【导语：今年两会上，包括上汽、广汽、长安、奇瑞等国内主机厂的掌门人纷纷聚焦国产车规级的芯片。加之之前华为因为受到美国制裁，使得旗下手机芯片断供，导致其手机业务直接瘫痪。国内对芯片的关注程度已经上升到了一个国家战略层面的高度。更不用说，由于芯片对外依赖程度超过90%，每年花费在芯片进口上的资金甚至都要高于石油。对于智能网联汽车来说，一旦出现芯片断供，必然导致汽车产业陷入停滞状态。】
撰文|张大川、编辑|康 乔
一场席卷全球的疫情，让汽车业了解到国内车规级芯片所存在的巨大隐患。一旦国外断供，基于车规级芯片自身在整车应用规模小、车规认证周期长、技术附加价值低、上游产业依赖度高等制约因素，国内目前并没有真正培育出得到主流主机厂和Tier 1供应商认可的车规级功能芯片的龙头企业。对于主机厂来说，随着整车智能程度的不断提升，单车对芯片需求越来越大，如果不解决这个关键问题，日后必然成为影响国民经济的短板因素。
车规级功能芯片企业基本被外资垄断
一般车用芯片可以分为三类：功能芯片MCU（Micro Controller Unit）、功率半导体（IGBT、 MOSFET 等）以及传感器芯片。这次席卷全球的芯片危机，更多的还是MCU的产能不足，而这个市场基本被日本瑞萨电子，欧洲：NXP、英飞凌，美国：德州仪器、微芯科技等几大巨头所垄断。在传统燃油车上，从整车控制器、发动机控制系统、车身电子稳定系统，到玻璃摇窗机的电机控制器，都有赖于MCU发挥关键作用。所以说，这次MCU短缺，直接导致了像博世、大陆这样的Tier 1供应商也没有了货源。
随着无人驾驶技术的发展，具备 AI 计算能力的主控芯片逐渐成为市场的新宠。同时各大主机厂为了避免整车电气系统的复杂，在设计全新的电气架构时，类似于大众的E3架构，都希望提升MCU的运算能力来简化整车电气架构。所以说，未来MCU有不断向AI芯片演变的趋势。
在IGBT方面，比亚迪实现了国产，而上汽和IGBT的巨头英飞凌也已经建立了合资公司。由于IGBT是新能源汽车尤其是电动车必不可少的核心零部件，因此各大主机厂前期都对这个领域非常关注。高等级的无人驾驶离我们还是有不小的距离，因而我们对AI主控芯片的需求还没有那么强烈。华为的昇腾系列、地平线征程系列以及寒武纪的MLU系列都是国内当前的代表产品。
顶层设计需要发力
当前国内车规级的主控芯片无论从设计还是生产角度都被外资企业牢牢掌握，这意味着，在国产化突破相关核心技术的同时，也要鼓励这些外资芯片企业在国内进行国产。无论是给政策，还是给土地、贷款甚至税收优惠，都需要花大力气来吸引像英伟达、德州仪器这样的企业落户中国。中国已经是全球芯片消费的大国，拥有足够大的市场空间来吸引这些巨头企业来国内投资生产。这么做的最大初衷在于确保国内汽车行业不会因为芯片不足导致工厂停产，进而影响整个汽车行业乃至国民经济发展的大局。
不过在鼓励这些企业来华投资的时候，也必须积极发展自己的芯片产业：从芯片设计到芯片制造，建立一个全产业链的流程。为了避免相关的风险，也要鼓励芯片企业和主机厂以及Tier 1零部件供应商在早期进行积极对接，实现共同开发，避免潜在的商业风险所带来的各种不信任而造成对项目的掣肘。这方面，像上汽、一汽这样的国有车企领头羊可以率先做出表率。最近，国内AI芯片的主要企业---地平线接连和上汽以及比亚迪成立合资公司，专注在无人驾驶领域的AI芯片上其实就是一个很好的信号，主机厂和芯片企业都希望结成更加紧密的战略合作来共同克服芯片的制约。
避免头痛医头，脚痛医脚
随着MCU在算力上的瓶颈，从长远来看必然会逐渐淡出汽车行业。而未来算力更强的AI主控芯片才是汽车功能芯片的未来。由于芯片从设计、研发、生产、测试验证到最终规模应用是一个非常复杂的系统工程，而车规级芯片其所面临的特殊性，导致其需要更长周期以及更大投入，对于前期没有在这方面积累的国内芯片企业来说，如果贸贸然进入这个领域存在不小的风险，毕竟一旦国外疫情得到控制，全球物流实现恢复，我们自己培育的芯片企业，能在多大程度上和外资巨头们进行竞争，能否在技术上实现弯道超车，还需要打上一个不小的问号，毕竟国外芯片企业在这个领域已经深耕多年。因此当前贸然调集全社会资源去主攻车规级MCU这个领域，是需要平衡短期投入和长远收益，要坚决避免各方面一窝蜂上，导致社会资源被浪费的局面。
此外，目前车规级芯片并不是14nm以及更高制程的芯片，因此我们无论从设计能力，还是制造相关的光刻机上都不会太多收到美国以及欧盟的制裁，这从中芯国际最近成功采购一批14nm ASML 光刻机就可以发现。随着时间的发展，我们必然会慢慢建立起比较完整的14nm及以下工艺相对来说比较成熟的芯片产业。再通过和相关主机厂的合作，三五年之后车规级芯片的缺口通过国产必然能够被极大地缓解。不过目前随着主机厂在推动全新的电气架构设计，无论是车身域架构还是L4级别的无人驾驶控制器，都对芯片算力以及功耗提出了非常高的要求，像7nm、甚至4nm芯片会成为各大主机厂重点攻关的方向。那以后不仅是芯片的设计问题，芯片代工的问题会更加突出。
点评
对于中国来说，利用制度优势，集全国之力攻克车规级功能芯片并不是可望不可及的事情。但是也必须要考量相关的投入回报，进行合理统筹规划，避免造成社会资源的浪费。当然，对于光刻机技术，还是需要倾注更多的精力，一日不突破这个卡脖子技术，就没有办法真正成为汽车强国。
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