yè)中，上海芯旺微電子技術(shù)有限公司是另一家值得專門一提的企業(yè)，盡管其并未出席本屆供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)。

芯旺微的優(yōu)勢(shì)在于，投入了相當(dāng)?shù)木蜁r(shí)間，自主研發(fā)了KungFu指令集。

KungFu是一種混合精簡(jiǎn)指令集（RISC），其較之于眾多使用ARM Cortex-M0/M3內(nèi)核來“湊合”的友商，不但完全無懼“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)，在性能上也相對(duì)更好。

▲ 基于自研KungFu指令集的芯旺微KF32A

目前，芯旺微已量產(chǎn)了8位的KF8A，以及32位的KF32A兩款產(chǎn)品，可用于車身和車內(nèi)電源、儀表輔助、車聯(lián)網(wǎng)與車載雷達(dá)控制。

03

制程仍是關(guān)鍵問題

當(dāng)然，即便我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)MCU在整個(gè)供應(yīng)鏈體系中的意義，卻不是要忽略高算力處理器的重要性。

無論燃油車還是新能源汽車，網(wǎng)聯(lián)和智能都是大勢(shì)所趨。未來，隨著車輛功能的進(jìn)一步拓展，更多的高算力芯片將會(huì)被裝上汽車。而為了滿足對(duì)算力的更高追求，同時(shí)也是優(yōu)化能耗的必要，這類高算力芯片仍舊需要仰賴先進(jìn)制程。

以自動(dòng)駕駛芯片為例，近年來國內(nèi)實(shí)際已經(jīng)涌現(xiàn)出一大批初創(chuàng)企業(yè)，如寒武紀(jì)、地平線、黑芝麻等，其中多數(shù)已經(jīng)拿出了自己的產(chǎn)品，有的甚至已推出多代。

然而無一例外之處是，上述企業(yè)目前的主打產(chǎn)品，均使用了7nm制程工藝。而且，主要代工合作方，都是臺(tái)積電。而鑒于美國政府近年來已將遏制中國獲得先進(jìn)半導(dǎo)體加工能力作為首要任務(wù)，則這最后的0.5%，可能會(huì)成為一個(gè)難以回避的難題。

“在當(dāng)前的大環(huán)境下，‘去美’已經(jīng)成了我們所有國內(nèi)無晶圓公司，都必須面對(duì)，并且立即開始著手準(zhǔn)備的問題。”一位不愿意公開信息的企業(yè)負(fù)責(zé)人在大會(huì)期間告訴筆者：“臺(tái)積電是我們長(zhǎng)期的合作伙伴。但大環(huán)境就是如此……如果有一天美國商務(wù)部再來一紙通告，美國國會(huì)再整個(gè)什么法案，又能如何？所以自從華為被極限制裁之后，各家實(shí)際已經(jīng)通過各自的方式，與那些國內(nèi)的半導(dǎo)體代工廠去進(jìn)行過溝通與協(xié)調(diào)，都在為‘可能的那一天’做準(zhǔn)備?！?/p>

企業(yè)所能依仗的，無非是兩個(gè)關(guān)鍵：N+2工藝，以及28nm“去美”光刻設(shè)備。（詳見C次元《腐敗案爆發(fā)之際，我要給大基金“洗個(gè)地”》與《光刻機(jī)之外，芯片自主我們還有哪些短板》插入鏈接）

前者已經(jīng)在去年7月實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，并且取得相當(dāng)?shù)某晒?。至于后者，仍舊需要開發(fā)方盡快，去完成最后的“臨門一腳”。

“受全球新冠疫情的影響和地緣政治的影響，近幾年新能源汽車與智能網(wǎng)聯(lián)汽車的供應(yīng)鏈發(fā)生了很大的變化，將來全球布局的供應(yīng)鏈將會(huì)有所改變，短鏈、區(qū)域鏈多點(diǎn)供應(yīng)將是未來供應(yīng)鏈的發(fā)展趨勢(shì)；而且供應(yīng)鏈已經(jīng)不簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單是一個(gè)經(jīng)濟(jì)的決策問題，受到了很多政治因素的干擾，但是不管怎么變，我認(rèn)為作為供應(yīng)鏈來說，靠近市場(chǎng)去布局、靠近工廠去布局仍然是不會(huì)改變的?！?/p>

9月6日，就在本屆供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)開幕的首日，全國政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩，就曾在演講中點(diǎn)名了這場(chǎng)“大國競(jìng)爭(zhēng)”中的關(guān)鍵問題。

與《芯片法案》那種，企圖依仗著脅迫手段并通過撒錢，來強(qiáng)行改變?nèi)虬雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的操作形成鮮明反差的是，迄今為止我國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)里的一切舉措，或者借著美國的壓迫，或是圍繞著市場(chǎng)需求、圍繞著產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)作來部署。

曾幾何時(shí)，海那邊的經(jīng)濟(jì)學(xué)者、產(chǎn)業(yè)專家們，談及經(jīng)濟(jì)與市場(chǎng)，總會(huì)搬出那“看不見的手”當(dāng)作金科玉律。許多人更是借此名義，來告誡海這邊，切莫妄行“直接干預(yù)市場(chǎng)”的行為。

然而聯(lián)系到2018年以來所發(fā)生的一切，儼然一幕241年前約克鎮(zhèn)外“the world turned upside down”般的奇妙畫面。

返回第一電動(dòng)網(wǎng)首頁 >