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造芯:车企们的新赛场

www.cechina.cn2022.11.03阅读 1191

  芯片作为近几年的热门话题,一直萦绕在国内工业企业的公开谈话之中,其中参与“造芯”的企业更是不胜枚举,覆盖了半导体、家电、手机等众多领域。随着电动汽车行业的高速增长,其也开始加入到了这一阵营之中。
  先是10月21日,长城汽车宣布与稳晟科技有限公司共同出资,设立芯动半导体科技有限公司,注册资本5000万元,其中长城汽车及其创始人魏建军合计持股30%。据悉,新公司将专注于芯片设计、集成电路制造等业务。就在长城汽车宣布造芯的同时www.cechina.cn,大众汽车集团斥资24亿欧元牵手地平线(国产汽车芯片企业),再次震撼了业界。事实上,除了大众、长城之外,包括上汽、东风、比亚迪甚至蔚小理等汽车品牌,都已经开始自研或者合作参与到这场“造芯”运动之中了。
  车企“造芯潮”兴起
  对于车企热衷于“造芯”,不同人有不同的看法。但回归到产业层面来看,车企“造芯”的原因并不复杂。
  从供需结构来说,芯片短缺是造成此次车企“造芯”潮的核心根源。早在2021年初,福特、丰田、戴姆勒等一众汽车企业就因芯片不足,而被迫相继减产或者停产部分车型。2022年以来,芯片短缺问题仍然高悬在车企头顶,困扰着汽车行业,其波及面还进一步扩大到了全球范围。
  日前,据汽车行业数据预测公司AFS披露的一组数据显示:截止8月份,由于芯片短缺问题,全球累计减产汽车产量或可达299万辆,预计到年底这一数据将攀升至382万辆。据AFS推断,汽车行业可能要到2023年甚至更长时间才能从芯片短缺中恢复过来。可以说,“缺芯”这场巨型风暴,让汽车行业尤其是汽车制造企业,清晰地意识到芯片供应链安全的重要性,这促使不少国产车企加快了布局芯片行业的步伐。
  从长期发展来看,随着以智能化为代表的汽车下半场的来临,推动软硬件自主已经成为了构建车企核心竞争力的必然选择。众所周知,新能源汽车变革的上半场是电动化,而下半场是智能化,而智能化的核心在于汽车产品的内部逻辑的改变,即从传统的汽车逐渐开始向消费电子方向转变。
  在此背景下,汽车芯片在其中的作用日益凸显,不仅是基础应用需要汽车芯片的支持,而且连同衡量汽车智能化水平的高性能计算也需要芯片的支持。这种情况下,车企进入芯片行业无疑是顺理成章之事。
  高性能算力成竞逐焦点
  目前来看,尽管汽车覆盖的芯片林林总总、种类繁多,但中国车企最短缺的还是MCU(微控制单元,或者单片微型计算机)。毕竟,这个领域国产MCU控制芯片较为薄弱,绝大部分为外资所垄断,因此对国内企业的影响也最为显著。
  据来自IHS提供的资料显示,在汽车MCU供应中,瑞萨半导体占30%;全球前七大供应商包括瑞萨、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯(已被英飞凌收购)、德州仪器、微芯、意法半导体,共占据98%的市场份额。
  以一颗典型的NXP汽车MCU芯片FS32K144HAT0MLHT为例,其在去年4月最高价被喊到了585元。尽管这一价格较平常(28元)高了20多倍,但迫于无奈的车企还是不得不接受,甚至绕开一级供应商在市场找货,只求买到就行。随着汽车智能化的加速到来,MCU自身也越来越高端,高性能计算日益成为车企芯片竞争的核心发力点。
  一方面,智能座舱作为从消费者出发构建的人机交互体系,其已经成为融汇语音与触屏、情绪识别、手势识别、人脸识别等多项功能于一体的数字化平台,其功能实现必须要得到高性能芯片的支持。
  随着智能化加速,汽车将搭载更多功能,而大量执行元件需要MCU来控制——从防抱死制动系统、四轮驱动系统、电控自动变速器、主动悬架系统,到现在逐渐延伸到车身各类安全、网络、娱乐控制系统等领域,这意味着高性能算力芯片将会变得越来越重要。IHSMarkit预计控制工程网版权所有,2024年座舱NPU算力需求将是2021年的十倍,CPU算力需求是2021年的3.5倍。
  从市场反馈来看,以智能座舱为代表的智能汽车体验,越来越成为用户选购汽车时考虑的重要因素,其作用已经超过了用户传统选车时考虑的空间、价格、安全等要素而跃居前列。这种情况下,车企与各路资本也愿意为此砸下巨资来改善智能座舱体验,以提升智能汽车对用户的吸引力,对改善性能有作用的芯片自然也在其中之列。
  另一方面,自动驾驶已经成为了全球汽车产业的大方向,而高性能计算是实现自动驾驶的基础和前提。目前国内智能汽车的发展阶段,还处于L2等级高速渗透的阶段,由于L2级自动驾驶所需数据量相对较少,计算能力大致仅需10TOPS,但随着技术不断升级,L3和L4级所需数据量将会激增,分别需要约20-30TOPS和200-500TOPS的算力支持,而要实现全面的自动驾驶CONTROL ENGINEERING China版权所有,芯片算力还需要进一步放大。
