2023年7月5日-7日，由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦的第13屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。本屆論壇以“新時代 新使命 新動能——助力建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系”為主題，設(shè)置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇+N場發(fā)布”共18場會議及若干發(fā)布、展示、推廣等活動，旨在凝聚各方力量，形成發(fā)展共識，為建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系貢獻(xiàn)汽車行業(yè)的智慧和力量。其中，在7月6日下午舉辦的“主題論壇三：芯路歷程、協(xié)同并進(jìn)”上，中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院技術(shù)總監(jiān)菅端端發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場演講實(shí)錄：

各位嘉賓大家好！我是來自中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院的菅端端。今天我給大家匯報的題目是《提升車用集成電路產(chǎn)業(yè)鏈韌性的探索》。

一、汽車產(chǎn)業(yè)是集成電路的重要引擎

車用集成電路市場這幾年有比較大的增長，從1997年的73億美金增長到2022年的784億，2022年的增速為13.5%。2022年，汽車應(yīng)用貢獻(xiàn)了13.7%的集成電路市場，相比去年一些消費(fèi)類市場的大幅縮水，汽車行業(yè)成了第三大增長貢獻(xiàn)，一共貢獻(xiàn)了21.8%的增長，對集成電路行業(yè)來說，汽車是非常重要的領(lǐng)域。

隨著全球供應(yīng)鏈體系逐漸轉(zhuǎn)向本地供應(yīng)鏈的趨勢，各國推出了各自的出國管制法案，最近我們國家也推出了自己的應(yīng)對法案，使得現(xiàn)在全球性的問題逐漸向區(qū)域化的問題轉(zhuǎn)變。雖然汽車行業(yè)是全球化產(chǎn)業(yè)，我們集成電路號稱全球化最徹底的產(chǎn)業(yè)，但是在現(xiàn)在這種政治環(huán)境下，將來的區(qū)域化趨勢不可避免。

這種趨勢下，給國產(chǎn)汽車芯片帶來了發(fā)展良機(jī)。首先，國產(chǎn)汽車市場規(guī)模逐漸增長，連續(xù)八年排到世界第一。預(yù)計到2035年，車用半導(dǎo)體市場可以達(dá)到全球半導(dǎo)體市場份額的30%以上，現(xiàn)在我們只有百分之十幾，這對我們來說是一個大趨勢。從OEM定義車輛需求、Tier1規(guī)劃零部件到芯片廠設(shè)計產(chǎn)品，大概有4-5年的循環(huán)周期，我們在循環(huán)周期內(nèi)，對我們來說也是比較好的機(jī)會。我們參與到的汽車目錄、對接手冊中，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)從事汽車芯片設(shè)計的企業(yè)數(shù)量非常大，計算類、電源類、存儲類產(chǎn)品的競爭力非常強(qiáng)。

在這種環(huán)境下，我們可喜的看到上下游的合作意愿非常強(qiáng)，在供應(yīng)鏈保障、新應(yīng)用、信息安全、道路安全、金融安全的相關(guān)產(chǎn)品，國產(chǎn)芯片具有較強(qiáng)的競爭力。國內(nèi)fab有意愿進(jìn)入車規(guī)工藝投入，工信部2022年發(fā)布《汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作要點(diǎn)》，提出繼續(xù)指導(dǎo)企業(yè)加大汽車芯片的技術(shù)攻關(guān)，推動汽車芯片生產(chǎn)線制造能力提升，指導(dǎo)車規(guī)級檢測認(rèn)證能力建設(shè)。

在這種大趨勢下，給我們帶來了比較好的發(fā)展前景，我們需要看到一個問題，我們主要從事標(biāo)準(zhǔn)制定，同時做標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的檢測。在我們的檢測過程中，我們發(fā)現(xiàn)一些問題。車規(guī)芯片相對于消費(fèi)類和工業(yè)類有很多不同，主要的不同體現(xiàn)在溫度、壽命、失效率。最大的問題是壽命，芯片本身很強(qiáng)大，可以在幾個平方毫米的面積上實(shí)現(xiàn)非常大的功能。但是芯片本身也非常脆弱，很多失效機(jī)制，我們到現(xiàn)在還沒理解清楚，長期使用過程中的失效機(jī)制，有很多在長期實(shí)驗(yàn)過程中才發(fā)現(xiàn)，我們也在研究，很多機(jī)理還不清楚，這導(dǎo)致汽車芯片其實(shí)是很脆弱、很需要關(guān)注的器件。

