汽車涌現(xiàn)“芯”問題，國內(nèi)供應(yīng)鏈能否抓住機(jī)遇？

電子發(fā)燒友報(bào)道（文/周凱揚(yáng)）近幾周以來，全球半導(dǎo)體市場由于供應(yīng)鏈問題引起的減產(chǎn)愈發(fā)嚴(yán)重，首當(dāng)其沖的就是汽車制造商?，F(xiàn)如今最為迫切的問題當(dāng)屬汽車芯片的短缺，那么在這樣席卷全球的缺貨潮下，中國汽車芯片的供應(yīng)鏈能否挺過去，抓住隨之而來的機(jī)遇呢？

國家有關(guān)部門官員已經(jīng)表示，中國汽車芯片的短缺可能會(huì)持續(xù)十年之久，但這樣長的周期與目前的產(chǎn)能供應(yīng)問題無關(guān)。國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心總經(jīng)理原誠寅表示，訂單失誤和疫情停產(chǎn)都是會(huì)迎刃而解的問題，但國內(nèi)不斷擴(kuò)張的需求、專業(yè)知識(shí)的短缺以及地緣政治的介入才是未來缺貨的“罪魁禍?zhǔn)住薄?br />
然而這些并非一朝一夕就能解決的問題，汽車芯片的高設(shè)計(jì)要求不僅是代工廠的重?fù)?dān)，也是芯片設(shè)計(jì)廠商不得不面臨的挑戰(zhàn)。在安全性、耐用性和低成本的三重要求下，一個(gè)汽車芯片從開發(fā)、量產(chǎn)到上市很有可能長達(dá)五年的時(shí)間。那么在現(xiàn)有的產(chǎn)品Line-Up和規(guī)劃下，國內(nèi)汽車芯片供應(yīng)商是否擁有穩(wěn)固的落腳之地呢？

國產(chǎn)汽車芯片 / 電子發(fā)燒友網(wǎng)整理

數(shù)字化的智能座艙

Model S / Tesla

智能座艙作為汽車芯片的主戰(zhàn)場，已經(jīng)有恩智浦、瑞薩、高通等強(qiáng)勢(shì)國際廠商的參戰(zhàn)，但面臨巨大的市場利潤，國產(chǎn)供應(yīng)商自然不會(huì)放棄這塊蛋糕。智能座艙中包含車載信息娛樂系統(tǒng)（IVI）、數(shù)字儀表盤和ADAS等多個(gè)特性，因此不少芯片廠商也各有側(cè)重。

去年便有相關(guān)爆料，指出華為與比亞迪已經(jīng)簽訂協(xié)議，在汽車數(shù)字座艙上使用海思設(shè)計(jì)的八核芯片麒麟710A，該芯片采用了中芯國際的14nm工藝，對(duì)標(biāo)高通的820A芯片。

紫光展銳也在2020年的秋季線上發(fā)布會(huì)上推出了智能座艙芯片A7862，這是一款八核（2
XA75+6xA55）的ARM SoC，采用了12nm的先進(jìn)工藝，同時(shí)集成了Wi-Fi+藍(lán)牙+FM和GNSS等完整通信能力。

國內(nèi)領(lǐng)先的芯片廠商全志也有針對(duì)智能座艙的SoC芯片T7，這款芯片采用了六核A7的CPU設(shè)計(jì)，支持安卓、Linux和QNX三大車載系統(tǒng)的適配。T7支持雙屏異顯、360環(huán)視和DMS多種功能，并在其中內(nèi)置了地平線的算法方案，大幅降低了ADAS方案的成本。

作為特斯拉地圖方案提供商四維圖新旗下的子公司，杰發(fā)科技自主研發(fā)的IVI芯片已經(jīng)在國內(nèi)連續(xù)多年保持汽車后裝市場的領(lǐng)先地位，同時(shí)也在拓展前裝市場。德賽西威就在去年與杰發(fā)科技簽訂協(xié)議，在新一代產(chǎn)品上采用杰發(fā)科技自主設(shè)計(jì)的車規(guī)級(jí)高性能SoC。

AC8257 SoC / 杰發(fā)科技

AC8257是一款集成4G+藍(lán)牙+WIFI+GPS的高性能IVI SoC，采用了14nm的FinFET工藝，不僅支持3D 360度環(huán)視AVM，也支持雙屏高清倒車錄像顯示，聯(lián)網(wǎng)待機(jī)功耗低至3mA，該芯片已經(jīng)在前裝車型實(shí)現(xiàn)成功量產(chǎn)。

