汽車主控芯片國產(chǎn)自主化什么時候?qū)崿F(xiàn)？蠶食周邊器件是起點？

中興通訊被美國禁售事件一出，立即引發(fā)軒然大波和全國各界輿論的哀嘆，我國缺“芯”的窘態(tài)被赤裸裸的曝露在公眾面前。不只通信行業(yè)，芯片重度依賴進口的汽車行業(yè)，同樣面臨著“受掣于人”的危險。雖然目前全球三分之一的汽車在中國制造，但令人尷尬的現(xiàn)狀是，整車中幾乎所有的芯片都要依賴進口。從自主、可控、安全角度來看，汽車主控國產(chǎn)化同樣緊迫。中興事件一出，越來越多的業(yè)內(nèi)人士開始反思，什么時候汽車主控芯片才可以實現(xiàn)國產(chǎn)自主化？

主控國產(chǎn)化非易事，可從周邊器件開始蠶食

縱觀國外，恩智浦、英飛凌、意法半導體等一大波芯片企業(yè)已經(jīng)迅速成長，并且擁有強大的技術(shù)實力，占據(jù)絕大部分的市場份額。反觀國內(nèi)，為車規(guī)設(shè)計的芯片少之甚少。雖然國家出臺各項優(yōu)惠政策大力推動芯片國產(chǎn)化進程，但是在高聳的技術(shù)和市場壁壘面前，想要跨越并非易事。

“這讓我想起十年前聯(lián)想成長起來的時候，我們也曾思考過PC的主控芯片CPU什么時候能夠國產(chǎn)化？內(nèi)存條什么時候能國產(chǎn)化？到現(xiàn)在一二十年過去了，還是沒有實現(xiàn)。對汽車產(chǎn)業(yè)我同樣比較悲觀。或許一直要等到我們可以自己做 CPU、存儲器的時候，汽車主控芯片的國產(chǎn)化才能實現(xiàn)。”在談及這個話題，華登國際合伙人王林看法相當保守，雖然該機構(gòu)也投資了近二十家汽車芯片企業(yè)。

從以往經(jīng)驗來看，即便是消費類電腦CPU國產(chǎn)化都道路曲折，更勿論在可靠性和安全性要求更高的汽車芯片。王林回憶他與上汽一位高管交流時，那位高管的義憤填膺：“別看我們的電動汽車做了這么多，但如果英飛凌不給我供應(yīng)IGBT，我們一輛車也出不去。”對新能源車來說，電機驅(qū)動部分最核心的元件就是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管芯片），這個器件約占電機驅(qū)動系統(tǒng)成本的一半，同時也決定了整車的能源效率。無論汽車主控部件，動力部件，國內(nèi)汽車行業(yè)一直都被國外半導體廠商“卡脖子”是不爭的事實。

“中國的IGBT多少年能突破？我覺得至少要5－10年時間?！蓖趿终f道，“同樣對于主控芯片國產(chǎn)化，這個事情不是說沒有希望，我們還是在努力，但是不要希望短時間內(nèi)能解決問題，我們欠的功課太多，要補的也太多。”

無論在智能手機等消費領(lǐng)域還是安防監(jiān)控等行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，中國芯都有一席之地，但是在汽車領(lǐng)域情況明顯不同，汽車是比智能手機等消費產(chǎn)業(yè)鏈更復雜、要求更嚴格、測試周期更長、門檻更高的產(chǎn)業(yè)，國內(nèi)汽車芯片廠商要有 “用武之地”顯然需要的是“長久攻堅戰(zhàn)”。

“所以我們不見得要這么焦慮，”上海矽睿科技有限公司首席執(zhí)行官孫臻認為，目前業(yè)內(nèi)對于汽車芯片國產(chǎn)化顯得有點太焦慮了，“國際廠商做了三四十年，我們現(xiàn)在希望國產(chǎn)三四年就做到，這不符合發(fā)展規(guī)律，別人花了很多時間和經(jīng)驗積累的技術(shù)，要我們一下做到也不科學?！?/p>