整體產(chǎn)品的良率是各個零部件良率相乘的結(jié)果，想要得到高質(zhì)量的產(chǎn)品，就需要高質(zhì)量的零部件，所以車企會要求零部件廠零失效，芯片本身就是非常脆弱的，非常容易失效，所以在現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系里，我們會規(guī)范非常多的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，通過不同角度、不同維度來考察汽車芯片的可靠性。這就可以了嗎？我們跟很多新能源汽車企業(yè)聊，其實(shí)現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)并沒有覆蓋所有的失效模式，代表著我們即使通過了現(xiàn)在的可靠性實(shí)驗(yàn)，還有很大的失效可能性。

現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)并不是強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，它可以自聲明。國內(nèi)為什么有這么多第三方做認(rèn)證？我覺得是車企非常聰明的做法，是車企檢測成本的分?jǐn)?，國?nèi)很多行業(yè)也在模仿國產(chǎn)車企的相關(guān)做法，從而把一部分的檢測成本攤銷到行業(yè)中去。

我們在工作中主要沿著三個方向走：

1、標(biāo)準(zhǔn)。剛才秘書長和幾位嘉賓也在討論，標(biāo)準(zhǔn)到底是什么，是不是都在缺標(biāo)準(zhǔn)，大家都在研究要做什么樣的標(biāo)準(zhǔn)。其實(shí)在我們的理念里，并不是所有的產(chǎn)品、所有的事情都要按標(biāo)準(zhǔn)去解決，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)做得多了就成了計劃經(jīng)濟(jì)，反而要提高社會成本。標(biāo)準(zhǔn)是降低社會成本的手段，一旦脫離了它的本質(zhì)，做的標(biāo)準(zhǔn)就沒有了意義。標(biāo)準(zhǔn)是上下游需求和成本的折中，是上下游企業(yè)協(xié)調(diào)一致的結(jié)果。下游企業(yè)可能要求我的需求非常多，要求功能非常強(qiáng)。但作為下游企業(yè)來說，如果要求多，那就會導(dǎo)致成本提高，就需要提供較大的采購量或者比較好的價格，這一點(diǎn)需要上下游協(xié)商。

2、測試。

3、認(rèn)證。

測試主要是對樣品負(fù)責(zé)，只對樣品本身負(fù)責(zé)，至于樣品長期能不能保證穩(wěn)定性，供貨商能不能保證它的質(zhì)量一致性，這一點(diǎn)是做不到的。如果想采購他的產(chǎn)品，通常還要有認(rèn)證，認(rèn)證是對產(chǎn)品線的周期性檢驗(yàn)，成果不一樣。測試發(fā)的是測試報告，而認(rèn)證發(fā)的是認(rèn)證證書，會有第三方背書。

從標(biāo)準(zhǔn)的角度來講，現(xiàn)在基本還是follow美國的AEC標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在國內(nèi)是世界上唯一一個目前有可能替代這些標(biāo)準(zhǔn)的國家，因?yàn)槲覀兊牡讓訕?biāo)準(zhǔn)和美國的標(biāo)準(zhǔn)、JEDEC等標(biāo)準(zhǔn)相同，只有部分標(biāo)準(zhǔn)需要重新制定。

