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    封面故事 | 汽車“芯”問題

    作者:
    2021/06/01
    瀏覽量
    中國作為全球最大的汽車市場,產業規模占全球市場30%以上,
    但自主汽車芯片產業規模僅占全球的4.5%,
    37%在歐洲、30%在美國、25%在日本、3.5%在其他地區。
    由此可見,中國汽車芯片突圍之路并不簡單,
    供需問題或許只是整個汽車產業鏈中的冰山一角。
     
     
    瑞薩火災的警示
     
    代工模式的過度集中以及資源的相對壟斷,是汽車芯片短缺的根本原因之一。
     
    文  AO記者  張靜
     
    今年3月19日,瑞薩電子位于日本茨城縣的一座工廠突發大火,共損壞11臺設備,占公司所有半導體生產設備的2%。據悉,瑞薩電子在日本擁有六座半導體工廠,此次發生火災的是該公司的300毫米直徑晶圓處理工廠,更加不幸的是,在這座工廠中,2/3的芯片產品屬于汽車芯片。
     
    按原計劃,瑞薩電子的復產規劃是:4月19日產能恢復到10%,4月25日產能恢復到30%,4月底產能恢復到50%,5月底產能恢復到100%??杉又毡緰|北部發生的大地震和海嘯,瑞薩電子停工時間將長達三個月。據彭博社報道稱,瑞薩火災之后,全球車用芯片的短缺可能會持續到今年下半年。
     
     
    “從中不難發現,火災之后,瑞薩電子無法在短期內迅速恢復生產,其庫存只能持續到4月底,也就是說在此之前汽車行業的芯片供應還算安全,但真正的危機是從5月份開始顯現出來的,因為這時候的庫存已經用完了,而新的生產線還沒有重建起來,這才是最為致命的?!盜HS Markit大中華區輕型車輛生產預測經理陶杲如是說。
     
    與此同時,陶杲認為,缺芯對于汽車行業來說并不是一個隨機事件,而是一個必然事件,主要原因有以下四點:
     
    第一,半導體產品交貨周期長。由于芯片生產周期長、產業利用率又非常高,一旦生產中斷,所造成的影響則是十分巨大的。例如,一級供應商通常需要提前12周向下級供應商下達需求,再根據芯片類型的不同,通常需要14周、16周、24周的時間來備貨,下單時間短于交貨時間是存在風險的。
     
     
    第二,近飽和的芯片產能利用率。半導體晶圓廠的理想利用率為95%,一旦超過95%的產能瓶頸,晶圓制造商就必須進行新的投資以擴大產能或尋求外包,所以,芯片制造商必須足夠靈活,以應對不斷變化的市場需求。
     
    第三,消費電子芯片需求激增。比如許多5G手機的推出以及5G基礎設施的建設,需要大量的手機處理器;隨著新的Xbox與索尼PS5的推出,游戲處理器需要也十分巨大;而疫情期間的封鎖措施則進一步增加了電商行業的發展,促使電腦和數據中心的英特爾處理器需求大增。
     
    以往大家會覺得消費電子對于汽車電子不會造成太大影響,但隨著汽車行業需求越來越多,龐大的消費電子需求必然會對汽車電子造成很大困擾。此前,IHS Markit高級首席分析師Phil Amsrud也曾強調:“當前最主要的挑戰不是需要增加資本支出的結構性問題,而是消費電子等其他非汽車行業占用了太多芯片產能。由于汽車行業需要與其他領域共享芯片資源,然而汽車又并沒有比手機等電子產品享有更高的優先級,所以汽車芯片短缺現象會持續到今年第三季度?!?/span>
     
     
    第四,對代工廠的依賴性。由于晶圓廠的建立和維護成本十分昂貴,所以很多芯片制造商選擇外包給代工廠進行生產,而臺積電(臺灣積體電路制造股份有限公司)就是全球最大的晶圓代工廠。
     
    在2021年第一季度全球十大晶圓代工廠營收排名中,臺積電、三星、聯電、格芯、中芯國際、高塔半導體、力積電、世界先進、華虹半導體、東部高科分列前十,其中,臺積電的市占率更是高達56%。例如,生產一輛大眾C級車需要5個供應商的27個MCU,而臺積電所生產的MCU就占到60%~70%??梢?,代工模式的過度集中以及資源的相對壟斷,會對整個芯片市場供需平衡帶來影響。
     
     
    由于半導體制造周期至少需要三個月左右的時間,加之行業壟斷問題十分突出,一旦生產受到干擾、中途發生斷裂,重新啟動則相當困難,勢必會導致車企因芯片短缺而停產或減產。
     
    以瑞薩電子(Renesas)為例,作為全球最大的汽車芯片制造商,瑞薩電子在全球汽車芯片市場中占據30%的份額,加之排名世界第二的汽車芯片制造商——恩智浦,兩者約占整個市場份額的56%。另據IHS Markit分析數據顯示,每輛汽車至少應用了來自瑞薩電子和/或恩智浦的15種不同MCU,而在每15個MCU中,至少有一個來自瑞薩電子的40nm MCU和/或自恩智浦的90nm MCU。
     
    截至目前,全球汽車芯片市場仍以美、日、歐企業產品為主,高端市場也幾乎被這三大主力地區壟斷。尤其在高端汽車芯片領域,由于國內廠商尚未形成規模效應與集群效應,所以核心技術的壁壘始終無法打破。
     
    眾所周知,芯片是所有意圖在智能汽車時代占據一席之地的每一位玩家的鑰匙,但與其相矛盾的是,2021年爆發的芯片短缺問題并不能在短期內得到改善,汽車行業恐將像數碼行業一樣面臨常態化的缺芯。
     
     
    缺芯真相
     
    業內專家認為,車規級芯片短缺是行業間信息不對等、產業發展規律、技術要求以及疫情暴發等多重因素疊加導致的結果。
     
    文  AO記者  鄭劼
     
    現如今,汽車不再是“四個輪子+一個沙發”,而是一個會跑的“局域網+計算中心”。然而,作為支撐這一趨勢發展的關鍵硬件,汽車芯片正在遭遇全球性短缺。導致汽車芯片供應短缺的真實原因是什么?何時才能恢復正常?政府、行業機構、相關企業應當如何應對?帶著這些問題,《汽車觀察》記者獨家對話中國汽車工業協會副秘書長李邵華。
     
    由于中汽協在2月份舉行的信息發布會上指出,芯片短缺對一季度汽車產量的影響約在5%~10%,外界將其解讀為缺芯問題將使全球車企大面積停產,從而對汽車產業發展進程造成嚴重影響。李邵華對此特別澄清道,雖然芯片短缺的影響面較廣,但還遠不到影響汽車行業發展進程的程度。
     
    “沒有必要去過度放大芯片短缺的影響,輿論的逐漸走偏會導致汽車廠家大量掃貨、囤貨,最后加劇供需失衡,造成惡性循環?!崩钌廴A呼吁大家不必過于恐慌,要多輸出一些客觀的、積極的聲音,不要誤導輿論,不然事態只會愈演愈烈。
     
    實際上,芯片短缺問題并不僅僅存在于汽車行業,家電、手機、游戲機等智能終端領域也都出現過類似情況,只不過因為國內汽車市場恢復得最快,暴露得也就更早一些。在李邵華看來,車規級芯片短缺是行業間信息不對等、芯片產業發展規律、車規級芯片技術要求以及疫情暴發等多重因素疊加導致的結果。
     
