起風(fēng)了,唯有努力前行。
“如果當(dāng)初沒有出來創(chuàng)業(yè),你還想做什么?”
“科研,可能在進(jìn)行半導(dǎo)體領(lǐng)域的研發(fā),反正不會(huì)離開核心技術(shù)。”
2019年初,王傳福在比亞迪總部接受時(shí)任汽車之家董事長陸敏的訪談時(shí),這樣回答。
而在這次訪談的不到兩個(gè)月前,比亞迪剛剛發(fā)布了旗下里程碑意義的產(chǎn)品IGBT 4.0。這在當(dāng)時(shí),對(duì)于半導(dǎo)體關(guān)注比較少的汽車圈來看,只是覺得很牛,但還不太知道牛到什么程度。
直到2020年底,南北大眾被曝因缺芯停產(chǎn),芯片成為了整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)鏈面臨的磨難,大家才開始意識(shí)到,芯片之于汽車的重要。
缺芯愈演愈烈,2021年8月,博世中國副總裁徐大全在朋友圈調(diào)侃表示,“缺芯”重大壓力下,甚至想帶著領(lǐng)導(dǎo)“跳樓”。
被CUE到的領(lǐng)導(dǎo)博世中國總裁陳玉東直接在下面回復(fù),“跳,否則九月沒機(jī)會(huì)跳了”。
隨后,在一次公開論壇上,東風(fēng)集團(tuán)董事長竺延風(fēng)繼續(xù)調(diào)侃,車企所有的老總都蹲在博世上??偛浚械脑谕疲械脑诮?。
玩笑話里,道出汽車產(chǎn)業(yè)缺芯的嚴(yán)重困境。
進(jìn)入2022年,行業(yè)的普遍預(yù)測是,汽車芯片短缺的狀況還會(huì)繼續(xù):各地疫情仍然存在不確定因素,新建擴(kuò)建產(chǎn)能尚未釋放,持續(xù)缺芯的庫存消耗,越缺越囤、越屯越缺的惡性循環(huán)……
缺芯是全球汽車產(chǎn)業(yè)共同面臨的困境,而對(duì)于芯片制造存在短板的中國工業(yè),則是困中之困。
但凡事都有一體兩面,缺芯打破了汽車產(chǎn)業(yè)鏈固化的局面,給國產(chǎn)汽車芯片帶來機(jī)遇,以汽車芯片為突破口,國產(chǎn)芯片迎來了歷史性機(jī)會(huì)。
01、國產(chǎn)汽車芯片的磨合期
1月27日,比亞迪半導(dǎo)體在深交所科創(chuàng)板成功過會(huì),有望成為汽車芯片第一股。
比亞迪布局IGBT幾乎與新能源汽車同步。2003年,比亞迪收購秦川汽車,正式進(jìn)軍新能源汽車制造,同一年,比亞迪成立了汽車半導(dǎo)體事業(yè)部。
2004年,比亞迪半導(dǎo)體事業(yè)部以比亞迪微電子為名正式注冊(cè)成立,并正式布局IGBT產(chǎn)業(yè)。2020年4月,這家公司正式更名比亞迪半導(dǎo)體有限公司,開始獨(dú)立上市之旅。
芯片廠商主要有三種商業(yè)模式:一類是只負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)和銷售,這類公司被稱為Fabless;一類只負(fù)責(zé)芯片制造,這類被稱為Foundry;還有一類就是既能夠自行設(shè)計(jì)、也能夠自行生產(chǎn)的芯片廠商,就是IDM,由于芯片產(chǎn)業(yè)資金密集度、技術(shù)密集度很高,IDM企業(yè)非常少。
比亞迪半導(dǎo)體可以被看做是一家IDM公司。起初它只有芯片設(shè)計(jì)能力,為了獲得芯片制造能力,進(jìn)一步攻克IGBT核心技術(shù),2008年,比亞迪收購了一家芯片制造商寧波中緯。
