文|智能相對(duì)論（aixdlun）

作者|蔣思憬

自2020年下半年以來(lái)，一場(chǎng)全球性的芯片短缺危機(jī)最先在芯片制造、封測(cè)和設(shè)計(jì)等上游廠商中醞釀，隨后蔓延至汽車、手機(jī)、家電等下游廠商，并最終深刻影響到現(xiàn)實(shí)世界。

在“軟件定義汽車”的時(shí)代，電動(dòng)車無(wú)論是車載芯片的數(shù)量還是質(zhì)量，都要顯著高于燃油車，席卷全球的“缺芯潮”對(duì)于汽車行業(yè)的沖擊可想而知。

今年3月，由于相關(guān)芯片短缺，蔚來(lái)汽車“江淮蔚來(lái)”合肥制造工廠宣布自3月29日起停產(chǎn)5個(gè)工作日；5月?lián)聡?guó)《商報(bào)》報(bào)道，由于芯片短缺，奧迪被迫停產(chǎn)，導(dǎo)致1萬(wàn)名工人被迫采用非全日制工作制。

據(jù)伯恩斯坦研究公司預(yù)測(cè)，由于全球范圍內(nèi)汽車芯片短缺，預(yù)計(jì)今年汽車產(chǎn)量將減少450萬(wàn)輛，相當(dāng)于全球汽車產(chǎn)量的近5%，包括福特、戴勒姆（奔馳）、FCA（克萊斯勒）等均傳出停工和減產(chǎn)。

作為自動(dòng)駕駛方案提供商的華為，在此次缺芯潮下也難免受到波及。極狐華為HI版在4月正式發(fā)布，作為首次搭載華為整體自動(dòng)駕駛解決方案的車型，受到市場(chǎng)和行業(yè)的廣泛關(guān)注。此輪「缺芯潮」，對(duì)于華為智能汽車業(yè)務(wù)的影響究竟幾何呢？

缺芯的「挑戰(zhàn)」

缺芯已成為汽車行業(yè)普遍困境之下，給車企的量產(chǎn)和交付帶來(lái)不小的壓力。而造成此輪「缺芯潮」背后的原因卻是錯(cuò)綜交錯(cuò)。

首先，供應(yīng)商對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)快速?gòu)?fù)蘇的芯片需求前期預(yù)估不足。按照目前汽車行業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，各級(jí)別汽車功能芯片搭載數(shù)量都呈現(xiàn)出逐年遞增的態(tài)勢(shì)。據(jù)Strategy Analytics數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前汽車平均約采用25個(gè)功能芯片，一些高端車型已突破100個(gè)，而在2020年下半年，以中國(guó)為代表的汽車市場(chǎng)快速?gòu)?fù)蘇，超出了供應(yīng)鏈對(duì)芯片需求量的預(yù)判。

其次，2020年初以來(lái)全球消費(fèi)電子產(chǎn)品的需求大幅度增加，導(dǎo)致的結(jié)果是對(duì)于芯片的需求也同時(shí)大增，而由于消費(fèi)電子類芯片的利潤(rùn)率要顯著高于車載芯片，因而各芯片供應(yīng)商有傾向性地將產(chǎn)能留給電子消費(fèi)類產(chǎn)品。

而脫離“缺芯”這一既定事實(shí)，一輛普通燃油車汽車所用的車載芯片數(shù)量高達(dá)上百個(gè)，而一輛EV的半導(dǎo)體使用量是一輛汽油車的兩倍。在這場(chǎng)「缺芯大潮」中，車企們所缺的究竟是哪種類型的芯片呢？

按照功能劃分，汽車芯片大致可以分為三類：第一類是負(fù)責(zé)算力和處理，比如用于自動(dòng)駕駛感知和融合的AI芯片，用于發(fā)動(dòng)機(jī)/底盤/車身控制的傳統(tǒng)MCU；第二類是負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換，如IGBT等功率器件；第三類是傳感類芯片，用于自動(dòng)駕駛各種雷達(dá)，以及氣囊、胎壓檢測(cè)等等。

