汽車芯片

　　在這一輪芯片短缺危機(jī)中，中國作為全球最大新車產(chǎn)銷量市場，暴露出長期以來汽車芯片對外依賴嚴(yán)重，“卡脖子”問題進(jìn)一步凸顯。危機(jī)之下，國內(nèi)芯片制造商及車企已意識到自研芯片的重要性，亟須發(fā)展高精尖芯片技術(shù)。

　　根據(jù)iHS統(tǒng)計數(shù)據(jù)，目前全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模約為410億美元，明年或?qū)⑦_(dá)650億美元。但市場份額上，歐洲、美國和日本公司分別占據(jù)37%、30%和25%，中國公司僅為3%。此外，中國汽車芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，2019年中國自主汽車芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球的4.5%，國內(nèi)汽車行業(yè)中車用芯片自研率僅占10%，而中國汽車用芯片進(jìn)口率超90%，國內(nèi)汽車芯片市場基本被國外企業(yè)壟斷。

　　“芯片問題不可能一蹴而就地得到解決?！敝袊履茉雌嚰夹g(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理原誠寅表示，中國汽車芯片短缺可能會持續(xù)長達(dá)10年之久。

　　目前擁有汽車芯片設(shè)計能力的公司都是一些行業(yè)巨頭，如英特爾、高通、英偉達(dá)等。而有能力同時設(shè)計和制造處理器芯片的大廠只有英特爾和三星。

　　而我國集成電路(IC芯片)產(chǎn)品由于技術(shù)、品質(zhì)等方面還存在諸多不足，總體水平與國際巨頭存在2-5代的差距，同時還存在“供不應(yīng)求”的問題，自給率不到10%，因此長期高度依賴進(jìn)口。

　　盡管目前芯片大約占新能源汽車制造成本的10%，但隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的到來，芯片所占的成本將持續(xù)提升。預(yù)計2020年每輛車將使用1000顆芯片，因此汽車芯片也是汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵。

　　目前我國汽車芯片需求持續(xù)增長，汽車產(chǎn)量和汽車半導(dǎo)體成分是兩個主要因素：

　　汽車產(chǎn)量方面，中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示2016年我國汽車產(chǎn)量超2900萬輛，全球占比穩(wěn)步升高；

　　汽車半導(dǎo)體成分方面，IHS數(shù)據(jù)顯示，我國2016年每輛汽車半導(dǎo)體成分約為 235 美元，遠(yuǎn)低于日本、美國、歐洲水平。

　　眼下，我國作為全球最大的單一汽車市場，集成電路(IC芯片)已經(jīng)連續(xù)5年進(jìn)口額超過2000億美元，尤其是2017年我國半導(dǎo)體芯片進(jìn)口花費(fèi)已經(jīng)接近原油進(jìn)口的兩倍。

　　國際上主流的芯片誕生場景是：在中國品牌的服務(wù)器上用著美國的eda軟件設(shè)計芯片，芯片中可能還用到了來自英國ARM公司的IP，然后到新加坡進(jìn)行芯片加工制造，在香港交貨以后，送到江蘇封裝測試。我國的大部分芯片也在類似的流程里誕生。這次危機(jī)告訴我們，這樣的流程有多脆弱。上述環(huán)節(jié)，除了封裝尚能自足外，最頂尖的技術(shù)能力全部都被卡脖子。

　　我們具體看一下當(dāng)前我國在集成電路各個環(huán)節(jié)的情況：

　　IC設(shè)計：大陸地區(qū)在這個領(lǐng)域主要有以下企業(yè)：紫光集團(tuán)、華為海思、中興微電、匯頂科技、國科微、士蘭微、上海貝嶺和中電華大等。近幾年我國IC設(shè)計的成長還是有目共睹的，受益于本土市場的催動，2015 年我國 IC 設(shè)計業(yè)實(shí)現(xiàn)了26.5%高速增長，規(guī)模達(dá)到1325億元，且占我國集成電路產(chǎn)業(yè)的比重由2012年的28.8%提升至2015年的36.7%。2016年，我國IC設(shè)計業(yè)繼續(xù)保持了24.10%的高速增長，規(guī)模達(dá)到了1644.30億元。根據(jù)2017年的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，我國大陸地區(qū)IC設(shè)計業(yè)規(guī)模僅次于美國和我國臺灣地區(qū)。