     
    車企誤判導致缺芯
     
    首先,行業之間協同不足是供需失衡最根本的原因。作為長產業鏈行業,汽車和芯片在技術、市場等方面的協同難度較大,由于兩者長期都是獨立各自發展,雙方在相互認知上出現了偏差和錯位。換言之,汽車與芯片兩大產業信息并不對稱,尤其在疫情暴發下,兩者之間的協同更是難上加難,這也為今年車規級芯片供應短缺埋下重大隱患。
     
    其次,車企對汽車市場的錯誤判斷是缺芯的第二層原因。疫情暴發初期,全球多數地區都面臨著居家隔離的硬性要求,造成了對手機、游戲機等消費電子產品的依賴性變高,此類芯片需求也自然相應增高。相反,那時汽車銷量一路暴跌,并有持續下滑的預判,所以是車企先主動取消芯片訂單的。
     
    顯然,車市反彈程度超出了很多企業的預期,而芯片生產周期一般需要3個月時間,供貨周期更是長達半年以上。一般情況下,車規級芯片從設計、制作、封裝到測試,走完整個流程至少需要半年,所以,缺芯現象遲早會顯現出來?!鞍雽w行業周期要求非常剛性,其丟失的產能并不能像汽車、消費電子等終端產品那樣迅速彌補,而是需要一個產能釋放、自我調節的過程?!崩钌廴A如是說。
     
     
    僧多粥少供需難調節
     
    那么,汽車客戶在芯片采購過程中的話語權情況究竟如何?李邵華指出,目前全球半導體行業的芯片規模在3000億美元~4000億美元之間,其中,車用芯片大概為400億美元左右,占比不到10%,顯然會造成車企在排產或者爭搶訂單時的弱勢局面。
     
    從技術要求上來看,車規級芯片著實令大多數芯片企業望而卻步。消費電子芯片技術迭代非???,而車規級芯片幾乎都是十多年前的技術,可技術雖然“過時”,但門檻卻并沒有因此降低。相反,車規級芯片對于性能指標、使用壽命、可靠性、安全性、質量一致性的要求之高,是消費電子芯片難以匹敵的。
     
    車規級芯片的高標準、嚴要求、長周期,將入行門檻一再拔高,這也直接導致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強并有本事將規模優勢發揮到極致的芯片企業,才能將車規級芯片納入生產清單。放眼全球,這樣的車規級芯片企業也就恩智浦、英飛凌、西門子等少數幾家,僧多粥少,這也是導致汽車芯片供不應求的另一原因。
     
     
    抓緊時間培養中間環節
     
    汽車芯片供需何時才能趨于平衡?李邵華的預測是今年三季度會出現明顯好轉,“雖然芯片短缺對汽車產業發展的影響沒有想象中那么恐怖,但還是應該從中吸取深刻教訓?!睘榇?,他提出三點建議。
     
    首先,要抓緊時間培養中間環節。從目前車規級芯片應用模式來看,車企并不直接接觸芯片設計、生產、采購等環節,而是只對功能性提出要求,所有中間環節都是由博世、恩智浦這樣的零部件供應商來完成的。而問題就在于國內目前根本沒有像博世、大陸、電裝這樣跨國性質的既了解汽車行業又了解芯片行業的公司,導致產業鏈斷層,國內車企在芯片企業面前根本談不上議價權,這就相當于兩軍談判失去了中間人,是非常致命的。
     
    其次,自主芯片企業要學會找差異、抓重點。目前,自主汽車芯片規模占全球市場的比例不到5%,未來要想發展就得先解決技術創新的問題。如果是去開發傳統成熟的技術,無論在價格還是全球配套上,都很難拼得過經驗豐富的老牌供應商。與其這樣,還不如去找一些新的、空白的領域重點攻關,甚至還可以嘗試分工合作,分別攻克不同技術領域,最后形成合力。
     
    再者,利用一些非市場化的手段推動自主汽車芯片裝車配套。如果讓車企在經驗豐富且技術成熟的國際供應商和沒有任何市場驗證及價格優勢的國產供應商中選一家合作,答案一定是前者。但芯片問題不是一朝一夕之事,不可能在一夜間造出一個博世或恩智浦,這時候就需要“國家意志”來發揮作用,無論是出臺鼓勵性,還是出臺引導性和容錯性的政策,都要讓車企能用、想用、敢用自主汽車芯片,要為本土供應商創造裝車配套的機會。
     
    至于發展芯片技術是否已經提到了國家戰略高度?李邵華的態度是肯定的。近兩年,國家重點發展芯片行業的意志已經非常明確,先是在2020年2月由多部委聯合發布了《智能汽車創新發展戰略》,后又在2020年7月由國務院印發了《新時期促進集成電路產業和軟件產業高質量發展的若干政策》,提出加速推進車規級芯片研發與產業化。
     
    當然,在國家戰略宏觀指導下,也需要行業組織機構從旁配合?!爸袊嚬I協會對此也在身體力行,例如配合政府做好行業摸底、正確引導輿論、為上下游產業鏈溝通與對接創造機會、協助制定產業技術標準和發展體系、爭取適宜產業發展的政策環境等,充當著催化劑和潤滑油的角色?!崩钌廴A如是說。
     
     
     
    亟須構建汽車芯片新生態
     
    實現車規級芯片國產化,對于保障我國汽車產業供應鏈自主安全可控、推動汽車高質量安全發展具有十分重要的戰略意義、現實意義和經濟效益。
     
    文  AO記者  陳秀娟
     
    從去年下半年起,全球汽車行業遭遇了始料未及的打擊——芯片短缺,截至目前,“缺芯”依然在發酵。值得注意的是,中國作為全球最大的汽車市場,產業規模占全球市場30%以上,但自主汽車芯片產業規模僅占全球的4.5%,供需差距較大。另外,國內90%的芯片依賴國外進口,可見,中國汽車芯片突圍之路并不簡單。
     
    芯片對汽車產業的影響究竟有多大?中國車規級芯片技術究竟發展到了什么階段?面對困境,我國應如何強化本土芯片制造能力?帶著上述問題,《汽車觀察》記者對中國汽車工程學會副秘書長、國際汽車工程科技創新戰略研究院副院長張旭明進行了獨家專訪。
     
    1000億美元“大蛋糕”
     
    數據顯示:傳統燃油車單車用芯片數量約700多顆,純電動汽車單車用芯片數量約1100多顆;預計到2030年,整個車載AI芯片市場的規模將達到1000億美元,并成為半導體行業最大的單一市場;另外,隨著智能駕駛技術的應用,L4級以上的智能網聯汽車單車芯片成本將超過1000美元。 
     
    談及芯片對汽車產業的影響,在張旭明看來,芯片對汽車制造的價值不可小視,“作為核心關鍵基礎器件,隨著電動化、智能化、共享化的發展,車用芯片數量越來越多,對汽車也越來越重要。而實現車規級芯片國產化,對于保障我國汽車產業供應鏈自主安全可控、推動汽車高質量安全發展具有十分重要的戰略意義、現實意義、經濟效益?!?/span>
     
    據了解,車用芯片器件主要包含MCU(車用微控制器)、功率半導體(IGBT、MOSFET等)及傳感器等;智能網聯汽車用半導體器件還包含ADAS、COMS圖像傳感器、AI主控、激光雷達、MEMS等。
     
    另據張旭明介紹,按照技術難度,一輛汽車上的芯片可分為控制芯片、專用芯片、通用芯片三大類,每類芯片難度各不相同:控制芯片主要用于零部件及整車MCU,技術門檻相對較高;專用芯片更多體現在功能性的需求上,如圖像傳感器、激光雷達等,有一定的技術門檻;通用芯片如存儲芯片、電源芯片等,技術相對簡單。
     
