汽车咖啡馆|汽车新定义 02篇 | 国产汽车芯片加速崛起，新“芯”之火，可以燎原( 五 )

? 设计与制造上游受制于人，美国制裁持续升级
从近期美国对中国的科技制裁来看，我国芯片产业的长期薄弱、严重受制于人的局面主要体现在设计和制造的上游，即IP内核、软件工具、制造设备等。
在芯片设计领域，上游IP和EDA软件工具仍严重依赖国外供应商。微控制器、CPU、AI芯片的开发多采用ARM公司的芯片架构和指令集。芯片设计软件EDA也严重依赖美国，Synopsys ， Cadence ， Mentor Graphics三家在 EDA 行业几乎形成垄断。
在芯片加工领域，我国主要受限于先进制造设备，当前最先进的加工技术节点为14nm 。 2018年中芯国际花费1.2亿美元购买EUV光刻机，受美国多方阻挠，至今仍未交付。

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短期内，汽车芯片对制造工艺的需求并不如消费电子那么高， 40nm以上的工艺应用较为广泛，对低制程芯片产品不会造成太大影响。但长期来看，先进制程是发展趋势，先进工艺平台不可或缺。

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当前美国对中国芯片和科技企业的制裁几近扼住咽喉，制裁举措愈加频繁，实体清单上的企业越来越多，企图从技术、制造、市场等维度全面封杀国内企业的发展。
例如，美国对华的制裁就是设计和生产环节的彻底封锁，直接导致华为在设计端无法获取ARM公司的最新IP架构，长期影响芯片产品竞争力；在生产端， 5月15日美国政府发布的新禁令要求台积电在9月14日之后停止向华为供货。
? 技术门槛高，资金投入大，新兴芯片厂商生存艰巨
汽车级芯片有着比消费级芯片更高的技术门槛，工作温度覆盖-40℃到155℃ ，需克服振动、电磁干扰影响，且应保证15年使用周期的高稳定性，供货周期长达30年。

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其次，汽车芯片产业化周期漫长，供应体系门槛高，车规级的认证通常需要3-5年时间，对芯片厂商而言是极大的技术、生产、时间成本的考验。从初始设计到量产落地，用十年磨一剑来形容也并不夸张。

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进入汽车电子主流供应链体系需满足多项基本要求：

满足北美汽车产业所推出的AEC-Q100(IC)、101(离散元件)、200 (被动零件)可靠度标准；
遵从汽车电子、软件功能安全国际标准ISO 26262 。
符合ISO 21448预期功能安全，覆盖基于非系统失效导致的安全隐患；
满足ISO21434网络安全，合理保障车辆和系统的网络安全；
符合零失效的供应链品质管理标准ISO/TS 16949规范；

这个领域的领头羊 Mobileye 用了整整8年才获得第一张车企订单，而上市则是在其成立15年之后；英伟达当前主力芯片Xavier的研发耗资达 20 亿美元。
所以对于后进者来说，几乎难以撼动原有市场。
一方面由于行业中各环节和先进技术是叠加式发展的，技术的瓶颈使得短期内很难完成追赶，另一方面行业普遍倾向采购先进产品，市场集中摊薄了开发成本，加上工艺的改进，往往在成本上比落后产品更有优势。
此外，传统汽车领域一级系统供应商与二级芯片供应商普遍存在高度绑定，开发协同效应显著，供应链格局较为稳定，新兴企业难以轻易跻身。如果没有量产车型的支撑，既无法实现自我造血，也无法在真实应用中检验芯片，制约芯片的长期开发迭代。
对于进入汽车芯片产业的新兴企业来说，生存就已经是巨大的挑战。