汽車芯片廠商競(jìng)逐先進(jìn)制程 國(guó)產(chǎn) 7nm芯片何時(shí)走向量產(chǎn)？

一場(chǎng)圍繞汽車級(jí)芯片先進(jìn)制程工藝的爭(zhēng)奪戰(zhàn)已經(jīng)開始。

10月31日，吉利汽車表示，由“芯擎”科技自研的“智能座艙芯SE1000”采用了車規(guī)級(jí)7納米工藝，將于2022年量產(chǎn)。

如果能夠真正實(shí)現(xiàn)落地，這將是國(guó)內(nèi)車規(guī)級(jí)SOC芯片第一次走進(jìn)7納米制程。在國(guó)際主流玩家中，包括高通、恩智浦在內(nèi)的廠商早已圍繞5nm制程展開了較量。在原有的計(jì)劃中，恩智浦將在今年推出首顆采用5nm制程的eCockpit（電子駕駛艙）SoC。

受消息面影響，11月1日汽車電子概念走勢(shì)活躍，光弘科技、超聲電子、景旺電子、崇達(dá)技術(shù)、易德龍、新潔能、滬電股份等漲停，聞泰科技漲5.59%。

高熱需求“帶動(dòng)”新玩家入局

在網(wǎng)絡(luò)化、電氣化、智能化趨勢(shì)推動(dòng)下，汽車已經(jīng)成為“輪子上的數(shù)據(jù)中心”，汽車半導(dǎo)體用量迅速提升。根據(jù)Gartner此前公布的數(shù)據(jù)顯示，全球汽車半導(dǎo)體市場(chǎng)2022年有望達(dá)到651億美元，占全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模的比例有望達(dá)到12%，并成為半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域中增速最快的部分。

“無論是電動(dòng)車或是自動(dòng)駕駛，都將需要質(zhì)量?jī)?yōu)良且安全等級(jí)高的半導(dǎo)體元器件。”集邦拓墣產(chǎn)業(yè)研究院分析師姚嘉洋對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，以自動(dòng)駕駛為例，像車用雷達(dá)、車聯(lián)網(wǎng)、車載資通訊、車用傳感器等，都會(huì)是半導(dǎo)體廠商很重要的機(jī)會(huì)點(diǎn)。

從產(chǎn)業(yè)格局來看，過往把持車用半導(dǎo)體市場(chǎng)的主要為恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體、瑞薩等公司，由于市場(chǎng)較為穩(wěn)定，外來者鮮有機(jī)會(huì)進(jìn)入。但隨著ADAS、自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起，智能汽車對(duì)于計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力的需求暴增，讓本來就對(duì)這塊市場(chǎng)有興趣的科技公司又有了進(jìn)擊的理由。

在2021年德國(guó)國(guó)際汽車及智慧出行博覽會(huì)上，英特爾首席執(zhí)行官Pat Gelsinge表示，旗下公司Mobileye將在2022年起在“德國(guó)慕尼黑”和“以色列特拉維夫市”推出自動(dòng)駕駛出行服務(wù)。

英特爾預(yù)測(cè)，汽車芯片市場(chǎng)將在2030年（相較于目前）增長(zhǎng)一倍以上達(dá)到1150億美元。“芯片在全新高端汽車物料清單（BOM）中的占比僅為4%，而到2030年，這一數(shù)字將會(huì)增長(zhǎng)五倍之多。”Pat Gelsinger表示，到2030年芯片將占高端汽車BOM的20%以上。

而另一家芯片廠高通也在逐步加大在汽車領(lǐng)域的投資。

10月5日，高通與自動(dòng)駕駛Tier 1維寧爾達(dá)成最終收購協(xié)議，高通將與合作伙伴以45億美元（約合290.03億元人民幣）的價(jià)格共同收購維寧爾，這意味著高通與麥格納競(jìng)價(jià)收購維寧爾就此劃上句號(hào)。

明年，高通Snapdragon Ride自動(dòng)駕駛平臺(tái)將量產(chǎn)裝車，集成維寧爾的自動(dòng)駕駛視覺軟件之后，高通在這一領(lǐng)域的短板將會(huì)被補(bǔ)上。

國(guó)泰君安證券在最新發(fā)布的報(bào)告中表示，截至2020年底，25家頂級(jí)汽車制造商中已有20家選擇高通驍龍汽車數(shù)字座艙平臺(tái)。

先進(jìn)制程與產(chǎn)能爭(zhēng)奪戰(zhàn)

面對(duì)英特爾、高通、英偉達(dá)等消費(fèi)電子芯片巨頭的“跨界”，傳統(tǒng)芯片公司也在積極反擊。

比如瑞薩、意法半導(dǎo)體等芯片公司這幾年不斷推出自家解決方案，博世集團(tuán)則為多家公司提供了全套ADAS解決方案。而在去年年中，一則恩智浦牽手臺(tái)積電布局5nm制程汽車SoC的消息引發(fā)了業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。