    周期性問題可得到緩解
     
    張旭明強調,在汽車領域,缺芯是全球性的問題,不止中國,大眾、戴姆勒、福特、日產、豐田、本田等跨國車企,均面臨因芯片短缺帶來的減產及延長交付周期的問題。
     
    與此同時,缺芯危機也沖擊著上游供應鏈,恩智浦、瑞薩電子、意法半導體等芯片制造商近期也紛紛發布產品價格調漲通知,這也導致汽車制造商處境艱難,利潤空間不斷受到擠壓。
     
    張旭明進一步指出,目前全球范圍內汽車芯片在半導體產業中的占比不足10%,且投入周期長、導入難度大,收益率較低,從半導體產業來看,對于加大汽車芯片生產的積極性并不太高。
     
    例如,隨著7nm、5nm等先進制程不斷突破,汽車芯片所需的28nm~45nm等成熟產線在被不斷縮減,這就導致汽車芯片高速增長的需求與緩慢增長的供給不匹配,從而出現緊缺現象。
     
    另外,汽車芯片區別其他用途芯片,與消費類芯片相比,車用芯片擁有較高的溫度適應、振動、沖擊、可靠性等要求。目前產能受到影響最為顯著的有12英寸廠的車用微控制器(MCU)與CMOS圖像傳感器(CIS),其中,28nm、45nm、65nm節點產能最為緊缺;8英寸廠集中在車用MEMS、分立器件、電源管理IC與顯示器驅動IC,0.18um以上的節點產能也受到排擠。
     
    談及芯片供應是否影響到車企產銷節奏時,張旭明坦言,芯片短缺對我國汽車市場確實帶來了一定影響,但并不像外界報道的那么夸張。
     
    “受芯片產能供應不足影響,今年前兩個月國內車企產能減產了5%~8%;另由于芯片擴產周期較長以及對未來芯片預期不明晰等原因,導致汽車行業恐慌性囤貨現象?!钡傮w來看,張旭明認為大部分企業仍可通過統一協調供應商的資源、調整不同車型的排產計劃、協調生產計劃和市場訂單等手段,來緩解芯片短缺這一周期性問題。 
     
    仍存在較大技術差距
     
    近年來,我國在汽車IGBT、AI芯片、計算芯片、高精度傳感器等產業鏈核心環節已涌現出一批自主企業,部分產品已取得突破,并得到了一定應用。但與進口芯片相比,自主芯片在功能、性能、可靠性等方面仍存在較大差距。
     
    目前,在功率芯片方面,我國主流IGBT產品來自英飛凌,MOSFET產品則主要來自英飛凌和安森美?!皣鴥绕髽I如嘉興斯達、比亞迪、中車時代等都已經量產車規級IGBT了,比亞迪IGBT芯片晶圓的產能更是達到5萬片/月,預計2021年可達到10萬片/月,一年可供應120萬輛新能源車?!睆埿衩餮a充道。
     
    在AI及計算芯片方面,地平線推出Matrix計算平臺,搭載自研征程2.0芯片,已與長安、廣汽等車企展開了量產合作;華為推出MDC系列解決方案,集成了自研的芯片與實時操作系統;芯馳科技則開發了多款應用于座艙、自動駕駛、車載高速網絡等車規級芯片。
     
    在雷達系統芯片方面,速騰聚創、禾賽科技、鐳神智能、大疆等企業相繼推出多款機械/半固態激光雷達產品,產品性能已接近國外產品;森思泰克、承泰科技等毫米波雷達企業產品也已搭載在紅旗、東風等量產車型中;岸達科技、加特蘭等企業則發布了車規級毫米波雷達芯片并取得了突破性進展。
     
    但毫米波雷達收發、激光雷達收發等芯片仍需對性能、穩定性進行進一步驗證,才可開展國產替代??上驳氖?,我國目前對于系統級芯片、感知芯片、控制芯片、計算芯片、通訊芯片、存儲芯片、安全芯片、功率半導體等車規級芯片領域已經涌現出一批企業,部分產品已進入小規模示范驗證階段。
     
    例如,華為在信息與通信技術方面,打造了軟硬一體的車控基礎平臺MDC,集成了自研的鯤鵬 CPU芯片、昇騰AI芯片、圖像處理芯片等,并搭載自研系統軟件模塊,打造平臺化系列產品,目前正處于產品量產驗證階段。
     
    加強產業鏈協同合作
     
    在商業化運作上,張旭明認為,本土汽車芯片制造商應當借助電動化與智能化的發展機遇,加強與汽車產業鏈各環節優勢企業合作,通過聯合選定標準、設定檢測和技術路線,盡快開展器件/模塊測試、系統搭載及整車平臺驗證的工作,以滿足車規芯片的要求。
     
    與此同時,政府還應該加強引導與支持,鼓勵芯片上下游產業鏈打造產學研聯合體,在芯片設計、制造、封裝測試和應用等各環節打造協同創新的新生態?!皯獙⑽覈捏w制優勢和市場優勢協同起來,形成更有針對性的科技創新和產業鏈系統布局,以構建汽車芯片產業新生態?!睂τ谥袊囆酒袌龅陌l展,張旭明給出了以下三條建議:
     
    第一,要注重近期重點突破與遠期研發布局相結合。對于芯片短缺的問題,不能一哄而上,需要科學布局。既要對近期可能斷供的芯片圍繞重點產品、重點環節開展重點突破;又要著眼于遠期,系統謀劃布局芯片全產業鏈。
     
    第二,要注重國際合作與自主研發相結合。既需要開展芯片領域的自主創新,但由于芯片又是一個產業鏈(芯片設計、晶圓生產、芯片制造、檢測認證、生產設備等)高度國際化的產業,又要加強國際合作,尤其是標準方面的國際化。
     
    第三,要注重芯片產業生態鏈建設。芯片突破要進一步加強上下游產業鏈的協同合作與創新,汽車產業與芯片產業要緊密聯合,有序攻克車規芯片設計、工藝封裝、評測認證、集成應用、標準制定等關鍵核心共性技術。
     
    2020年2月,《智能汽車創新發展戰略》正式發布,提出要推進車載高精度傳感器、車規級芯片、智能操作系統、車載智能終端、智能計算平臺等產品研發與產業化,建設智能汽車關鍵零部件產業集群。同年11月,《新能源汽車產業發展規劃(2021~2035年)》正式發布,提出要實施新能源汽車基礎技術提升工程,并將車規級芯片列為重點。
     
    在張旭明眼中,芯片作為“卡脖子”技術,已經提到了國家戰略層面,國家相關政府部門不僅高度重視,還召開了多次會議進行討論:一方面尋求解決方案;另一方面也在加快布局中長期芯片研發規劃。畢竟,芯片不僅涉及汽車領域,還涉及國民經濟各個領域。
     
     
    缺芯:供應鏈管理深水區
     
    掌握芯片核心技術的目的是為了供應鏈上的相互成就。
     
    文  AO記者  張靜
     
    在全球疫情持續肆虐、國際政治不斷變數、汽車產業邊界相繼被打破的多重影響下,芯片斷貨為汽車行業帶來哪些影響?汽車比消費電子更缺芯嗎?汽車供應鏈應該如何布局才會更安全?核心技術究竟是用來合作的還是用來競爭的?
     