車規(guī)級(jí)MCU的突破

車規(guī)級(jí)MCU在AEC-Q100、IATF 16949以及ISO26262三大標(biāo)準(zhǔn)的加持下，也能成了國產(chǎn)芯片難以突破的一環(huán)，其研發(fā)難度也讓不少芯片廠商望而卻步。但不論是從數(shù)量上，還是從重要性上，車規(guī)MCU依舊是不可或缺的車用半導(dǎo)體。

比亞迪半導(dǎo)體在2018年推出了第一代8位的車規(guī)級(jí)MCU芯片，2019年又推出了第一代32位車規(guī)級(jí)MCU芯片，在自研自用的優(yōu)勢(shì)下，如今其車規(guī)級(jí)MCU裝車量已經(jīng)超過了500萬。比亞迪半導(dǎo)體的BF7106AM系列也是國內(nèi)首款量產(chǎn)車規(guī)級(jí)的32位通用MCU，內(nèi)部集成了CAN、LIN和UART等多個(gè)通信模塊，已經(jīng)在比亞迪車型的電控、熱管理和ADAS等應(yīng)用中全面覆蓋。

KF32A開發(fā)套件 / 芯旺微電子

除了像比亞迪半導(dǎo)體這樣采用ARM架構(gòu)32位MCU的芯片廠商外，也有芯旺微電子這樣采用自研Kungfu32內(nèi)核架構(gòu)的芯片廠商。KF32A是芯旺微歷時(shí)六年開發(fā)的32位車規(guī)級(jí)MCU，支持多路CAN和LIN接口，憑借其低功耗、高處理性能等特性，該MCU適用于BCM、儀表盤和T-BOX等多種車載應(yīng)用。未來芯旺微還打算推出支持CAN-FD的車規(guī)MCU，以滿足更高的通信需求。

AC781x開發(fā)套件 / 杰發(fā)科技

除了IVI芯片之外，杰發(fā)科技也早在2018年推出了車規(guī)級(jí)32位芯片AC781x，并于去年推出了該產(chǎn)品線的新成員AC7801x。與AC781x相比，AC7801x具備更強(qiáng)大的性能，并增加了CAN-FD接口，20PIN到48PIN三種封裝形式大幅提升了該MCU的適配靈活度，適用于車身控制、冷卻和照明等系統(tǒng)。

汽車安全不僅只是駕駛安全

對(duì)于車載芯片來說，駕駛安全固然應(yīng)該放在首位，這也是為何芯片廠商要花大量心力來通過認(rèn)證的原因。但與此同時(shí)，隨著車聯(lián)網(wǎng)的普及，信息通訊安全同樣成了新一代電動(dòng)汽車的痛點(diǎn)之一，而且對(duì)于國產(chǎn)芯片來說，國密化同樣也是安全芯片的需求，

紫光國微已經(jīng)在安全芯片領(lǐng)域有了相當(dāng)深厚的積累，隨著汽車電動(dòng)化、智能化的發(fā)展，紫光國微也在智能網(wǎng)聯(lián)車中部署了自己的智能安全芯片。去年8月11日，紫光國微與國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，在新能源汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)制定、車規(guī)級(jí)安全芯片的研發(fā)和測試等領(lǐng)域通力協(xié)作。

THD89芯片 / 紫光國微

紫光國微近年來也推出了多款汽車芯片，比如已通過AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證和多項(xiàng)安全認(rèn)證的THD89系列，以及已經(jīng)搭載在廣汽、東風(fēng)等大型車企車型的T97系列。紫光國微的“超級(jí)汽車芯”戰(zhàn)略計(jì)劃先通過車規(guī)級(jí)智能安全芯片切入，隨后在MCU和傳感器等芯片上趕超國際產(chǎn)品。

除了紫光國微以外，信大捷安也推出了針對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的V2X安全芯片XDSM3276，該芯片在加速密碼算法、低功耗設(shè)計(jì)、物理安全防護(hù)上進(jìn)行了創(chuàng)新和優(yōu)化，可以做到國密的安全等級(jí)。XDSM3276的SM2簽名驗(yàn)證速度達(dá)到5000次/秒，注意滿足C-V2X各應(yīng)用場景2000次/秒的性能要求。

TTM2000 / 芯鈦科技

芯鈦科技同樣擁有自研的國密級(jí)汽車芯片TTM2000，并針對(duì)V2X應(yīng)用安全進(jìn)行了專門的開發(fā)設(shè)計(jì)，注意滿足C-V2X和DSRC的消息驗(yàn)證和安全證書管理。在密碼單元的性能上，TTM2000的高速SM3單元和高速SHA單元均可實(shí)現(xiàn)500Mbps的速率。