此輪“缺芯潮”最為或缺的是MCU，MCU為汽車的微控制單元，也可理解為控制汽車各個(gè)部分的“中樞神經(jīng)”，用以承載并實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如，不同的MCU會(huì)分別管控空調(diào)、雨刷、動(dòng)力等不同的車身部分。

而涉及到諸如激光雷達(dá)等傳感器芯片，在緊缺程度上或許還不敵MCU，這是由于MCU不僅搭載于電動(dòng)車，也應(yīng)用于燃油車，市場(chǎng)需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自動(dòng)駕駛傳感類芯片。此外，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用的自動(dòng)駕駛芯片基本處于L1-L2級(jí)輔助駕駛，面向L4-L5級(jí)完全自動(dòng)駕駛及全自動(dòng)駕駛芯片離規(guī)?；逃萌杂胁恍【嚯x。

立足于為車企提供增量部件的華為，在手機(jī)等消費(fèi)級(jí)芯片面臨較大壓力的局面下，智能汽車業(yè)務(wù)成為華為的突破之道。主要作為芯片設(shè)計(jì)廠的華為，受制于下游組裝、封測(cè)工廠因疫情等外部因素導(dǎo)致的產(chǎn)能下降，短期來(lái)看華為車規(guī)級(jí)芯片的生產(chǎn)效率也將受到不小的影響。

長(zhǎng)期來(lái)看，華為的車規(guī)級(jí)芯片并不在制裁之列，再加之下文將展開闡述的汽車芯片與電子消費(fèi)級(jí)芯片在制程工藝層面的區(qū)別，華為的汽車芯片在遠(yuǎn)期來(lái)看存在產(chǎn)能不足的隱患還是較小的。面對(duì)此輪「缺芯潮」，華為也在積極展開行動(dòng)。

華為「上車」之路

面對(duì)汽車行業(yè)普遍存在的缺芯現(xiàn)狀，華為開啟了對(duì)外合作之路。

華為與長(zhǎng)安早在去年11月就開展了智能汽車合作計(jì)劃，合作領(lǐng)域包含汽車半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)和開發(fā)，華為目前正在擴(kuò)大與長(zhǎng)安的合作伙伴關(guān)系，據(jù)業(yè)內(nèi)消息人士稱，二者可能會(huì)在不久后合作成立一家芯片開發(fā)公司。

2020年6月消息，華為海思已與比亞迪簽訂合作協(xié)議，首款產(chǎn)品是應(yīng)用在汽車智能座艙領(lǐng)域的麒麟710A車機(jī)芯片；此外，比亞迪曾透露，與華為在汽車業(yè)務(wù)上的合作也已經(jīng)在多個(gè)業(yè)務(wù)線上展開。

「智能相對(duì)論」認(rèn)為，華為在汽車芯片上積極開展與外部的合作，或許是基于以下考量。其一，華為的汽車芯片需要“試驗(yàn)田”，相較于手機(jī)級(jí)芯片，華為汽車芯片此前的實(shí)際應(yīng)用較少，在汽車業(yè)務(wù)成為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象后，車規(guī)級(jí)芯片的研發(fā)和實(shí)際落地成為了緊迫的日程，搭載華為全套自動(dòng)駕駛解決方案的極狐或許是一個(gè)好的開端。

其二，車規(guī)級(jí)芯片與消費(fèi)電子新芯片相比，對(duì)于先進(jìn)制程的要求相對(duì)較低，往往優(yōu)先考慮制程工藝的成熟性。對(duì)于車規(guī)級(jí)芯片來(lái)說(shuō)，安全性和穩(wěn)定性壓倒一切，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)艙的溫度范圍為-40°C~150°C，而消費(fèi)電子芯片只需滿足0°C~70°C工作環(huán)境；此外汽車行進(jìn)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)和沖擊，以及環(huán)境濕度、粉塵、侵蝕等外部因素導(dǎo)致車規(guī)級(jí)芯片對(duì)于工藝制程成熟度的要求較高。