    實際上,隨著5G、芯片、AI、AR、VR的到來,新一輪科技革命最核心的不是硬件、也不是軟件,而是萬物互聯,從而產生新的工業文明。在此背景下,汽車領域所有相關企業都已經認識到,供應鏈的快速反應才是最大迭代。因此,積極參與供應鏈生態建設是擺在汽車工業面前的全新課題。
     
     
    缺芯關鍵在供應鏈管理
     
    “對車企而言,芯片供應雖然緊張,但并沒有網上傳得那么嚴重,未來幾個月會得到一定緩解?!蹦倪钙嚶摵蟿撌既?、首席采購官彭慶豐認為,芯片危機其實是一個供應鏈的管理問題,而針對供應鏈方面的變革與調整已經在路上了,在這個過程當中,既有挑戰也有機遇,大家可以上下合作、共克難關。
     
    除供應鏈管理外,在疫情影響、消費旺盛、自動駕駛及智能座艙等智能化技術發展驅動下,勢必會造成汽車芯片存在一部分缺口,這需要整個行業共同面對。為此,彭慶豐提出三點建議:第一,汽車行業需要加強與半導體行業的溝通和互動,及時調整現有產能和相應投資;第二,同行之間需要加強協作和溝通,盡最大努力調整產能的平衡性與協同性發展;第三,需要同客戶進行多角度、多方案的溝通。
     
    在彭慶豐眼中,核心技術作為企業綜合競爭力的體現,在合作與競爭中發揮著非常重要的作用,因為這是產品交付質量最關鍵的基礎,但不能說誰掌握了核心技術誰就掌握了合作籌碼,應該說是掌握了一種開放合作的心態。
     
    他具體解釋道:對上游客戶來講,提供核心技術就是提供了性價比與服務體驗;對下游客戶來講,提供核心技術就是相互成就與共同發展;對整個產業鏈來講,核心技術需要大家在技術創新、技術合作、技術迭代方面共同努力,并形成良好的平臺升級模式,因為核心技術的競爭能夠直接促進行業的快速迭代,是產業進步一個非常重要的因素。
     
     
    供應鏈強則終端強
     
    最近一年,均聯智行戰略及新業務副總裁陸海濤實實在在地感受到了中國汽車工業的確處在百年難遇的大變革中,尤其從今年開始,可以很明顯地感受到整個汽車供應鏈從追求量變到追求質變的轉化。
     
    “從商業本質來看,任何一個產品的競爭實際上都是整個供應鏈的競爭,供應鏈強則終端強?!标懞J為,“卡脖子”問題只是短時間內看到的一個現象,而掌握核心技術的根本原因和根本目的是為了相互成就,尤其是在供應鏈上的相互成就。
     
    在此背景下,陸海濤總結了芯片斷供的三方面原因:第一,需求交叉所致,從去年疫情暴發到今年全球第二波疫情持續發酵,消費電子需求在逐漸擴大,由于其芯片利潤比汽車利潤高一些,所以在產能不足的情況下,芯片制造商和代工廠自然會都把重心放在消費電子供應上。第二,在大量消費電子需求下,芯片制造商和代工廠把產能主要放在了12寸晶圓生產上,而汽車電子所需的晶圓大部分是8寸的,所以供需不足。第三,疫情蔓延時,全球汽車廠商對于未來銷量的判斷有所保留,給到上游供應商的訂單趨于保守,這就導致去年第四季度汽車銷量開始井噴時,整個供應鏈的產能無法及時跟上。
     
     
    資源有限,合作無法回避
     
     “目前還看不到拐點,這是一個鏈,斷了就接不上了?!痹谄囆袠I工作了22年之久的上海海拉電子有限公司總經理Tomas Novak坦言,作為一家跨國汽車零部件供應商,海拉也因此受此影響,“通過我們的客戶,可以間接感受到供應的瓶頸,許多汽車制造商不得不削減產量,導致我們某些區域的產品需求也受到了影響,海拉每天都在不遺余力地爭取足夠數量的控制和內存組件,但要想完全恢復仍需一些時日?!?/span>
     
    眼下,海拉需要自我審視三個問題:第一,如何全面監控如此復雜的供應鏈,由于汽車產業供應鏈從下級供應商到終端用戶,整個系統極其復雜,且非常精細,如何在早期就能識別到潛在的風險和事件并迅速作出反應十分關鍵。第二,如何更好地規劃采購策略,即從哪些供應商獲得原材料、是否有其他選擇、是否需要增加庫存等。第三,如何最大化地利用好現有資源,好在海拉照明業務本地化程度已經達到了90%,進一步縮短了供應鏈。
     
    “移動出行領域正在經歷史上最大變革,技術越來越復雜,創新周期越來越短,且不斷有新的競爭對手進入,但大家的資源是有限的,憑一己之力無法面面俱到,所以企業間的合作無法回避?!盩omas Novak表示,海拉在汽車照明和特殊原配套業務領域擁有一定的市場地位,但還沒有進軍芯片領域的計劃,所以相互合作十分必要。
     
    早在30年前,海拉就采取了合作網絡戰略,無論是在全球范圍內還是在中國市場,仍在從中受益?!案偁幙梢允构套兊酶鼜姶?、使客戶受益更多,全球汽車供應鏈通過這次芯片危機會變得更具抵抗力?!盩omas Novak如是說。
     
     
    從零到一再到世界級玩家
     
    “目前來看,我國消費電子半導體落后歐美國家兩代,汽車半導體尚且處于從零到一的階段,基本上沒有什么競爭力,所以還是要補供應鏈短板?!睋粩悼萍计囀聵I部總裁寧述勇分析,芯片斷供的根本原因有兩點:一是供應鏈管理問題,二是成本周期問題。
     
    實際上,相比消費電子芯片,汽車芯片驗證更為復雜、生命周期更長、對可靠性的要求更高、投入成本也更多,而汽車電子芯片落后于消費電子,說明其在算力上還有很大的提升空間?!斑@次芯片危機對中國來說是件好事,提醒我們要從低端制造向高端制造轉型?!睂幨鲇孪嘈?,隨著5G、物聯網、AI等市場的發展,國產汽車芯片只要潛下心來攻克難關,一定會成為世界級的玩家。 
     
     
    為頂層設計支“芯”招
     
    如何扶持國產汽車芯片產業?如何讓車用芯片自主可控?汽車大佬們爭相獻計。
     
    文  AO記者  張靜
     
    芯片告急無疑給中國汽車行業敲響了警鐘,畢竟只有4.5%的汽車半導體銷售來自中國公司,37%在歐洲、30%在美國、25%在日本、3.5%在其他地區。顯然,在全球芯片產業格局中,歐洲、美國、日本是芯片技術和產品的主導者,過去一年,其芯片企業已占據90%以上的市場份額。
     
    長期以來,中國汽車行業對芯片進口嚴重依賴。雖然國內芯片產業也正在迎來新一輪增長,據工商登記信息顯示,2020年我國已新增超5000家汽車芯片相關企業,比2019年上漲了187.4%,但市場份額仍低于5%。
     
    伴隨芯片短缺的“時間線”被逐漸拉長,要想在新能源和智能網聯汽車領域實現真正的強大,繁榮的本土供應鏈是必要條件。為此,如何扶持汽車芯片產業、如何讓車用芯片自主可控,成為今年全國兩會期間汽車大佬們建言獻策最集中的話題之一。
     
     
    朱華榮:空白領域如何彌補?
     
    長安汽車董事長朱華榮則建議在保證產業鏈穩定供應基礎上,出臺一些積極的政策來推動汽車芯片國產化,維護汽車供應鏈安全。首先,應設立汽車產業核心芯片及生產設備國產化重大專項,如設立芯片薄弱環節的重大科技專項,掌握EDA設計軟件、生產設備(高端光刻機)等核心技術。
     
    然后,強化激勵政策,鼓勵企業加大投入:支持芯片設計和制造企業,彌補空白芯片領域;推動和鼓勵主機廠敢于試用或大規模應用國產汽車主芯片;支持主機廠在整車開發過程中與國內汽車芯片商及早開展汽車芯片定制化研發提升汽車芯片品質。
     
    最后,引導建立良性、有活力的產業環境。比如在保障可靠安全的基礎上給予適當的容忍度,適度放寬相關零部件的偶發故障召回懲罰;同時從國家和行業標準角度制定準入和技術門檻,確保半導體產品達標,讓整車企業敢于使用國產化芯片。
     
     
    陳虹:如何實現“三用”原則?
     