通信芯片造就新一代智能網(wǎng)聯(lián)車

國內(nèi)目前主流的汽車通信芯片仍是高通的C-V2X芯片，但憑借中國本土的通信龍頭企業(yè)，也逐漸與之抗衡的芯片。

MH5000模組 / 華為

華為在2019年發(fā)布了自研的巴龍5000基帶芯片，并推出了搭載該芯片的首款5G車載模組MH5000。該芯片可以實(shí)現(xiàn)單芯多模，并支持SA/NSA雙5G組網(wǎng)，最高下行速率達(dá)到2Gbps，也是業(yè)內(nèi)首款集成5G+V2X技術(shù)的模組。MH5000模組也已經(jīng)在廣汽的AION V、北汽的ARCFOX α-T等新能源車型上采用。

大唐高鴻也在去年6月宣布，與阿爾卑斯阿爾派合作打造的新一代C-V2X車規(guī)級(jí)模組DMD3A已經(jīng)投入量產(chǎn)。這款模組采用了中國信科集團(tuán)的自研芯片，具有高集成度、低功耗和小尺寸的特點(diǎn)。大唐高鴻在接受提問時(shí)也提到，公司不對(duì)外銷售C-V2X芯片，而是提供C-V2X通信模組。

G9芯片 / 芯弛科技

除了V2X的通信之外，整車上的多域互聯(lián)同樣需要高性能的網(wǎng)關(guān)芯片，面對(duì)不同域之間日益增加的流量和數(shù)據(jù)交換，高吞吐和低延遲成了新一代網(wǎng)關(guān)芯片主打的性能表現(xiàn)。芯弛科技于去年發(fā)布了G9網(wǎng)關(guān)芯片，該芯片采用了芯弛第二代包處理引擎SDPEv2，支持20路的CAN-FD和雙千兆的TSN以太網(wǎng)，并加入了Cortex-R5的安全CPU和高性能硬件安全模塊，進(jìn)一步提高車內(nèi)通信的安全性。

語音控制的全新場景

汽車為語音控制創(chuàng)造了又一個(gè)前景廣闊的應(yīng)用場景，但車載語音控制如果采用傳統(tǒng)的云端處理器的話，就必須要解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和延遲的問題。

TH1520芯片框圖 / 深聰智能

深聰智能于2019年發(fā)布了AI語音芯片TH1520，這是一款支持六麥克風(fēng)拾音的強(qiáng)勁語音識(shí)別芯片，采用芯片+算法的軟硬融合方式，TH1520可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)200多條指令的全離線識(shí)別。這一芯片采用了中芯國際的工藝，目前已經(jīng)在汽車后裝市場落地，深聰智能也表示不久后將推出第二代AI語音芯片，實(shí)現(xiàn)更高水準(zhǔn)的本地語音識(shí)別，并加入聲紋識(shí)別等安全特性。

為了打造云、端、芯結(jié)合的全棧車載語音方案，云知聲和億咖通共同成立了芯智科技公司。芯智的全棧語音AI芯片也在2020年年初成功流片，并計(jì)劃與2020年底量產(chǎn)。該芯片采用了RISC-V框架，并借助云端訓(xùn)練、本地部署的方式，做到更優(yōu)秀的用戶持久體驗(yàn)。除此之外，芯智科技還打算將芯片與整車的交互代碼開源，從而支持更多云服務(wù)的接入。

小結(jié)

從汽車芯片產(chǎn)品的角度來看，國產(chǎn)的供應(yīng)鏈水平并不弱于頂尖大廠，但由于汽車認(rèn)證與半導(dǎo)體供應(yīng)短缺的雙重時(shí)間原因，部分領(lǐng)域仍然落后于率先入局的國際廠商。因此國內(nèi)汽車芯片標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)認(rèn)證的制定、自有制造能力的建立以及相關(guān)專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng)與開發(fā)，都必須要盡快提上日程。

但國內(nèi)汽車芯片的供應(yīng)商也有不小的優(yōu)勢(shì)，目前互聯(lián)網(wǎng)造車趨勢(shì)的興起，勢(shì)必會(huì)涌入更多的造車新勢(shì)力，國產(chǎn)汽車芯片無論是在前裝市場還是后裝市場，同樣將迎來更大的發(fā)展空間。