因?yàn)檐囈?guī)級(jí)芯片對(duì)于安全、穩(wěn)定性的要求高，對(duì)于工藝制程先進(jìn)性的要求相對(duì)較低，因而對(duì)于華為的車規(guī)級(jí)芯片生產(chǎn)來(lái)說(shuō)受外部政策環(huán)境影響較小，現(xiàn)階段對(duì)華為的芯片封鎖僅限于先進(jìn)制程的5G芯片，這也意味著華為在車規(guī)級(jí)芯片上所受到限制是較小的。

在前段時(shí)間引起熱議的極狐華為HI版上，搭載了麒麟990A座艙芯片，采用華為自研的達(dá)芬奇架構(gòu)，定位為車規(guī)級(jí)A芯片，未來(lái)也是華為車載系統(tǒng)的主機(jī)芯片。據(jù)悉這顆芯片的AI算力達(dá)到了3.5TOPS，約為特斯拉HW 3.0的3.5倍。

而圍繞智能駕駛，華為已經(jīng)形成了一套車規(guī)級(jí)芯片生態(tài)。從華為的官網(wǎng)上可以看到，華為自動(dòng)駕駛計(jì)算平臺(tái)MDC中包含了AI芯片昇騰、CPU鯤鵬、智能座艙5G通信芯片巴龍5000。

其中，昇騰系列智能芯片為AI應(yīng)用提供算力支持，華為于2018年首發(fā)昇騰310推理芯片，并將其嵌入MDC平臺(tái)中；而鯤鵬芯片則主要應(yīng)用于通用計(jì)算領(lǐng)域，鯤鵬920也被認(rèn)為是業(yè)界基于ARM架構(gòu)的最高算力芯片；巴龍芯片則主要應(yīng)用于通訊，也是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用的5G基帶終端芯片。

可以說(shuō)，不論是單芯片的算力，還是智能駕駛整體的車規(guī)級(jí)芯片生態(tài)，華為都不弱。但同樣值得注意的是，其他汽車企業(yè)的自動(dòng)駕駛技術(shù)并不會(huì)因?yàn)樗懔β浜缶蜁?huì)在自動(dòng)駕駛技術(shù)方面落后，畢竟汽車芯片的采用需要綜合考慮眾多因素，其他汽車企業(yè)不會(huì)與華為糾葛這一點(diǎn)。

華為「車芯」的挑戰(zhàn)

在當(dāng)下的車規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)，華為的對(duì)手可不少。

幾十年來(lái)，汽車芯片市場(chǎng)一直被恩智浦、德州儀器、瑞薩半導(dǎo)體等汽車芯片巨頭所壟斷，外來(lái)者鮮有機(jī)會(huì)可以入局。但隨著汽車行業(yè)加速進(jìn)入智能化時(shí)代，塵封數(shù)十載的汽車芯片市場(chǎng)格局正在被打破。

在當(dāng)下的車規(guī)級(jí)芯片上有兩大巨頭，其一是英特爾子公司Mobileye，截至今年4月英特爾自動(dòng)駕駛芯片已經(jīng)賣出5400萬(wàn)枚，被搭載在全球超過(guò)5000萬(wàn)輛汽車上；2019年，自動(dòng)駕駛芯片成為英特爾最大增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)板塊，并讓英特爾收獲了全球70%的輔助駕駛（ADAS）市場(chǎng)份額，成為蔚來(lái)、理想、寶馬、長(zhǎng)城等車企的芯片供應(yīng)商。

其二是英偉達(dá)，2015年英偉達(dá)推出了基于Tegra X1 SoC的DRIVE PX自動(dòng)駕駛平臺(tái)，正式進(jìn)軍自動(dòng)駕駛芯片，2016年將硬件升級(jí)為PX2自動(dòng)駕駛平臺(tái)（Pascal構(gòu)架GPU），在特斯拉Model S和Model X裝車，2019年建立起了自動(dòng)駕駛統(tǒng)一構(gòu)架Drive，發(fā)布專門為汽車量產(chǎn)設(shè)計(jì)的Orin計(jì)算平臺(tái)。英偉達(dá)目前已經(jīng)是小鵬、大眾、豐田、戴姆勒等廠商的Tier。