    上汽集團董事長陳虹認為,國產車規級芯片目前依然存在整車應用規模小、車規認證周期長、技術附加價值低、上游產業依賴度高等問題。為此,他提出三方面建議:第一,建議加大對國產車規級芯片行業的扶持力度,如各級出臺研發和產線投資補貼、首臺/套應用補貼、降低企業投入和產品價格等,使整車和零部件企業“愿意用、敢于用、主動用”國產芯片。
     
    第二,建議制定車規級芯片“兩步走”的頂層設計路線,實現車規級芯片企業從外部到內部的動力轉換:第一步由主機廠和系統供應商共同扶持重點芯片企業,幫助芯片企業首先解決技術門檻較低的車規級芯片國產化問題;第二步主要由芯片供應商推動,形成芯片供應商內生動力機制,解決技術門檻高的車規級芯片國產化問題。
     
    第三,針對具體高技術門檻芯片成立重大聯合攻關專項項目,集中力量支持技術路線明確但技術儲備薄弱、應用前景廣泛但前期投入巨大的項目,由政府或頭部企業牽頭需求端和供給端,分攤研發資金、共享專利,構建需求驅動的協同創新鏈。
     
     
    曾慶洪:“上熱下冷”現象如何解決?
     
    “關鍵零部件是汽車之本,強國之本;關鍵零部件不強,整車不強,汽車更不強。芯片作為汽車的核心零部件,是實力提升的重中之重?!?在廣汽集團董事長曾慶洪看來,雖然汽車半導體市場前景廣闊,但仍存在很多問題:國內芯片投資不積極,存在“上熱下冷”的現象;供應鏈投資保守,汽車芯片產能被擠占;供應鏈安全問題突出,市場亂象叢生;標準和驗證體系缺乏,限制了汽車半導體及關鍵零部件產業發展等。
     
    如何解決這些問題?曾慶洪主張堅持自主創新和開放合作兩個不動搖,分別解決長期和短期問題:加大對汽車電子產業鏈的精準扶持,制定并落實汽車半導體及關鍵電子零部件的專項激勵措施;加快國內車規半導體標準體系建設及汽車關鍵電子零部件產業路線圖的實施;加強和完善汽車半導體行業的監管機制,優化營商環境,助力企業投資整合;加強基礎民生領域的反壟斷執法,引導平臺企業等相關社會資本流轉投入芯片及關鍵汽車電子零部件等需要長期投入的國家戰略科技領域;加大國際間合作,探索合資合作或者深度戰略合作的方式,進一步提升產業鏈國際競爭力。
     
     
    尹同躍:國產化率目標何時明確?
     
    另在奇瑞汽車董事長尹同躍看來,芯片產業是一個集技術、資本與人才為一體的產業生態。他建議制定國產車載芯片技術路線發展綱要,明確車載芯片國產化率發展目標,加大芯片產業鏈建設、重點扶持及知識產權保護力度;成立芯片創新發展平臺,從標準、規范、人才、技術層面給予芯片行業、零部件行業與整車以支持;強化產業生態融合,在產業鏈生態上給與政策鼓勵以及資金支持。
     
    實際上,早在2020年,多部委就已在聯合發布的《智能汽車創新發展戰略》和國辦印發的《新能源汽車產業發展規劃》(2021-2035年)中明確提出要推進車規級芯片的研發與產業化,加快智能化系統推廣應用和新能源汽車產業高質量發展。
     
    在此背景下,上汽乘用車與地平線敲定了全面戰略合作協議,雙方將共同探索汽車智能化未來高等級自動駕駛芯片;長安汽車在其發布的全新序列“引力”首款車型UNI-T上搭載了中國首款車規級AI芯;廣汽埃安AION V則率先搭載了華為海思巴龍5000 5G芯片;奇瑞汽車搭載自動駕駛中國芯的純電SUV奇瑞螞蟻也已上市。
     
    一系列實實在在的落地舉動加之此次汽車大佬們集體站在中國政治中心——全國兩會現場直面問題、解決問題,無疑給外界釋放出了一種強烈而積極的信號:汽車芯片這一“卡脖子”技術難題取得突破或許只是時間問題。 
     
     
    地平線:汽車將是芯片最大需方
     
    作為國內目前唯一一家實現汽車智能芯片前裝量產的企業,地平線正在從垂直供應鏈關系向圓桌式協同產業生態邁進。
     
    文  AO記者  張靜
     
     
    “芯片對汽車越來越重要了,未來,汽車會超過PC和手機,成為芯片企業最大的需求方?!被貞浧鹱畛鮿摌I的日子,地平線創始人兼CEO余凱曾用“一度難以為繼”來形容;面對如今火爆的芯片需求,余凱又發出了“偶然的機會留給有準備的人”的感慨。
     
    成立于2015年的地平線,只用了短短五年時間,就已成為全球繼Mobileye、英偉達之后第三個實現前裝量產的汽車AI芯片公司,同時也是中國唯一一家實現車規級人工智能芯片量產前裝的企業。截至去年年底,地平線汽車智能芯片出貨量已超過16萬片。
     
    這期間,地平線不斷對其產品矩陣進行升級擴充:2019年推出中國首款車規級AI芯片征程2;2020年推出高效能汽車智能芯片征程3,現已開啟量產進程;2021年即將推出AI算力高達96 TOPS、超越特斯拉FSD的征程5;未來還將推出性能更為強大的征程6。
     
     
    截至目前,地平線已打造覆蓋L2級~L4級智能駕駛多元化解決方案,可滿足汽車行業最高安全級別ASIL D要求,并擁有高效能的汽車智能芯片、靈活易用的工具鏈、全面領先的產品方案、開放高效的端云一體量產數據和開發平臺、極致的本土服務五大核心能力。
     
    如果說芯片是智能汽車的數字發動機嗎,那么,地平線就是中國汽車產業數字化變革的重要推動力量。 隨著智能汽車時代的到來,各大車企都加速了對車規級AI芯片的需求,但今年一季度卻有約100萬輛汽車因缺芯而推遲交付。
     
    面對缺芯局面,地平線首席生態官徐健認為,“芯片短缺是綜合因素造成的,既有行業內因,也有其他外因,但根本原因還是汽車智能化在快速演進過程中所帶來的對汽車底層創新能力的需求提升,從而對整個汽車產業重構產生重大影響?!?/span>
     
    而在余凱眼中,今年以來爆發的芯片危機對地平線來說既是機遇也是挑戰,因為任何一個企業都不可能孤立存在,都需要與產業鏈上的相關企業進行合作。在汽車產業鏈形態從鏈條式變成圓桌式的新形勢下,作為“頂流”供應商,地平線更愿意做底層技術供應商,做智能汽車領域的“最大公約數”。
     
     
    從鏈條式到圓桌式
     
    現如今,地平線已建立起覆蓋產業鏈上下游、Tier1、汽車應用等產業合作生態,除提供“芯片+算法+工具鏈”外,其成功之處還在于合作模式?!爸悄芑D型為中國汽車產業帶來全新發展機遇,整個產業鏈的傳統邊界正在被加速打破及深度融合,地平線作為全場景整車智能方案底層服務商,離不開產業鏈上下游合作伙伴的通力合作?!庇鄤P如是說。
     