　　封裝測試：這個領(lǐng)域大陸地區(qū)主要的企業(yè)有太極實(shí)業(yè)、華天科技、通富微電、晶方科技、蘇州固得這幾家，看著雖然企業(yè)數(shù)量不多，但是我國大陸地區(qū)在半導(dǎo)體封測上還是具有很強(qiáng)的實(shí)力的。在封裝領(lǐng)域，我國企業(yè)技術(shù)水平和世界一流水平已經(jīng)不存在代差，體量已經(jīng)進(jìn)入世界前三位，且發(fā)展速度顯著高于其他競爭對手。2012年，中國大陸地區(qū)集成電路封裝測試業(yè)的收入僅為805.68億元，2016年變?yōu)?523.2億元，是2012年的1.89倍。

　　晶圓制造：集成電路的三大環(huán)節(jié)，大陸地區(qū)在制造領(lǐng)域最弱小。在晶圓制造方面，大陸地區(qū)有中芯國際、華虹半導(dǎo)體、福建晉華和晶合科技等潛力股。雖然當(dāng)前大陸地區(qū)晶圓制造不強(qiáng)，但近年發(fā)展勢頭很猛。據(jù)SEMI統(tǒng)計，2017到2020年全球計劃興建晶圓廠62座，其中26座將落戶中國，占比達(dá)到40%。

　　縱觀整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，還有一個領(lǐng)域我們不得不重視，那就是半導(dǎo)體設(shè)備，晶圓制造產(chǎn)業(yè)落后和設(shè)備落后有很大的關(guān)系。

　　中國真的沒有芯片技術(shù)嗎？答案是否定的。單純的計算速度，我們沒有問題。畢竟在上一屆全球超算大賽中，自研申威處理器奪得第一也算出盡風(fēng)頭。上個月，中科院旗下的寒武紀(jì)科技公司發(fā)布了我國自主研發(fā)的Cambricon MLU100云端智能芯片，理論峰值速度達(dá)每秒128萬億次定點(diǎn)運(yùn)算，達(dá)到世界先進(jìn)水平。

　　問題的關(guān)鍵在于，即便你有了芯片，即便你的芯片計算速度在實(shí)驗(yàn)室中比別人的還快。但是：

　　這個CPU在應(yīng)用場景中的算力如何？是不是大打折扣？你有了芯片，有系統(tǒng)嗎？有應(yīng)用嗎？有生態(tài)嗎？

　　主要原因如下：

　　一是，我國芯片產(chǎn)業(yè)起步較晚，缺少技術(shù)儲備，國內(nèi)難以找到相關(guān)的高端技術(shù)人才來支持研發(fā)。根據(jù)中國工業(yè)和信息化部軟件與集成電路促進(jìn)中心發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2017年中國集成電路從業(yè)人員總數(shù)不足30萬人，缺口40萬人。

　　二是，摩爾定律表明，芯片產(chǎn)業(yè)更新?lián)Q代速度快，投資較高，回報較慢。一般企業(yè)很難有雄厚的資金和資源能力。

　　三是，技術(shù)門檻高。相比其他消費(fèi)類電子芯片，汽車芯片對可靠性要求更高。一般消費(fèi)類電子芯片工作溫度在零下20攝氏度——70攝氏度，而車載芯片的工作溫度必須滿足零下40攝氏度——85攝氏度，還要能經(jīng)受住冷熱沖擊、電磁兼容、抗干擾等壓力。這對汽車芯片供應(yīng)商形成了一定的技術(shù)門檻。

　　四是，行業(yè)協(xié)同機(jī)制的缺失。隨著高級汽車駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）、自動駕駛、車聯(lián)網(wǎng)（V2X）、新能源汽車等新產(chǎn)品和新功能層出不窮，算法芯片、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、新型MEMS傳感器等技術(shù)飛速發(fā)展。此背景下，全球芯片企業(yè)整合并購動作頻繁，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心向中國轉(zhuǎn)移。