而北京中星微人工智能芯片技術(shù)有限公司首席技術(shù)官張亦農(nóng)表示可以用“曲線求國”的策略，他指出，汽車芯片安全可靠性是第一位的，以目前技術(shù)實力來說，這個市場確實不可能鯨吞，但是可以從周邊芯片開始不斷的國產(chǎn)化，慢慢滲透到核心的主控芯片，逐步蠶食。

“汽車中用到包括傳感器在內(nèi)的很多芯片，例如用幾百個小雷達感知物體、收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)多了自然就開始使用AI ，對自動駕駛來說，AI芯片的重要性可能會比原來的主控芯片更為重要。”張亦農(nóng)說道：“先從傳感器開始，到之后的AI芯片，這么多器件如果都開始慢慢用國產(chǎn)芯片，全面國產(chǎn)化或許五到十年可以實現(xiàn)?！?/p>

“肯定的是，做傳感器、周邊機會還是比較大的?！蓖趿謱Υ艘脖硎局С帧ＨA登國際投資了一家研發(fā)汽車胎壓傳感器的公司——寧波琻捷，就在前不久，這家公司發(fā)布了其稱為第一顆國產(chǎn)車規(guī)級論壇壓力傳感器（TPMS）芯片，目前已經(jīng)量產(chǎn)和收到了前裝訂單，印證著從周邊開始蠶食的可行性。

“這將是一個階梯型的過程，我們可以先從外圍或者是其他地方切入。首先要讓客戶信賴這個產(chǎn)品，然后慢慢切入到比較重要的地方。其中有三點必須要注意：第一我們要做好產(chǎn)品定義，芯片本身產(chǎn)品定義周期很長，汽車的更長，我們需要更多的和市場緊密聯(lián)系，和客戶一起來做產(chǎn)品定義；第二提供好的系統(tǒng)解決方案；第三，產(chǎn)品質(zhì)量有保證，不能把我們的客戶當成小白鼠。”該公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官李夢雄談到被客戶逐步接受的過程：“做了一個產(chǎn)品之后，客戶對你的產(chǎn)品有信任，質(zhì)量體系和設(shè)計都認可，后續(xù)有需求也會繼續(xù)找你。在我們第一款產(chǎn)品出貨之后，客戶找到我們，還希望一些東西我們幫他們來做，例如我們正準備開發(fā)第二代的智能系統(tǒng)，剛好他們也有很迫切的需要。再例如有一款芯片，客戶的國外供應(yīng)商斷貨了8周，這款產(chǎn)品和我們的一顆產(chǎn)品類似，他們非常希望有second choice，這對我們也是一個進入其供應(yīng)鏈的很好機會。”

可靠性、系統(tǒng)交付能力缺失是痛點

與消費類電子芯片相比，車規(guī)級芯片對產(chǎn)品的技術(shù)與質(zhì)量要求非常嚴格和苛刻?！叭绻囆酒獓a(chǎn)化，可以從不會出安全事故的車開始，”微軟（中國）有限公司首席技術(shù)顧問管震則對國產(chǎn)汽車芯片可靠性抱有很大懷疑態(tài)度，“越低端越容易國產(chǎn)化，這里所說的低端最好是在農(nóng)村中使用的、不會產(chǎn)生安全事故的那種。我們可以從農(nóng)村包圍城市，這個策略很正常。就算我們自主可控的芯片開發(fā)出來，用到某品牌車上，相信也沒人敢買沒人敢開。所以不能一開始就上城市，不然責任沒人敢抗、風險沒人擔。”

正如管震形容的那樣，汽車芯片涉及人身安全，對產(chǎn)品可靠性的要求非常高，即使國內(nèi)芯片企業(yè)有能力生產(chǎn)車規(guī)級芯片，整車企業(yè)也不敢冒然嘗試，更何況自主車載芯片剛剛起步。

目前在核心車載芯片進行國產(chǎn)化替代幾乎是不可能完成的任務(wù)，因此也有不少國內(nèi)廠商從看似不那么“核心”的汽車娛樂系統(tǒng)入手，希望把在消費電子中積累的經(jīng)驗移植到車載中，“就算汽車電子中一些產(chǎn)品是消費級別的，但是并不代表要求就降低?！?華米（北京）信息科技有限公司副總裁陳潛指出，“例如寶馬車中的娛樂系統(tǒng)，整機廠商也不會去換國產(chǎn)的，會影響他的品牌，即使是消費類也是要滿足汽車電子特有的要求?！?/p>