根據(jù)合作內(nèi)容，這款芯片將采用臺(tái)積電N5P工藝，兩家公司預(yù)計(jì)在2021年向恩智浦主要客戶交付首批5nm樣品，這也被外界視為恩智浦為保持技術(shù)領(lǐng)先性所做出的嘗試。

“自恩智浦確定與臺(tái)積電就車用產(chǎn)品上導(dǎo)入5nm制程后，高通也與Ambarella在車用芯片產(chǎn)品上也導(dǎo)入了5nm制程，可以看到，先進(jìn)制程在未來的發(fā)展上，車用處理器所扮演的角色也會(huì)越來越重。”一不愿意具名的分析師對(duì)記者表示，傳統(tǒng)車用芯片雖然標(biāo)榜高可靠度與供貨穩(wěn)定，但考量到自動(dòng)駕駛的長(zhǎng)期發(fā)展，負(fù)責(zé)訊號(hào)判斷的處理器芯片所需要的運(yùn)算效能一定要提升，這樣的話，先進(jìn)制程成為不可或缺的關(guān)鍵。

但疫情疊加需求的爆發(fā)，讓“產(chǎn)能競(jìng)賽”提前于“技術(shù)競(jìng)賽”爆發(fā)。

集邦表示，在全球電子產(chǎn)品供應(yīng)鏈出現(xiàn)芯片荒的同時(shí)，晶圓代工產(chǎn)能供不應(yīng)求衍生的各項(xiàng)漲價(jià)效應(yīng)，推升前十大晶圓代工業(yè)者產(chǎn)值在2020及2021年連續(xù)兩年皆出現(xiàn)超越20%的年增率，突破千億美元大關(guān)。其中供給與汽車的產(chǎn)能占比不可小覷。

博世集團(tuán)近日表示，已撥款超過4億歐元（4.67億美元）用于明年在德國(guó)和馬來西亞投資生產(chǎn)的微芯片，以緩解全球芯片短缺問題。值得注意的是，今年6月，博世投資的德國(guó)德累斯頓半導(dǎo)體工廠剛剛投入使用，這是博世集團(tuán)成立歷史上最大的單體投資項(xiàng)目，該工廠主要生產(chǎn)用于電動(dòng)工具的芯片，此后則逐漸加大對(duì)于車用芯片的生產(chǎn)。

作為汽車半導(dǎo)體中的主要供貨商之一，德州儀器也在擴(kuò)大晶圓的生產(chǎn)能力，按照計(jì)劃，該公司在未來10到15年的戰(zhàn)略框架內(nèi)，重點(diǎn)是汽車和工業(yè)產(chǎn)品。

而面對(duì)這場(chǎng)“需求盛宴”，國(guó)內(nèi)廠商中，聞泰科技等廠商也加入了擴(kuò)產(chǎn)行列。

此前，聞泰科技全資子公司安世半導(dǎo)體完成對(duì)英國(guó)最大晶圓廠Newport Wafer Fab的收購。聞泰科技董事長(zhǎng)兼安世半導(dǎo)體董事長(zhǎng)、CEO張學(xué)政表示，Newport的加入，將會(huì)有效的提升安世半導(dǎo)體在車規(guī)級(jí)IGBT、MOSFET、模擬和氮化鎵、碳化硅等化合物半導(dǎo)體等產(chǎn)品領(lǐng)域的IDM能力。全球車規(guī)級(jí)8英寸晶圓廠屈指可數(shù)，Newport預(yù)計(jì)從第四季度開始為安世半導(dǎo)體導(dǎo)入產(chǎn)能。

10月29日，聞泰科技發(fā)布第三季度報(bào)告，2021年第三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入138.77億元，歸母凈利潤(rùn)8.09億元，同比增長(zhǎng)45.06%。聞泰科技在公告中指出，歸母凈利潤(rùn)增長(zhǎng)主要由于半導(dǎo)體業(yè)務(wù)在今年以來受新能源汽車需求驅(qū)動(dòng)保持了持續(xù)較好的發(fā)展態(tài)勢(shì)，車規(guī)級(jí)產(chǎn)品體現(xiàn)出了良好的競(jìng)爭(zhēng)力。

國(guó)產(chǎn)7nm要來了？

受到缺芯片影響，導(dǎo)致今年汽車行業(yè)持續(xù)供不應(yīng)求，但在產(chǎn)能持續(xù)增加和供應(yīng)鏈的恢復(fù)以后，汽車芯片產(chǎn)業(yè)的格局或?qū)⒂瓉硇碌淖兓?/p>