寧波中緯成立于2002年,主要生產(chǎn)6英寸芯片,曾一度被稱為是“浙江半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的希望工程”。
在這家企業(yè)創(chuàng)立之初,浙江為其注資30億元。而因設(shè)備老化、產(chǎn)能跟不上、流動(dòng)在資金不足,6年時(shí)間,寧波中緯從頂著光環(huán)誕生走到了破產(chǎn)的邊緣。截至2007年年底,其虧空已達(dá)7000多萬元。
就這么一個(gè)外界眼中的“爛尾工程”,比亞迪花掉了1.7億元。因收購這家公司,比亞迪當(dāng)天股價(jià)一路大跌。
王傳福的遠(yuǎn)見得到了回報(bào)。截至2020年,比亞迪以IGBT為主的車規(guī)級(jí)功率器件累計(jì)裝車超過100萬輛,已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)大比例的自給,而多數(shù)車企則要向英飛凌和安森美采購。
這兩年,在一眾車企高管四處尋找芯片的時(shí)候,有些車企開始羨慕比亞迪。從比亞迪釋放的信息來看,好像沒有特別嚴(yán)重的受到缺芯困擾,甚至還有一些傳言說,有主機(jī)廠老板親自跟王傳福要芯片。
汽車芯片涉及的種類繁多,比亞迪完全自給自足是不可能的。比亞迪比其他車企的情況好一點(diǎn),主要就是因?yàn)樗鼘?duì)產(chǎn)業(yè)鏈布局更深一些,掌控力更強(qiáng)一些,以及對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判和應(yīng)對(duì)能力更好。
但不論如何,比亞迪IGBT上車,為汽車芯片國產(chǎn)化替代掀開了一角,尤其是在汽車行業(yè)普遍缺芯的大背景下。
汽車芯片主要分為三大類:功能芯片、功率半導(dǎo)體和傳感器。
IGBT就屬于功率半導(dǎo)體,供應(yīng)情況一直處于繃緊的狀態(tài),而比IGBT還缺的就是種類繁多的功能芯片。根據(jù)車企的反饋,各類功能芯片普遍缺乏,而且每個(gè)階段缺的種類不一樣。
就比如引發(fā)博世高管想“跳樓”的,缺的是ESP芯片。
博世ESP的芯片供應(yīng)全部來自意法半導(dǎo)體,其他ESP系統(tǒng)Tier1供應(yīng)商如大陸、萬都,搭載的也都是意法半導(dǎo)體芯片。
而這款芯片又全部由一家馬來西亞工廠供應(yīng),因此,出現(xiàn)問題后,完全沒有替代的可能性。
與此同時(shí),所有車企的ESP系統(tǒng)供應(yīng)又都依賴于這幾家Tier 1,這就對(duì)車企產(chǎn)能造成了毀滅性打擊。
這里面可以看到的問題是,從車廠、Tier1、芯片公司,越往上游供應(yīng)集中度越高。
缺芯問題爆發(fā)之前,車企幾乎不會(huì)與芯片廠商直接發(fā)生業(yè)務(wù)關(guān)系。車企過去習(xí)慣于Tier 1提供的打包方案,不需要擔(dān)心上游情況。
由于我國汽車產(chǎn)業(yè)核心零部件長期依賴于跨國零部件巨頭,有著長期穩(wěn)定的上游供應(yīng)商,國產(chǎn)的汽車芯片很難進(jìn)入到汽車供應(yīng)鏈里。
中國電動(dòng)汽車百人會(huì)理事長陳清泰認(rèn)為,這次缺芯浪潮是打破供應(yīng)鏈固化的最好機(jī)會(huì)。