舉例來說，一般消費類電子工作溫度在－20度至70度之間，車載芯片的工作溫度必須滿足－40度至85度，還要能經(jīng)受住冷熱沖擊、電磁兼容、抗干擾等壓力。消費類電子的DPPM指標要求是100－200，但是汽車電子是0．x％DPPM，接近于0。

“我們首先要把產(chǎn)品可靠性做好?！?孫臻同樣表示，“我們認為汽車娛樂系統(tǒng)電子是可以容易進入的方向，但是娛樂系統(tǒng)也是要汽車標準的，和動力系統(tǒng)差不多，也需要達到車規(guī)級標準，所以先要把自己的能力提升，新的機會來了，我們才能有進入的可能?！?/p>

國內(nèi)生產(chǎn)的汽車芯片想要打入各級車廠供應(yīng)鏈，必須取得兩個大認證，第一是要符合由北美汽車產(chǎn)業(yè)的AEC－Q100（IC）可靠度標準；第二則要符合供應(yīng)鏈品質(zhì)管理標準ISO／TS 16949規(guī)范?！斑@個過程更多是需要經(jīng)驗和時間的不斷積累?！?李夢雄說道，“像我們這款產(chǎn)品經(jīng)歷了168天的芯片原型設(shè)計仿真，12版底層固件更新，586天的可靠性測試和認證，126天的嚴苛道路測試才能量產(chǎn)推出，因為關(guān)乎到安全，可靠性穩(wěn)定性是第一考量?！?/p>

李夢雄還指出，過車規(guī)認證對于國內(nèi)芯片廠商來說，難度不小，但不是不可實現(xiàn)，而設(shè)計出滿足車規(guī)標準的產(chǎn)品后，交付能力同樣是一大考驗。所以除了可靠性外，國內(nèi)芯片廠商最欠缺的還有整個系統(tǒng)交付能力?！拔覀兦啡钡牟皇且粋€主控芯片，而是對汽車整個系統(tǒng)的理解能力和交付能力。相比消費類芯片，汽車級芯片在設(shè)計生產(chǎn)出來以后，交付給客戶的環(huán)節(jié)還會面臨更多考驗。汽車級芯片交付非常麻煩，整個質(zhì)量管理體系很復雜，給汽車廠商交付的文件非常多，中國廠商在完整系統(tǒng)交付能力上非常欠缺。所以不管是主控還是傳感器，再設(shè)計之前，我們需要的是理解汽車整個系統(tǒng)，包括理解客戶的FEMA、PPAP、APQP等等。”

一方面是國產(chǎn)芯片廠商需內(nèi)修技術(shù)實力、交付能力、對整車系統(tǒng)的理解能力，另一方面，整車廠商的帶動亦不可缺失?！捌囆酒匦脑跉W洲，美國做汽車芯片也不是很多，因為德系車關(guān)系，市場在那邊，所以帶動了一系列的一級供應(yīng)商起來，也帶動英飛凌、恩智浦起來?！?李夢雄說道，“我認為國內(nèi)也需要類似的過程，現(xiàn)在比亞迪、吉利都做得很不錯，如果他們帶動我們的一級供應(yīng)商起來，最后再帶動上游的芯片產(chǎn)業(yè)、傳感器產(chǎn)業(yè)起來或者說是主控芯片起來?！?/p>

增量市場、AI領(lǐng)域是國產(chǎn)芯片機會點

隨著汽車智能化、車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛時代的到來，汽車芯片的使用將更加廣泛，越來越多的傳感器以及集成了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、深度學習等AI功能的智能化芯片都將在汽車中得到應(yīng)用。對國內(nèi)汽車電子相關(guān)廠商來說，無疑是機不可失的機遇。因為在這些新興領(lǐng)域，我們不必殫心竭慮的“師夷長技以制夷”，而是可以大家都在同一起跑線，從無到有，從有到強。