  同样以MCU芯片为例,车载MCU一般分为低端控制功能的8位MCU、提供中端控制功能的16位MCU,以及提供高端控制功能的32位MCU。其中,32位车规MCU主要用于高端仪表盘、高端发动机、多媒体信息系统、安全系统等发动机和车身控制领域。随着智能汽车对于计算能力需求的与日俱增,汽车电子电控功能将日趋复杂控制工程网版权所有,叠加电子电气架构集中化的趋势,车载32位MCU占比有望进一步提高,数量也将从之前的70多个,增长到未来的300多个,算力能力将得到指数级倍增。
  行业内卷加剧
  随着越来越多的车企涌入赛道,芯片领域的内卷进一步加剧。毕竟,除了车企之外,传统智能手机时代的一些巨头也在纷纷涌入这个赛道,试图从中分一杯羹。据公开资料显示,就在车企纷纷宣布入局芯片领域之时,英伟达、高通等也在先后宣布推出自己的汽车芯片产品。
  9月20日,英伟达前脚刚宣布了2000TOPS算力的全新芯片——Thor,取代之前计划推出的Atlan芯片。后脚老对手高通马上就在自家汽车投资者大会上,宣布推出业内“首个”集成式汽车超算SOCCONTROL ENGINEERING China版权所有,同样实现2000TOPS的算力,双方对阵的意图十分明显。但这个赛道参与的玩家,远不止有高通、英特尔,传统消费电子领域的三星、AMD也卷入了进来。
  比如,AMD凭借锐龙系列处理器成功挑战英特尔,并取代之前国产特斯拉Model 3和Model
  Y所搭载的英特尔A3950处理器,成为首批国产特斯拉Model Y高性能版所搭载的芯片。与此同时www.cechina.cn,三星也在前不久公布了全新的汽车芯片,分别对应5G通信、电源管理以及控制车载娱乐系统的车载服务器。
  而在AI芯片的竞争格局上,尽管Mobileye起步较早,市占率领先,但如今也面临客户流失的窘境;而高通、英伟达则分别在智能座舱、自动驾驶领域处于领先地位,英伟达自动驾驶产品的高算力产品也达到了业界领先水平;AMD抢走了英特尔手中的特斯拉订单,三星则持续发力、补齐短板。可以说,如今消费电子领域举足轻重的“业内玩家”,都已经参与到了这场智能汽车的“造芯”大潮之中,这对于车企乃至整个行业都将产生深远影响。
  首先,积累更深的消费电子玩家入场,意味着车企入局“造芯”的门槛进一步提高。相比国内车企目前大多合作的还是初创型芯片企业来说,包括高通、英伟达、英特尔在内的消费电子巨头则实力强劲,在半导体业界更是威名赫赫,研发实力强、技术积累足,它们的入场无疑会给国产“造芯”企业带来无形的压力,其一出手就推出高达2000TOPS算力的芯片产品,就将业界门槛一下子拉高了很多倍,即可说明此事。
  其次,车企参与汽车芯片产业的竞争将更加立体化、生态化。因为整个行业的门槛提高,车企除了自研和投资并购之外,其参与芯片行业的竞争不再只是单纯地借助研发力量,而是更多借助融资市场的力量(吸纳融资)、消费市场的力量(利用中国最大汽车消费市场的优势),加快产品迭代速度,通过更加立体化、生态化的方式来实现弯道超车。
  从这个意义上来说,在越来越“卷”的环境之下,车企“造芯”也将不得不从各方面加快升级速度以应对行业化的内卷境况。
  跟风“造芯”需谨慎
  随着“造芯”企业越来越多,选择跟风“造芯”的车企所面临的风险也越来越大。
  首先,芯片是大周期、重研发的技术密集型行业,车企做“芯片自研”尤其是全栈自研难度很大。以车规级芯片为例,包括IP、人才在内的研发成本,要比消费级和工业级芯片高很多。同时www.cechina.cn,研发周期、认证周期长,需要足够的资金储备、足够长的忍耐力和战略坚定性。业内人士认为,“做芯片,固然需要钱,但也需要时间,5年、10年,但也可能什么都做不出来。”可见,芯片短缺的确是挑战也是机遇,但入局之前应该充分估计芯片产业链的脆弱和风险。
  其次,就是商业化的问题。车企做芯片如果没有足够的出货量,是很难回收成本的,降低整车芯片的成本则更难。比如,一款车用SOC芯片若年出货量达不到百万以上,就很难支持其后续研发投入,而实际上车企做芯片很多都是首先实现自给自足,这意味着其客户结构会比较单一,一般很难满足芯片要求的巨大出货量。这或许也是为什么无论是造车新势力还是传统车企,都选择将芯片团队单独拆分出来的原因所在。
  从这个角度上来说,车企“造芯”的行动固然值得肯定,但能否长期稳健发展则值得商榷。对于那些想要“造芯”的车企而言,参与“造芯”一定要有长期主义的心态,盲目跟风不值得提倡。

 
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