他談到,追趕型產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中,遇到的最大問題,是研發(fā)出來產(chǎn)品之后找不到市場出口,因?yàn)樵瓉淼漠a(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)被固化,哪一個(gè)汽車企業(yè)都不愿意隨便冒險(xiǎn)把用的非常成熟的產(chǎn)品放棄。
要是沒有這次危機(jī),中國自主芯片生產(chǎn)出來以后,要進(jìn)入固化的市場是非常非常困難的,但是這次危機(jī)帶來了機(jī)會(huì)。
一位汽車行業(yè)分析師也談到,車企已經(jīng)開始有意愿去接觸、評(píng)估、測試,甚至一定量的去使用國產(chǎn)芯片。即使不馬上做替代,也會(huì)開發(fā)二供、三供等備選資源。
除了應(yīng)對(duì)不確定因素,長期來看,實(shí)現(xiàn)部分國產(chǎn)化替代更大的意義在于保障供應(yīng)鏈安全,以及平衡供應(yīng)商成本。
但也有人持保守觀點(diǎn)。一位長期從事芯片設(shè)計(jì)的工程師談到,車規(guī)級(jí)和工業(yè)級(jí)芯片對(duì)產(chǎn)品的可靠性、一致性、外部環(huán)境兼容性等方面的要求均比消費(fèi)級(jí)芯片更為嚴(yán)格,這對(duì)于國產(chǎn)芯片替代是一個(gè)挑戰(zhàn)。
沒有車企愿意承擔(dān)一顆芯片帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)和召回風(fēng)險(xiǎn)。他認(rèn)為,大多數(shù)車企還處于考察階段。
工信部電子第五研究所總工程師恩云飛也認(rèn)為,導(dǎo)致我國芯片被外企壟斷的主要原因在于國產(chǎn)芯片的質(zhì)量可靠性。
車規(guī)級(jí)芯片擁有一整套完整的認(rèn)證體系,只有通過全部認(rèn)證,車規(guī)級(jí)芯片才能進(jìn)行商用。
而目前國內(nèi)芯片環(huán)境,存在比較嚴(yán)重的質(zhì)量問題,甚至有些芯片在沒有經(jīng)過驗(yàn)證就上市,在應(yīng)用場景中存在巨大的隱患。
尤其是車規(guī)級(jí)芯片檢測不合格,將直接導(dǎo)致汽車產(chǎn)品檢測不合格。所以,在芯片質(zhì)量可靠性方面,我國需要進(jìn)一步提升。
因此,目前正是國產(chǎn)芯片能否進(jìn)入到汽車產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵磨合期。
一輛車在芯片采購上要花費(fèi)多少成本?
根據(jù)不同車型,芯片成本占比在10%-30%左右,可以說是繼動(dòng)力電池之后的第二個(gè)成本大項(xiàng)。一個(gè)趨勢(shì)是,車企開始把這些關(guān)乎用戶體驗(yàn)和成本大項(xiàng)的零部件,更多的抓在手里。
就像比亞迪已經(jīng)同時(shí)把電池和芯片抓在了手里,特斯拉也有類似動(dòng)作。
早在2015年,特斯拉就宣布自研芯片,但他的芯片與比亞迪的IGBT完全不同,特斯拉自研的是面向自動(dòng)駕駛的大算力SoC芯片。
面向智能座艙、自動(dòng)駕駛的大算力智能芯片市場,正進(jìn)行著另外一場戰(zhàn)爭。
02、智能芯片格局尚未固化
2016年9月9日,余凱為了回答一個(gè)問題,特意實(shí)名注冊(cè)了知乎。
“如何評(píng)價(jià)余凱創(chuàng)立的horizon robotics?”