小米產(chǎn)業(yè)投資部合伙人孫昌旭就指出，“我們沒必要總想著把別人很強的東西搶過來，這個是不可能的，人家已經(jīng)比我們強很多了，想在主控上超過別人，這是十年二十甚至五十年都不可能發(fā)生的事情。人家CPU主控已經(jīng)做了幾十年了，要超越很難，除非政府強制下命令要求國產(chǎn)化，不允許進口，否則沒有用戶愿意去做，也沒有必要去做，這個是資源浪費。本來技術(shù)就是不分國界的。我們更應(yīng)該想人類還需要什么，有什么還沒有做的，我們需要把沒有做的事情去做了。所以我們要做的是差異化，腳踏實地的在一些新增量市場、新增業(yè)務(wù)和技術(shù)方向去努力。我們?nèi)硕唷⑶趭^，國家還支持，在這些領(lǐng)域我們是有可能贏過別人、超越別人的。”

以5G為例，目前國內(nèi)外技術(shù)基本上處在同樣的起跑線，華為等國內(nèi)企業(yè)更是走到前面引領(lǐng)著這個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。華為終端有限公司終端芯片平臺規(guī)劃首席專家王利強對上述看法非常認同：“在新興領(lǐng)域做增量，對在位者或是新進入者來說門檻是一樣的，或者說相差沒那么大，這個對新進入者是有機會的，這個增量也可以是比較高端的產(chǎn)品。比如以前車是不聯(lián)網(wǎng)的，現(xiàn)在海思的4G模塊已經(jīng)做進了歐系車廠中?！?/p>

自動駕駛領(lǐng)域?qū)χ袊鴱S商亦是一個非常好的彎道超車的機會。陳潛表示，現(xiàn)在我們處在駕駛領(lǐng)域非常革命性的階段，如果我們的目標只瞄著主控，那么五年之后就可能完全落后了。因此要從整體的系統(tǒng)去看這個問題，例如除了娛樂系統(tǒng)，還有車聯(lián)網(wǎng)，包括車與車之間的互聯(lián)，車與設(shè)備之間的互聯(lián)等等，這是自動駕駛中非常重要的組成部分?！坝辛藗鞲衅?、攝像頭、激光雷達等還不能滿足自動駕駛的需求，汽車和周邊環(huán)境之間一定會有一個互動，包括車和車之間也會有互動，這里涉及到5G的應(yīng)用，還有連接接口，這都需要把他們放一塊去做一個整體的考量，只盯著一個MCU是不行的。將傳感器融合、自動駕駛?cè)诤掀饋?，我們的IC還是很有機會的?！?/p>

“在汽車領(lǐng)域，做增量市場機會還是非常多的，不只是芯片。奧迪曾在去年的ARM合作伙伴大會上表示，車不再是發(fā)動機的生意，甚至不是電子產(chǎn)品的生意，而是軟件和服務(wù)的生意。這些都是國內(nèi)廠商的機會點?！蓖趵麖娬f道。

“在AI、ADAS領(lǐng)域，我們的起跑線是一致的。AI的特點是數(shù)據(jù)，誰有數(shù)據(jù)誰就掌握了話語權(quán)，中國人最多、數(shù)據(jù)最多這正是我們優(yōu)勢之處?！睂O昌旭補充道：“AI訓練需要數(shù)據(jù)，很可能五年十年后，國外的AI情商智商都沒有我們的高，我們可以做得比他們好?！?/p>

計算能力／GPU的提升、訓練數(shù)據(jù)越來越多、DNN架構(gòu)的演講和深度算法的改進，這三個方面的發(fā)展促使AI目前到了一個噴發(fā)的階段，國內(nèi)廠商的技術(shù)在某些應(yīng)用領(lǐng)域例如人臉識別已經(jīng)到了可以商用化的階段，因此陳潛指出，“我們不用聚焦在GPU，可以去聚焦在數(shù)據(jù)的應(yīng)用。因為我們在算法上人才并不比美國差很多，AI算法是非常重要的部分，這塊中國企業(yè)還是有機會的。”

雖然對汽車芯片國產(chǎn)化表示謹慎和悲觀態(tài)度，但是管震也認為，和人工智能結(jié)合起來的芯片或應(yīng)用場景是我們的強項，是我們不用彎道超車，甚至已經(jīng)是大步在前的地方。