    不難看出,地平線的商業模式大致有三種:一是純芯片供應,這種模式和英偉達比較相似;二是系統級方案供應,這種模式和華為、Mobileye比較類似;三是開放合作,這個模式比較重要,一邊可以為車企提供開發幫助,另一邊還可以與Tier 1一起開發平臺,共同打造生態圈。
     
     
    由此可見,地平線的商業合作模式其實是一個非常開放的生態合作模式。比如其與長安汽車的合作模式就起到了很好的標桿效應。早在2018年,雙方就成立了人工智能聯合實驗室;2020年,長安汽車UNI系列推出的首款車型UNI-T便搭載了地平線征程2芯片,自上市以來,累計銷量已突破10萬輛。
     
    而作為長安汽車UNI系列推出的第二款車型,UNI-K同樣搭載了地平線征程2芯片,充分顯示了智能化功能對于產品競爭力起到了極大的提升作用。當看到這些智能汽車相繼被市場認可后,多家主流車企都將地平線視為自己的座上賓,紛紛通過深度合作、聯合研發、資本投入等多種途徑與其捆綁在一起。
     
     
    例如,與上汽乘用車合作,共同打造面向量產可落地的對標特斯拉FSD的下一代智駕域控制器和系統方案;與廣汽研究院、廣汽資本合作,聯合發布廣汽版征程3芯片;與上汽大通MAXUS智駕團隊合作,深度開發全新一代蜘蛛智駕系統,具備獨創的多模態控制算法,采用業內首創的TOF深度感知相機,打造業界首個“智駕管家”,全面攻克機械車位邊緣檢測與定位難題……這些案例均驗證了地平線“算法+芯片+工具鏈”的路線優越性。
     
    截至目前,地平線已合作過的主機廠包括上汽、廣汽、長安、東風、江汽、一汽、比亞迪、吉利、奇瑞、長城、理想等,基本上涵蓋了造車新勢力、豪華車品牌、主流車企。與此同時,搭載地平線芯片的車型有長安UNI-T、長安UNI-K、奇瑞螞蟻、廣汽埃安AION Y、廣汽傳祺GS4 PLUS、理想ONE、智己汽車、嵐圖Free、江淮思皓QX、上汽大通MAXUS MIFA概念車等。
     
     
    另外,地平線也正在積極開展與Tier 1的合作,目前合作方有大陸集團、佛吉亞、德賽西威、Freetech、SK Telecom、博世、英博超算、恒潤科技、華陽、東軟睿馳等?!暗仄骄€的定位就是以汽車智能芯片為核心底層技術能力,通過開放的商業模式,支撐產業鏈的合作伙伴做智能化創新?!庇鄤P如是說。
     
    其中,韋爾股份作為國內最大的半導體上市公司,旗下子公司豪威科技與日本索尼、韓國三星并稱為全球領先的三大主要圖像傳感器供應商,其在CMOS圖像傳感器電路設計、封裝、數字圖像處理和配套軟件領域擁有顯著技術優勢。
     
     
    伴隨汽車行業逐漸向ADAS、自動駕駛方向演進,汽車圖像傳感器作為必不可少的元件也正在成為汽車智能化發展趨勢中新的重要增長點。而繼去年與豪威科技在車載智能交互領域實現合作后,地平線還將于今年計劃在智能駕駛領域展開更多戰略合作。
     
    此外,地平線還與大陸集團宣布共同成立智能駕駛合資公司,面向中國本土以及全球整車廠商客戶提供高級駕駛員輔助系統(ADAS)和自動駕駛軟硬件系統解決方案,地平線的征程系列車規級AI芯片和算法也將被整合到大陸集團多種ADAS產品中。
     
     
    不止于做芯片
     
    其實對于本土車企而言,相比Mobileye和英偉達,選擇地平線無疑更有成本優勢,而這并不是選擇地平線的主要原因。不難看出,今年上海車展的最大亮點就是讓智能汽車從小眾走向大眾,讓汽車智能化從概念雛形走向具體落地。更有意思的是,芯片企業作為Tier 2不再只是供應AI芯片,而是利用自身打造芯片的優勢向整體解決方案邁進。
     
    不管是Mobileye還是英偉達,現如今都在走軟硬件兼施的路線,而擁有這樣能力的不止國外企業,地平線也能提供完整的智能汽車解決方案。隨著智能化技術的不斷提高,地平線對自身發展也有了新的思考,正在從面向車企供應單一芯片向整個智能駕駛領域賦能。
     
    或許對于地平線而言,芯片只是打造汽車智能化的開端,而打造整個智能化生態鏈才是其終極目標。為此,地平線于上海車展期間發布了全場景整車智能方案,包括Horizon Matrix自動駕駛解決方案、Horizon Halo車載智能交互解決方案、車內外聯動解決方案等。
     
     
    值得一提的是,Horizon Matrix自動駕駛解決方案是首個基于國產AI芯片的量產ADAS方案,性能已經全面對標全球頂級水平;而車內外聯動解決方案則融合了車外視覺感知、車內視覺感知、車內語音感知三重能力。
     
    總而言之,面對不同客戶需求,地平線“一攬子”方案更具靈活性,不僅定位清晰,而且性價比高、本土企業溝通成本低,這些優勢都是車企很難拒絕的理由,就像電氣化首選寧德時代合作一樣,各大車企在爭搶智能化賽道入場券時紛紛宣布與地平線結盟,甚至還有多家車企排隊等著簽約地平線。
     
     
    得算力者得天下
     
    “做芯片是長期主義的事情,急不得?!睋鄤P預測,車載AI芯片作為智能汽車的基石,未來將掀起一場殘酷的淘汰賽,自動駕駛芯片領域的玩家數量會變得越來越少,可能只有第一名和第二名。
     
    特斯拉超越豐田問鼎汽車行業市值冠軍,折射出百年汽車行業已走到了歷史性拐點——智能汽車時代正在加速到來。而處于人工智能、智能汽車、半導體三大戰略性產業交匯點的車載AI芯片,不僅是決勝汽車智能化變革的關鍵,更是當代硬科技的制高點,戰略意義和經濟意義十分重大。
     
    如果說電氣化讓諸多跨界企業有機會從汽車行業中分一杯羹,那么,高度智能化就是區別普通玩家和高階玩家的分水嶺。在追求汽車智能化的過程中,芯片和算法是決定產品競爭勝負的重要籌碼,而這恰恰是地平線的長處。
     
    當前,智能汽車發展的核心瓶頸就是算力不足,計算效率被視為汽車智能芯片的核心競爭力,強大的軟件算法和芯片也將成為智能汽車保持競爭優勢的關鍵要素之一。算力好比智能汽車的腦容量,自動駕駛每往上走一級,所需要的芯片算力就要翻一個數量級。
     
    “未來的智能汽車就是一臺四個輪子上的計算機,這就意味著汽車核心零部件體系將會產生顛覆式變革,其中,最核心的器件就是汽車智能芯片。而地平線在汽車智能芯片、人工智能、智能駕駛、智能座艙解決方案等領域擁有行業領先技術?!庇鄤P如是說。
     
     
    據悉,地平線征程2芯片可提供超過4 TOPS的等效算力,典型功耗僅2瓦;征程3芯片目前已通過AEC-Q100認證,不僅支持基于深度學習的圖像檢測、分類、像素級分割等功能,也可支持對H.264和H.265視頻格式的高效編碼;征程5芯片則具備96 TOPS的AI算力,典型功耗為20W,支持16路攝像頭,性能超越特斯拉FSD,可滿足汽車行業最高安全級別ASIL D要求。 
     
    “電動車的賣點不是車而是智能?!痹谟鄤P看來,智能汽車是堪比計算機誕生級別的顛覆式創新,如同在PC、手機時代,真正支撐起行業發展的都是來自底層的半導體,但與PC、手機芯片固化格局不同,車載AI芯片正處于產業創新周期的起點,這對整個國內芯片行業來說都是一個巨大的機遇。
     
    繼PC和手機之后,智能汽車正在引領科技史上的第三次智能化浪潮,而車載AI芯片作為汽車智能化的核心以及汽車產業鏈上的旗艦物種,未來必定會涌現出像英特爾或高通這樣的行業先行者,這一空前的時代機遇正是地平線為之努力的目標。 
     
     
    黑芝麻智能:國產芯片能有多少機會?
     
