自研芯片何时降临
此前有调查数据指出,因为“芯片荒”的缘故,预计2021年全球汽车减产将达一百万辆左右。
“缺芯”危机带来的影响已不可避免,对于占世界三分一体量的中国汽车市场,更危险的信号已经传来:在或主观或客观被限制甚至封锁车载芯片的进口后,中国的车用自研芯片是否可控?
“目前在国内汽车产业,国产芯片的占有率不到5%,在短期内不可能替代进口芯片。”张翔称,全球汽车芯片行业高度垄断,而从新增生产线投产到芯片下线,对于芯片供应商至少需要2年的时间:“这个行业壁垒很高,现在智能汽车芯片供应不足,也在于这些芯片大厂们对于高端的新的智能汽车没有做好订单增量的准备。”
张翔认为,对于位于美、欧和日本的世界各大汽车芯片厂家,中国的芯片企业尚不具备核心技术能力,“国内大部分的芯片商都是做外围芯片,比如信息娱乐、汽车音响,只有少数企业涉及汽车安全、自动驾驶方面,但量还不是很大。对于未来的智能汽车,其主要的控制功能包括算法都是由芯片实现的,直接关系到汽车核心技术的掌握能力。在汽车各零部件中,芯片的价值、利润和技术门槛都比较高,一定程度上决定了汽车产业发展的高度。”
需要清醒认识到,当前中国的汽车行业对芯片的进口依赖度极高。据国内汽车芯片行业相关数据显示,2019年度,中国的自主汽车芯片产业规模仅占全球的4.5%,同期汽车用芯片进口率超90%,在传感器、车载网络、三电系统、高级驾驶辅助系统等关键系统的芯片上,重度依赖进口。
中国2007-2017年集成电路进口额
张翔向南风窗表示,由于汽车芯片的制造门槛很高,中国的汽车芯片制造平均要比发达国家晚2-3代,一时半会难以填补技术空白,“在传统的燃油车领域,包括发动机、变速箱的管理芯片,中国的本土制造短期内赶超不了,但在自动驾驶领域的芯片有机会。”
2019年全年,全球汽车市场销量较2018年下跌了3.25%,但全球车载芯片这一细分市场却实现逆势上扬,同比增速达到11%。
随着智能驾驶越来越成为各大整车厂商在未来的竞争制高点,芯片在智能驾驶中的核心作用也日渐凸显。不管是传统车企,还是造车新势力,近年来都已经在积极布局芯片领域。
在2019年4月,特斯拉就发布了搭载两块高性能芯片的自动驾驶系统,当时被喻为“世界上最强大的自动驾驶计算平台”。
而自2020年下半年以来,关于蔚来“造芯”的消息越来越密集。对于强调科技感的智能汽车,搭载的芯片竞争力越为优异,其辅助驾驶系统的成长性则越具潜力。
但就目前来看,除了少数车企以外,绝大部分造车新势力都未投入到自研芯片中去,原因除了重资本的壁垒之外,从车载芯片的研发到投入实际应用,整个过程中需要跨越大量的技术障碍。
2019年12月,英伟达新一代自动驾驶芯片Drive Orin发布
更为现实的原因还在于,要想充分发挥自研芯片的后发优势,就必须克服比当下通用的成熟车载芯片更为艰巨的技术难关。
仅以蔚来投入自研芯片来看,相比目前主流的14nm车载无人驾驶芯片,从芯片研发的周期来倒推,蔚来在现今只有冲刺押注7nm芯片,才能保证在两至三年后,其投入应用的自研芯片不会在性能上落后太多。
要知道,从英伟达新一代Drive Orin,到特斯拉与半导体设计企业博通联合开发的新款高效能运算芯片,再到自动驾驶技术明星公司Mobileye的下一代芯片EyeQ5,这些自动驾驶领域的主要芯片玩家,都已将自家芯片产品的制程推进至7nm。
车载智能芯片的投入到底有多“烧钱”?单论设计成本,有业内数据显示,从前端到完成后端设计,7nm芯片的设计成本在20亿元左右,每次失败的流片,都意味着2亿元打了水漂。
除了令人咋舌的设计研发成本外,在制造方面,倘若国内的光刻机技术仍无法形成突破,中国车载芯片厂商还有可能像手机芯片一样,在未来面临从芯片设计到制造的管制威胁。
“目前各方对于‘缺芯’的关注度很高,引发自主化的担忧很正常。但这并不是一蹴而就可以实现的事情。如今汽车的电子电气架构都在经历深刻变革,当前汽车所采用的大量独立控制单元,将逐步被少量高性能计算单元所取代。乐观估计,中国自主研发的自动驾驶汽车芯片,会在2023年开始进入前装汽车市场。”张翔如此预测。