車規(guī)級(jí)芯片到底難在哪？

區(qū)別于其他用途的芯片，車規(guī)級(jí)芯片有一套獨(dú)立的適用于汽車電子元件的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)，比如它的工作溫度范圍在-40°~125°、元器件的壽命要達(dá)到20年、抗沖擊的能力要比較強(qiáng)，還有很多專業(yè)的電氣特性測(cè)試、環(huán)境應(yīng)力測(cè)試、可靠性測(cè)試等等。而消費(fèi)電子的要求則要低很多，它的工作溫度通常在0~70°之間，芯片壽命在3~5年左右。

難點(diǎn)一：認(rèn)證測(cè)試難

正是因?yàn)檐囈?guī)級(jí)芯片的這些特殊之處，給車規(guī)芯片的研發(fā)帶來了諸多挑戰(zhàn)。

我們都知道一款智能汽車的芯片應(yīng)用的芯片有上千顆，不同用途的芯片， 要求也不同，難點(diǎn)也不盡相同。

美國(guó)制定的汽車電子標(biāo)準(zhǔn)把其分為5級(jí)。汽車各系統(tǒng)對(duì)芯片要求由高到低依次是：動(dòng)力安全系統(tǒng)>車身控制系統(tǒng)>行駛控制系統(tǒng)>通信系統(tǒng)>娛樂系統(tǒng)。

一些芯片是可以接受偏差的，比如娛樂系統(tǒng)的顯示屏驅(qū)動(dòng)芯片，藍(lán)牙芯片等，這些對(duì)安全性的影響較小。

一些涉及汽車安全的芯片，是絕對(duì)不能放低標(biāo)準(zhǔn)的，一旦發(fā)生事故后果不敢想象，所以這部分芯片必須零失效，必須通過AEC-Q100的7大類41項(xiàng)測(cè)試，而完成全部測(cè)試，平均最低時(shí)間也需要大概6個(gè)月左右。

難點(diǎn)二：芯片優(yōu)化難

是芯片優(yōu)化難。

應(yīng)用于自動(dòng)駕駛的芯片是有算力需求的，自動(dòng)駕駛要處理海量的道路數(shù)據(jù)，快速做出響應(yīng)。從圖像處理的角度來看，我們?nèi)四X是一塊極其強(qiáng)大的GPU，圖像渲染能力非常強(qiáng)，所以，要實(shí)現(xiàn)更高階的自動(dòng)駕駛，大算力還是不可或缺的。 當(dāng)然算力大不一定體驗(yàn)是最優(yōu)的，比如地平線會(huì)把汽車和AI結(jié)合起來，在大算力硬件的基礎(chǔ)上，去提升芯片的使用效率。 所以說，了不起的汽車芯片公司，都是軟硬件融合實(shí)力強(qiáng)勁的公司。

難點(diǎn)三：落地慢、量產(chǎn)難

1990年8月，國(guó)務(wù)院決定在“八五”計(jì)劃期間（1990年—1995年）推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)升級(jí)，“908工程”規(guī)劃出爐，目標(biāo)是使半導(dǎo)體工藝制造技術(shù)達(dá)到1微米以下。

但“908工程”的進(jìn)展并不盡如人意，其中，經(jīng)費(fèi)審批花費(fèi)了2年的時(shí)間，從美國(guó)AT&T引進(jìn)0.9微米工藝制程花費(fèi)了3年時(shí)間，建廠又花了2年多的時(shí)間，前后共計(jì)7年多的時(shí)間。 在那個(gè)半導(dǎo)體工藝遵循摩爾定律飛速前進(jìn)的年代，我們就是在與時(shí)間賽跑，輸?shù)舯荣惖慕Y(jié)果就是晶圓產(chǎn)線“投產(chǎn)即落后”，難以實(shí)現(xiàn)盈利。 一顆汽車芯片從設(shè)計(jì)流片、車規(guī)認(rèn)證、車型導(dǎo)入驗(yàn)證、到量產(chǎn)裝車，通常需要3-5年的時(shí)間。而只有最終大規(guī)模落地量產(chǎn)，企業(yè)才能真正地活下來。

難點(diǎn)四：降低成本難

軍工級(jí)芯片很多不計(jì)成本，而消費(fèi)電子又不需要花那么大的代價(jià)去做驗(yàn)證和測(cè)試，甚至很多車規(guī)級(jí)芯片都是在消費(fèi)電子和工業(yè)領(lǐng)域成熟了之后才會(huì)用到車上的。

所以，研發(fā)汽車芯片真的很不容易。 盡管車規(guī)級(jí)芯片研發(fā)困難重重，但依然是芯片國(guó)產(chǎn)替代化的突破口，車規(guī)級(jí)芯片的國(guó)產(chǎn)化也有助于提升國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)的整體實(shí)力。

編輯：黃飛