現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)很多不符合現(xiàn)在新能源汽車的要求，我們需要對它進(jìn)行修訂，修訂首先要做替代。制定標(biāo)準(zhǔn)還有路線的選擇，我們的標(biāo)準(zhǔn)是只考慮汽車行業(yè)的需求還是考慮所有行業(yè)的需求，這是芯片企業(yè)非常關(guān)心的。在歐洲的話，他制定標(biāo)準(zhǔn)的時候會考慮消費(fèi)產(chǎn)品和汽車相關(guān)的技術(shù)融合。在美國，他考慮航天和軍工可靠性技術(shù)的融合，主要原因是汽車行業(yè)的供應(yīng)量比較小，而且對價格相對敏感，如果希望更多芯片企業(yè)進(jìn)來，就需要有更多領(lǐng)域、更多量來支撐這個產(chǎn)品，這樣才能做出高質(zhì)量的產(chǎn)品。

要制定標(biāo)準(zhǔn)，首先要有標(biāo)準(zhǔn)化組織，我們國家實(shí)行5G標(biāo)準(zhǔn)制，國家管制的是國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)，各個領(lǐng)域也有自己的標(biāo)委會，汽車領(lǐng)域就是TC114，電子行業(yè)一共有23個標(biāo)委會，分屬在不同的企業(yè)里，秘書處分屬不同企業(yè)，電子標(biāo)準(zhǔn)院一共管理著14個秘書處。制定國標(biāo)和行標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，管制范圍高，但是相對來說要求低，還是上下游協(xié)調(diào)的結(jié)果，可能把要求高的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)掉了，制定周期長，一般是2-3年，所以現(xiàn)在國家鼓勵做團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

我們在中電標(biāo)協(xié)下成立了汽車電子元器件標(biāo)準(zhǔn)工作委員會，實(shí)現(xiàn)急用先行、邊試邊利。

在集成電路領(lǐng)域做標(biāo)準(zhǔn)的話，主要目標(biāo)是查漏補(bǔ)缺，關(guān)注幾個點(diǎn)：車規(guī)工藝、EDA工具。汽車領(lǐng)域應(yīng)用產(chǎn)品要求比較高，要求定制車規(guī)工藝，之前很多廠不太愿意做車規(guī)改造，因?yàn)楫a(chǎn)品量無法支撐起產(chǎn)品線，國家也投了一些錢，包括最近做28/40nm EF工藝開發(fā)，保證產(chǎn)品工藝。國內(nèi)的EDA工具基本可以成鏈了，隨著過去三年國家在EDA領(lǐng)域的大量投入，現(xiàn)在針對國產(chǎn)應(yīng)用的EDA工具基本可以成鏈。國產(chǎn)工具的好處在哪兒？它可以針對國內(nèi)的特殊應(yīng)用做定制化開發(fā)。因?yàn)橐郧霸谙M(fèi)品的時候，這種工具除了先進(jìn)制程，一般制程用不太多，因?yàn)橄M(fèi)品的應(yīng)用周期短，車規(guī)產(chǎn)品應(yīng)用周期長，有些失效場景僅僅通過實(shí)驗(yàn)是做不出來的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是有概率的，這個壞的芯片如果真正被用到車上的話，就是非常危險的情況。所以現(xiàn)在的國產(chǎn)工具也在做針對車規(guī)工藝的芯片開發(fā)，我們重點(diǎn)集中的目標(biāo)就是國產(chǎn)工藝和EDA，我們做了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)組織來支撐這方面的標(biāo)準(zhǔn)制定。

在檢測方面，由于汽車芯片的檢測要求成本低，集成電路行業(yè)經(jīng)常講trade off，尤其在汽車芯片檢測里，是產(chǎn)品、安全性的trade off。

打通“一縱三橫”，做好芯片送到車廠去，“三橫”是檢測時間降到大家允許的范圍內(nèi)，另外是檢測成本，我們也借鑒集成電路MTW的概念，另外是標(biāo)準(zhǔn)化，把不必要的過壓實(shí)驗(yàn)去掉，滿足新能源車或者國產(chǎn)車所需要的特殊應(yīng)用場景，最終基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)體系做更新。