    在自動駕駛新賽道上,誰擁有高性能芯片,誰便掌握更多優勢。
     
    文  AO記者  李琳
     
    根據《智能網聯汽車技術路線圖2.0》指示,到2025年,我國L2級/L3級自動駕駛汽車將占50%??梢?,自動駕駛正在成為車企競爭的新賽道,在這一賽道上,誰擁有高性能的自動駕駛芯片,誰便掌握了更多優勢。
     
    眼下,全球缺芯的焦慮仍在持續。黑芝麻智能CMO楊宇欣對此表示:“雖然缺芯是全球性的普遍問題,但由于中國是世界上最快恢復生產和生活的國家,所以,旺盛的市場需求讓國內汽車行業所面臨的缺芯問題變得更加突出?!?/span>
     
    從另外角度看,汽車產業缺芯現狀,也給了國產車規級芯片發展的機會。除了綜合實力較強的華為外,一批專注于自動駕駛芯片研發的初創企業正在崛起,黑芝麻智能便是其中的佼佼者。
     
     
    不僅拼算力還要拼能效
     
    對于自動駕駛芯片來說,算力和能效比是最主要的評價指標,高算力能夠更快地完成AI計算。高能效比不僅能夠為汽車節約大量的電力,還能產生更少的熱能,有助于芯片模組的散熱與高性能穩定運行。
     
    在自動駕駛領域,英偉達和英特爾Mobileye是業內公認的兩大芯片巨頭。目前,英偉達的Orin芯片可達到200TOPS算力水平,但能效力比較低;英特爾Mobileye的EyeQ5雖然算力僅有24TOPS,但能效比達到了2TOPS/W,兩者均可保證較高的自動駕駛能力。
    近些年,國產AI芯片在算力和能效方面都有了一定的突破。黑芝麻智能就是憑借著較強的算力,成為國產芯片中的佼佼者。作為一家年輕的初創企業,成立于2016年的黑芝麻智能并沒有像其他芯片企業一樣多點開花,而是集中精力專注于視覺感知技術與自主IP芯片開發自動駕駛計算平臺。
     
    聚焦的發展模式讓黑芝麻智能迅速收到了成果。成立五年來,黑芝麻智能共開發了兩代三顆芯片:2019年8月,第一顆車規級智能芯片華山一號A500正式發布;2020年6月,華山二號A1000系列芯片正式發布。
     
    “在國內市場,黑芝麻智能的性能是非常突出的,其算力和功耗均可與英偉達媲美。英偉達目前在市場上能拿到的Xavier芯片(英偉達量產芯片中算力最高的芯片之一)算力是30TOPS,我們的算力是40TOPS?!睏钣钚辣硎救缡钦f。
     
    基于華山二號A1000芯片,黑芝麻智能還打造了FAD全自動駕駛計算平臺,不僅能提供多種智能駕駛解決方案,還擁有與英偉達一較高下的能力:單顆A1000L芯片適用于ADAS輔助駕駛、單顆A1000芯片適用于L2+自動駕駛、雙A1000芯片互聯方式支持L3級自動駕駛(算力達140TOPS)、四顆A1000芯片則可以支持L4甚至以上的自動駕駛需求。
     
     
    不僅“看得清”還要“看得懂”
     
    華山二號A1000芯片之所以能夠保證高算力和高能效,源于黑芝麻智能自主開發的兩大核心IP——NeuralIQ ISP圖像信號處理器和深度神經網絡算法平臺DyanmAI NN引擎。談到這兩項核心IP,楊宇欣表示,NeuralIQ ISP圖像信號處理器可以讓汽車“看得清”,DynamAI NN引擎可以讓汽車“看得懂”。
     
    這兩項核心IP也體現了黑芝麻智能的AI戰略——基于圖像和視覺感知技術,賦能自動駕駛汽車。據楊宇欣描述,黑芝麻智能成立之初是從從手機和消費電子芯片做起的,強項就是視覺技術的應用,由于看好國內智能汽車的發展勢頭,便從自身擅長的視覺技術入手,開始研發自動駕駛芯片。
     
    其中,黑芝麻智能自研的NeuralIQ ISP圖像信號處理器,能夠讓攝像頭在超低光和大逆光場景下清晰成像,可以把采集出來的每幀圖像、每個像素處理得足夠清楚,保證了搭載黑芝麻智能芯片的汽車可以“看得清”。通過NeuralIQ ISP圖像信號處理器處理后的圖片會傳遞到深度神經網絡算法平臺DyanmAI NN引擎上,先將收集的新數據信息與計算平臺存儲的數據進行對比,再進行推理和決策,預測出周圍環境可能會發生的變化,這就保證了汽車“看得懂”。
     
     
    裝車才是真正考驗的開始
     
    2021年對于黑芝麻智能來說是非常特殊的一年,因為年內將要完成量產裝車?!靶酒慨a裝車是我們實現產業化過程中最重要的一步,一個芯片從研發到驗證再到量產是一個漫長的過程。只有當芯片真正裝車且安全可靠的運行,才能代表著一個芯片的真正成功?!睏钣钚廊缡钦f。
     
    自動駕駛芯片屬于車身控制芯片,跟用戶的生命安全密切相關,因而自動駕駛芯片的性能比普通車規級芯片性能要求更為嚴格。在計算平臺安全性方面,華山二號A1000芯片本身就進行了獨立車規級安全島設計,完全可以滿足ASIL B/D以及CC EAL5+的車規級安全認證要求。
     
    據悉,華山二號A1000從設計之初就堅定朝著車規級的目標邁進,產品符合AEC-Q100可靠性和耐久性Grade 2標準,芯片整體已達到了ISO 26262功能安全ASIL-B級別,芯片內部還有滿足ASIL-D級別的安全島,整個芯片系統的功能安全等級為ASIL-D。
    為了推進自家產品的商業化進程,黑芝麻智能從很早就已與各大企業在L2/3級ADAS和自動駕駛感知系統解決方案上展開商業合作。截至目前,與黑芝麻智能展開合作的車企有一汽、蔚來、上汽、比亞迪等。
     
     
    雖然商業化進程在不斷推進,但在楊宇欣看來,黑芝麻智能未來發展依然面對兩個方面挑戰:一是要不斷突破自己的技術瓶頸,實現技術的迭代;二是要在客戶產品的交付上,不斷提升產品的安全性與可靠性。
     
    值得注意的是,雖然投身自主芯片研發的企業在不斷增多,但國產車規級芯片發展依然面臨許多棘手問題。楊宇欣認為,中國車規級芯片產業還處于發展初期,產業成長需要很長的時間積累,只有解決好人才問題、技術問題、專利問題,才能取得長遠發展。
     
    與此同時,除取得技術突破外,國內芯片產業供應鏈也亟待補全,因為中國車規級芯片要想實現產業化落地,就需要多方努力共同推進?!澳壳皝砜?,國內車規級芯片企業大多為初創企業,產品尚未得到市場的充分驗證。要想解決這個問題,既需要國產車規級芯片企業提升自己產品的安全性與可靠性,也需要市場提供更多的機會來驗證和促進其成長?!睏钣钚姥a充道。
    雖然國產車規級芯片實現產業化落地依然面臨重重挑戰,但楊宇欣認為,在相關政策支持下、在汽車自主供應鏈體系發展下、在國產芯片企業不斷努力下,自動駕駛車規級芯片國產化的道路依然充滿光明和希望。 
     
     
    博世:汽車為何需要專供芯片?
     