英飛凌首席運(yùn)營(yíng)官Jochen Hanebeck預(yù)測(cè)，2023年、2024年市場(chǎng)將達(dá)到頂峰，可能會(huì)有供應(yīng)過剩的問題。他認(rèn)為，更重要的是要關(guān)注不同領(lǐng)域的芯片分配問題，“哪些領(lǐng)域有增長(zhǎng)，哪些領(lǐng)域需要更多的芯片分配。”

從趨勢(shì)上看，智能座艙被視為未來的“機(jī)會(huì)風(fēng)口”之一，也是制程工藝競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的領(lǐng)域。

根據(jù) ICVTank 數(shù)據(jù)，2019 年全球智能座艙域控制器出貨量約為 40 萬套，預(yù)計(jì) 2025 年出貨量將達(dá) 到 1300 萬套，年復(fù)合增速為 77%；根據(jù)蓋世汽車數(shù)據(jù)，2020 年中國(guó)乘用車智能座艙域控制器出貨量約為 63 萬套，預(yù)計(jì) 2025 年出貨量將達(dá)到 528 萬套，年復(fù)合增速約為 53%。

國(guó)泰君安認(rèn)為，智能座艙域控制器出貨量的快速增加，以及搭載高算力 SoC 芯片的智能座艙域控制器出貨占比的提高，將帶動(dòng) SoC 芯片市場(chǎng)規(guī)模實(shí)現(xiàn)較快增長(zhǎng)。

上述機(jī)構(gòu)表示，這一市場(chǎng)的主流玩家目前包括傳統(tǒng)汽車電子廠商、消費(fèi)電子廠商、人工智能企業(yè)。在自動(dòng)駕駛時(shí)代，“CPU+GPU+XPU”的異構(gòu)主控SoC芯片將逐漸成為主流，算力正在快速攀升。

而目前幾類廠商在智能座艙主控芯片上已形成差異化競(jìng)爭(zhēng)。高通、英特爾、英偉達(dá)在中高端車型智能座艙主控芯片上競(jìng)爭(zhēng)激烈，三星、華為異軍突起，切入高端市場(chǎng)，AMD 為特斯拉旗艦車型提供定制芯片，瑞薩、恩智浦等在中低端車型上應(yīng)用較為廣泛，地平線等國(guó)產(chǎn)創(chuàng)新廠商與國(guó)產(chǎn)車型展開合作。

但從制程優(yōu)勢(shì)來看，高通、恩智浦都走在了前面，即將步入5nm時(shí)代。

而國(guó)產(chǎn)芯片中，根據(jù)吉利披露的時(shí)間，智能座艙芯片SE1000在完成車規(guī)級(jí)認(rèn)證后，明年就會(huì)量產(chǎn)。在規(guī)劃中，2024年到2025年還將推出5nm車載一體化超算平臺(tái)芯片和高算力自動(dòng)駕駛芯片。

但關(guān)于Soc產(chǎn)品的更多細(xì)節(jié)以及代工情況，吉利并未做詳細(xì)披露。

上述不愿意具名的分析師對(duì)記者表示，車用芯片相較于傳統(tǒng)的消費(fèi)性電子，難度更高，車廠（芯片）要取得基本的車用認(rèn)證如AEC-Q100，以及Tier 1與車廠的認(rèn)證許可，時(shí)間要預(yù)備非常長(zhǎng)。

一款車規(guī)級(jí)芯片需要 2-3 年的時(shí)間完成車規(guī)級(jí)認(rèn)證并進(jìn) 入主機(jī)廠供應(yīng)鏈，進(jìn)入后一般擁有 5-10 年的供貨周期。舉一個(gè)例子，發(fā)布于2016 年的智能座艙車規(guī)級(jí)芯片高通驍龍 820A 經(jīng)歷了多年測(cè)試，一直到 2019-2020 年才開始廣泛應(yīng)用于奧迪、小鵬、理想等主機(jī)廠。

“芯片本身的投資也有一定的風(fēng)險(xiǎn)，短期來看，國(guó)產(chǎn)車規(guī)7nm芯片的真正實(shí)現(xiàn)仍需要時(shí)間驗(yàn)證，否則也是小規(guī)模的概念產(chǎn)品。此外，值得注意的是，5nm的主要產(chǎn)能現(xiàn)狀依然是在智能手機(jī)上，即便是大廠力推，在車規(guī)芯片上普及也要在2024年左右。”上述分析師對(duì)記者表示，5納米是目前EUV（極紫外線）光刻機(jī)能實(shí)現(xiàn)的最先進(jìn)芯片工藝，也是智能手機(jī)廠商的重要賣點(diǎn)，但在應(yīng)用中也遇到過散熱問題以及功耗消耗過大的問題。對(duì)于車企而言，這是不能發(fā)生的事情。

“技術(shù)的領(lǐng)先首先要建立在絕對(duì)的安全上。”該分析師說。

標(biāo)簽： 汽車芯片 7mn 先進(jìn)制程工藝 吉利 恩智浦 高通