在這條問答下面,有人批評(píng)他是“大忽悠”,并對(duì)地平線做出了必死的終局預(yù)測。
五年之后,地平線不但沒有死,而是乘著AI芯片的東風(fēng),成為了汽車圈炙手可熱的新星。
余凱做人工智能出身,2012年加入百度,組建百度深度學(xué)習(xí)研究院(IDL)。
在加入百度之前,余凱是一個(gè)妥妥的學(xué)術(shù)派,官方資料來看,他曾先后受邀在加州大學(xué)、斯坦福大學(xué)、清華大學(xué)等國內(nèi)外學(xué)府講授人工智能相關(guān)課程。
加入百度時(shí),余凱應(yīng)該是非常滿意,他甚至還說服多年好友吳恩達(dá)(Andrew Ng)加入,擔(dān)任百度公司的首席科學(xué)家。作為谷歌大腦項(xiàng)目之父,吳恩達(dá)加入百度,一度轟動(dòng)全球科技行業(yè)。
但顯然,余凱是一個(gè)不甘于在技術(shù)黑洞里默默發(fā)光的人。
在百度工作3年后,余凱決定辭職創(chuàng)業(yè)。2015年7月,地平線成立,定位AI芯片創(chuàng)業(yè)企業(yè),致力于邊緣人工智能芯片及解決方案的研發(fā)。
余凱的野心一直很大,他成立地平線的初心,是想讓世界上所有的設(shè)備具有從感知、交互、理解到?jīng)Q策的智能。
基于這個(gè)戰(zhàn)略,地平線發(fā)布了兩套產(chǎn)品,一套是針對(duì)智能家居的“安徒生”系統(tǒng),一套是針對(duì)智能駕駛的“雨果”系統(tǒng)。
后來,這兩個(gè)以文學(xué)巨匠命名的產(chǎn)品線,逐漸消失在地平線的傳播文案里。取而代之的是“征程”和“旭日”,兩個(gè)與地平線更統(tǒng)一風(fēng)格的產(chǎn)品語言。
2017年12月,在中國大飯店,地平線正式展示了基于自主研發(fā)的第一代AI 芯片——面向智能駕駛的“征程”和面向AIoT的“旭日”。
2019年,地平線發(fā)布了征程2和旭日2;2020年,征程3和旭日3面世,且征程2累計(jì)出貨量突破16萬片。
2021年2月,地平線完成C輪融資,融資金額達(dá)9億美元,成為AI芯片領(lǐng)域的獨(dú)角獸企業(yè),2021年5月,地平線發(fā)布征程5。與此同時(shí),征程芯片已經(jīng)成功配套10余家車企多款車型。
地平線征程5
經(jīng)過六年部署,地平線在國內(nèi)汽車行業(yè)的影響力初步奠定。但地平線踏入的,是一個(gè)非常有趣且異常激烈的賽場,站在它對(duì)面的正是消費(fèi)電子時(shí)代的芯片巨頭們,競爭才剛剛開始。
智能駕駛這個(gè)賽道,曾長期被Mobileye和賽靈思兩家芯片供應(yīng)商把持。
野蠻人在不斷涌入。2015年,也就是地平線剛剛成立的這一年,英偉達(dá)推出了Drive PX自動(dòng)駕駛平臺(tái),正式宣布進(jìn)軍汽車賽道。
2016年1月,英偉達(dá)發(fā)布自動(dòng)駕駛平臺(tái)Drive PX2,特斯拉是Drive PX2的首批客戶之一。
2017年初,英偉達(dá)發(fā)布了Xavier芯片,一款嚴(yán)格意義上的SoC,算力可達(dá)30 TOPS,功耗僅為30W。國產(chǎn)智能駕駛能力最強(qiáng)的車型小鵬P7,搭載的就是這款芯片。
在發(fā)布Xavier的兩年后,英偉達(dá)又打出一個(gè)王炸,震驚了整個(gè)汽車行業(yè)。2019年11月,英偉達(dá)發(fā)布了Orin X芯片,單顆算力達(dá)到了254TOPS,這款芯片計(jì)劃在今年投產(chǎn)。
英偉達(dá)Orin芯片
幾乎所有造車新勢(shì)力今年的主推車型都搭載了這款芯片,包括蔚來ET7、蔚來ET5、理想X01、小鵬G7、威馬L7、R汽車ES33、智已L7等多款車型。
這還沒完。2021年4月,英偉達(dá)再次發(fā)射原子彈,發(fā)布最新一代自動(dòng)駕駛芯片Atlan,算力可達(dá)1000TOPS,并將用于多家汽車制造商的2025年車型上。
一輪接著一輪,英偉達(dá)以領(lǐng)先行業(yè)其他競爭對(duì)手幾代產(chǎn)品的算力水平,不斷的發(fā)起轟炸。