    代工模式無法從根本上解決汽車行業缺芯難題。
     
    文  AO記者  張靜  譚晶寶
     
    近期,一篇名為《寫給處于壓力之下的汽車行業高管的一封信》的文章在朋友圈熱傳,《汽車觀察》發現了博世(中國)投資有限公司總裁陳玉東在文章下的留言:目前來看,5月份汽車行業供不應求,生產負增長不可避免,主要是對不起汽車業內的各位兄弟姐妹,我盡力了。
     
    陳玉東為何作此評論?原來都是缺芯惹的禍。文章中提到,全球芯片供應日趨緊張,很多車企被逼減產或停產,有的車企甚至損失上百億元,“給我分配點芯片吧”成為各車企老板內心OS;而芯片供應商老板的內心OS則是:我理解他們的著急,但我的壓力也很大,每天都被不同品牌的汽車廠商約談何時供應芯片,但芯片生產趕不出來我也沒辦法……由此可見,缺芯問題已經十分嚴重,就連陳玉東也不得不發出上述感慨。
     
    實際上,自今年一季度起,博世在半導體領域就以動作頻頻:3月8日,博世德累斯頓晶圓廠宣布首批硅晶圓下線,6月正式投入運營,主攻車用芯片制造;3月9日,博世宣布旗下羅伯特·博世創業投資公司已完成對基本半導體(碳化硅功率器件提供商)的投資,重點用于推進車規級碳化硅產品的研發、制造及規?;瘧?;3月12日,博世宣布與特殊工藝半導體制造商GlobalFoundries合作,共同為自動駕駛汽車研發和生產高頻雷達芯片,并將于今年下半年交付。
     
    一系列動作可以看出,博世在車用芯片領域通過合作、投資、自建工廠三種不同的方式進行著自己的布局。那么,博世為何要大手筆擴大芯片產能,為汽車行業建立專屬的芯片工廠呢?或許從最近幾個月發生的事情中就可以找到答案,從最初的芯片短缺導致整車企業停產,到后來的日本地震進一步加劇芯片短缺,再到美國暴雪停電導致芯片停產,芯片已成為今年汽車圈最大的“芯”問題。
     
    “缺芯是全球性問題,不是中國單一市場的問題。陳玉東表示,大眾、通用、福特、本田、豐田等國際車企也都面臨著同樣的問題,所以,缺芯不是某一家車企、某一個國家的事情,而是全球汽車產業需要共同要解決的瓶頸。
    為了克服芯片供應問題,不少車企已經提前做好了長期缺芯的準備,并采取了優先保證銷量高、利潤高的主力車型的供需策略;部分芯片供應商也開始陸續通過提高芯片售價的方式來調節供需結構,恩智浦、瑞薩等都相繼發布了漲價通知;而部分零部件巨頭則開始考慮提升內部晶圓制造能力,降低對外部代工廠的依賴。 
     
     
    為何“拋棄”汽車客戶?
     
    一時間,“汽車產業必須要建立自己的芯片產業供應鏈”的呼聲起此彼伏,眾多主機廠和供應商紛紛宣布要研發自己的自動駕駛芯片,但卻無一例外地采用了無晶圓代工廠的運作模式,在這種運營模式下,芯片的生產與制造環節則變得更加依賴于代工廠了。
     
    但是,采用代工模式是無法從根本上解決汽車行業缺芯“卡脖子”難題的,因為這些代工廠主要以消費電子客戶為主,在技術應用和產線規劃上也均偏向于消費電子芯片。以世界上最大的芯片代工廠臺積電為例,2020年汽車芯片僅占臺積電總銷售量的3%,遠遠落后于智能手機芯片48%、高性能計算芯片33%的比例。
     
    究其原因,消費電子芯片與汽車芯片存在很大區別。消費電子芯片在開發階段追求唯快不破、更新換代速度更快、制程更先進、利潤更高;而汽車芯片大部分用于底盤、安全、車燈控制等低算力領域,不用過于追求先進的制程工藝,所以毛利率更低。這對于產能有限的代工廠來說,當然更愿意選擇生產利潤更高的消費電子芯片了。
     
    更重要的是,汽車芯片的技術水平雖然不高,但對其可靠性、安全性、長效性的要求卻極高,畢竟對車企來說,任何不良都有可能導致嚴重的交通事故。據悉,消費電子芯片的不良率要求只需滿足200ppm(萬分之二),而汽車芯片的要求是1ppm(百萬分之一);另在使用壽命要求上,消費電子芯片要求的使用壽命是10年,而汽車芯片的要求是20年。
     
    例如,手機芯片基本每年一更新,一款芯片只要能滿足兩三年內的軟件系統性能需求即可;但由于汽車開發周期較長,一款新車從開發到上市至少需要兩年以上的時間,使用周期更是長達十年以上,這無疑對芯片設計的前瞻性提出了更高要求。
    綜上所述,為車企制造芯片顯然是一件費力不討好的事情,一旦芯片供應緊張,代工廠肯定會“拋棄”汽車客戶。
     
     
    供應鏈邊界正被打破
     
    “此次芯片危機確實影響很大,幾乎每個主機廠都多多少少受到了沖擊,甚至有的主機廠已經不考慮成本問題了,只要能供上貨就行?!标愑駯|表示,通過此次芯片危機可以從中看出兩個重要性來。
     
    第一,顯示出了從事屬地化生產的重要性,缺芯首先體現在產能問題和運營問題上,怎樣才能更好地服務客戶是作為一級供應商、二級供應商、三級供應商的永恒話題;第二,顯示出了半導體行業與汽車行業協同發展的重要性,供應鏈的競爭不光體現在成本上,還要體現在服務上,因此,強化屬地化生產與協調發展十分必要。
     
    眾所周知,芯片作為車企采購周期最長的關鍵部件,往往需要提前半年甚至一年時間下發訂單,如此長的供貨周期無疑讓車企承受了巨大的不確定性。而對于博世這樣的一級供應商來說,更是無時不刻不面臨著芯片供應的問題。所以,自建晶圓工廠既是出于對供應安全的考量,也是對其產品功能性的保障。
     
    “博世從來不敢卡任何人的脖子,也絕對不能卡別人的脖子,別人不卡我們的脖子就已經很好了。在汽車行業,還沒有任何一個產品是由一家企業完全壟斷的,大家都是相互協作的模式?!标愑駯|坦言,在向智能化、電氣化、網聯化轉型過程中,汽車供應鏈邊界正在被打破,商業邊界也在打破,而重塑供應鏈就是要做互相滲透,做你中有我、我中有你。
     
    或許是由于博世在汽車領域的成績過于閃耀,其在半導體領域的地位一直被忽視。實際上,作為全球最大的汽車零部件供應商,博世在半導體領域的投入已超過50年。據StrategyAnalytics調查數據顯示:2019年博世在全球汽車傳感器市場位居首位,占據14.1%的市場份額;在功率半導體市場排名第三,市場份額占比9.1%。
     
    “博世現在不會、未來也不會造車,堅定不移做好供應商的角色、服務好客戶才是最重要的?!标愑駯|強調,造芯是一個長跑項目,不是短跑,“我不認為掌握核心技術是尋求合作的籌碼和武器,而是一種大家能夠互動成就的基礎?!?/span>
     
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