從英偉達(dá)和英特爾合作的車企名單來(lái)看，二者在汽車芯片市場(chǎng)幾乎占據(jù)壟斷地位，Mobileye主要壟斷了L2級(jí)自動(dòng)駕駛市場(chǎng)，而英偉達(dá)則在專攻L4及以上級(jí)別的自動(dòng)駕駛芯片市場(chǎng)。對(duì)于后來(lái)者華為來(lái)說(shuō)，若想打入主流車企自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)商之列，難度頗高。而除了要面對(duì)勁敵，華為也要面臨汽車行業(yè)長(zhǎng)久形成的“產(chǎn)線認(rèn)定”。

何為“產(chǎn)線認(rèn)定”？

以豐田汽車為例，2011年日本大地震時(shí)，汽車芯片制造商瑞薩位于那珂的工廠因地震而受到損壞，大批生產(chǎn)設(shè)備遭到破壞，直接導(dǎo)致那珂工廠無(wú)法再為豐田生產(chǎn)ECU，而豐田為其最大的客戶之一。

當(dāng)時(shí)，豐田的ECU在瑞薩那珂工廠的8英寸產(chǎn)線上由0.18um工藝生產(chǎn)，而除了那珂工廠，瑞薩的西條工廠、滋賀工廠、川尻工廠、新加坡工廠等都有0.18um的8英寸產(chǎn)線，都可以代替那珂工廠生產(chǎn)。

但瑞薩和豐田都未使用其他代工廠進(jìn)行生產(chǎn)，而是堅(jiān)持復(fù)原受破壞的那珂工廠。原因在于如果在那珂工廠以外的其他工廠為豐田生產(chǎn)ECU，需要再次進(jìn)行“產(chǎn)線認(rèn)定”，又要花費(fèi)半年-—一年的時(shí)間。因此，修復(fù)那珂工廠受災(zāi)的產(chǎn)線比新的“產(chǎn)線認(rèn)定”花費(fèi)的時(shí)間更短。

傳統(tǒng)車企的“產(chǎn)線認(rèn)定”導(dǎo)致新供應(yīng)商難以進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈，但電動(dòng)車的到來(lái)也在一定程度上打破該局面。一方面在于電動(dòng)車車載芯片的數(shù)量和種類相較于燃油車均大幅增加，也意味著汽車芯片的市場(chǎng)需求將更為細(xì)化。

另一方面，持續(xù)不斷的造車新入局者，尤其是小米、OPPO這樣沒有先驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的玩家，也急需建立起自身汽車業(yè)務(wù)的產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)于華為來(lái)說(shuō)，如何抓緊機(jī)遇盡快打入目前新玩家的車規(guī)級(jí)芯片供應(yīng)商名單，將是非常緊迫的事情。

將視線擴(kuò)大至整個(gè)汽車芯片產(chǎn)業(yè)，長(zhǎng)期來(lái)看，「缺芯潮」的解決要依賴上下游全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，與手機(jī)、電腦等所需的消費(fèi)類芯片相比，汽車芯片的技術(shù)要求和性能標(biāo)準(zhǔn)更高，開發(fā)周期更長(zhǎng)，最少需要5年時(shí)間。中國(guó)車載半導(dǎo)體起步較晚，再考慮政治因素，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)可能要受困于芯片5-10年。

「智能相對(duì)論」認(rèn)為，這波缺貨或許也會(huì)使得國(guó)內(nèi)車企由此更為警醒，國(guó)外頭部半導(dǎo)體廠商主導(dǎo)汽車芯片生產(chǎn)的局面未來(lái)幾年或許還將繼續(xù)持續(xù)，但留一手培養(yǎng)一個(gè)芯片類核心部件的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商，將是對(duì)沖風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要舉措，華為還是有機(jī)會(huì)的。

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