我們要做生產(chǎn)線驗(yàn)證，D組實(shí)驗(yàn)是所有實(shí)驗(yàn)中最缺乏的，也是我們制定標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。另外，我們做現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)基本針對可靠性實(shí)驗(yàn)，但是可靠性實(shí)驗(yàn)做完以后，去測參數(shù)，現(xiàn)在并沒有明確的說法。我們?yōu)槭裁床蛔鱿嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)這是上下游協(xié)調(diào)的結(jié)果。現(xiàn)在有些企業(yè)在做類似的標(biāo)準(zhǔn)，但其實(shí)只是引導(dǎo)性的，最多能不能用或用哪些指標(biāo)，其實(shí)都是車廠和芯片廠去協(xié)調(diào)的結(jié)果。我們能做的就是，如果提出指標(biāo)，我們就要能測，目前我們可以覆蓋10大類100余種芯片的測試。

我們基本覆蓋了國際上通用的機(jī)臺，很多芯片廠做CP的時候可能基于不同的機(jī)臺去開發(fā)，我們作為檢測機(jī)構(gòu)如果用的是同一款機(jī)臺的話，很可能要求芯片企業(yè)做CP的時候，為了降低成本，需要他的板子和我們的機(jī)臺完全匹配，這一點(diǎn)也不是很合理，所以我們這邊會做各種各樣的機(jī)臺，你的CP做完了，基本可以到我們這兒做后端認(rèn)證和開發(fā)。

作為檢測機(jī)構(gòu)，作為技術(shù)能力來講，肯定不如芯片企業(yè)，但是我們有一個優(yōu)勢，可能接觸的失效模式會更多一點(diǎn)，任何一家企業(yè)順利通過當(dāng)然很好，如果不通過的話，我們基本會共同參與他的失效，會形成經(jīng)驗(yàn)沉積。比如有些封裝在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，其實(shí)你沒必要這么做，因?yàn)檫@么做很可能導(dǎo)致你失效。我們算是核心競爭力。

建立汽車芯片檢測是從2014年開始，當(dāng)時做汽車芯片方向的驗(yàn)收工作，是工信部唯一一家授權(quán)的集成電路測試評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。我們現(xiàn)在適配的芯片速度在60Gbps、電流小于162A、電壓小于75V的產(chǎn)品都可以在我們這里測試。

我們橫向會聯(lián)合設(shè)計、制造、封測、EDA等公司進(jìn)行分化，縱向推動建立芯片、模組、車廠一體化檢測體系，促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)互認(rèn)。整車方面的測試，芯片層面更嚴(yán)苛，有些現(xiàn)在已經(jīng)在推動了，這樣會降低大家后續(xù)的檢測成本。

同時，因?yàn)槠囶I(lǐng)域?qū)r格比較敏感，作為芯片來說，上車風(fēng)險比較大、投入比較高，我們也和一些保險公司做了聯(lián)合項(xiàng)目，將來在上車的時候，芯片可以投保，將來出了問題也有一定保障。

我們做自己的工作的時候，也在協(xié)調(diào)，包括零部件檢測企業(yè)，包括整車檢測企業(yè)，我們在做整體的規(guī)劃，我們也恪守自己該做的事情，把可靠性實(shí)驗(yàn)做好，講解結(jié)果給到下游的零部件檢測機(jī)構(gòu)，再給到整車檢測機(jī)構(gòu)作為檢測依據(jù)，我們的實(shí)驗(yàn)室也向行業(yè)開放，整車企業(yè)到我們這里租用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

總的來說，現(xiàn)在集成電路產(chǎn)業(yè)正在經(jīng)歷從全球化到區(qū)域化的大變革，現(xiàn)在很多體系將我們努力向排除。汽車芯片的困難需要在政府推動下，由集成電路產(chǎn)業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)共同賦能，打通從芯片廠、模組廠到車廠的“一縱”，相向而行是重要途徑。我們現(xiàn)在也在努力推動優(yōu)秀芯片上車，提高芯片檢測效率。作為我們來說 也是一手托兩家，為車廠牢把質(zhì)量關(guān)，降低車廠檢測成本。遵循行業(yè)規(guī)律，探索兩行業(yè)融合的平衡點(diǎn)是國產(chǎn)汽車芯片向下走的必由之路。謝謝各位！

（注：本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)演講嘉賓審閱）

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