另一個(gè)不能忽視的強(qiáng)勁選手是芯片巨人英特爾。雖然英特爾這幾年有些顯得暮色沉沉,在CPU、GPU市場遭遇了AMD和英偉達(dá)的猛烈狙擊,但是巨人的護(hù)城河還是很深,幾家企業(yè)的戰(zhàn)火正在從消費(fèi)電子端燒到了汽車市場。
面向汽車市場,英特爾沒有英偉達(dá)動(dòng)身早,但是入局方式很取巧。2017年4月,英特爾以總價(jià)值153億美元的天價(jià)收購了Mobileye,一下子就把腳跨進(jìn)了汽車市場。
Mobileye成立于1999年,2007年,Mobileye 發(fā)布了旗下首款自動(dòng)駕駛芯片EyeQ1,迅速被寶馬、通用和沃爾沃應(yīng)用在量產(chǎn)車型上。
自此之后,Mobileye出貨量一路走高,截至2021年底,EyeQ系統(tǒng)集成芯片的出貨量已突破1億片。
但是,近幾年,隨著汽車電子電氣架構(gòu)向集中式演進(jìn),以及自動(dòng)駕駛對(duì)于大算力的追求,Mobileye正在遭遇前所未有的壓力。
相比于性能王者英偉達(dá),Mobileye進(jìn)展平淡,被多方夾擊搶走了大量訂單,業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了不少唱衰的論調(diào)。
今年1月4日,Mobileye在CES上宣布,推出了其迄今為止最先進(jìn)、性能最強(qiáng)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)集成芯片EyeQ Ultra。
Mobileye介紹,這款芯片基于第七代EyeQ芯片技術(shù)架構(gòu)打造,算力為176TOPS,預(yù)計(jì)將于2023年底供貨,并于2025年全面實(shí)現(xiàn)車規(guī)級(jí)量產(chǎn)。
這次產(chǎn)品發(fā)布,被看作是Mobileye的奮起反擊,至于車企是否會(huì)買單,還要繼續(xù)走繼續(xù)看。
AMD來汽車市場報(bào)到的方式與英特爾相似。2020年10月,AMD宣布斥資350億美元收購賽靈思,直接站到了英特爾的對(duì)面。
移動(dòng)芯片供應(yīng)商高通也來了。在智能座艙方面,高通驍龍數(shù)字座艙平臺(tái)已經(jīng)成為智能座艙的代名詞。
2021年1月,高通推出第4代高通驍龍汽車數(shù)字座艙平臺(tái),采用了全球第一款5nm汽車芯片,進(jìn)一步加強(qiáng)自己在智能座艙市場的領(lǐng)先地位。
與此同時(shí),高通也決定參與競賽自動(dòng)駕駛芯片。2020年1月,高通宣布推出Snapdragon Ride自動(dòng)駕駛平臺(tái),最高算力可達(dá)700TOPS,目前已經(jīng)拿下的客戶包括寶馬、長城等車企。
縱觀全局,英偉達(dá)的智能駕駛芯片和高通的智能座艙芯片,正在對(duì)整個(gè)行業(yè)形成碾壓攻勢(shì)。
但總體來看,AI芯片還沒有形成被國際巨頭壟斷或者固化的產(chǎn)業(yè)格局,這給國產(chǎn)化玩家預(yù)留一定機(jī)會(huì)。
在國內(nèi)市場,地平線面臨的最大對(duì)手是華為,除了“不造車”,華為已經(jīng)掌握了智能座艙、自動(dòng)駕駛的全套核心技術(shù)。
在汽車芯片方向,華為發(fā)布了應(yīng)用于智能駕駛平臺(tái)的AI芯片昇騰310和鯤鵬920,以及應(yīng)用在智能座艙層面的5G通信芯片巴龍5000。
除了華為以外,國內(nèi)面向智能駕駛和智能座艙的企業(yè),還有黑芝麻、芯馳科技、行歌科技等一系列創(chuàng)新公司。
現(xiàn)在的問題是,在這一市場,面對(duì)這些如此強(qiáng)大的對(duì)手,本土玩家們要如何取勝?
從前,國產(chǎn)芯片供應(yīng)商總愛說,他們的主要優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)開放、響應(yīng)靈活,但是巨頭也在改變。例如,車企對(duì)Mobileye最多的抱怨就是黑盒交付,無法滿足智能駕駛?cè)珬W匝械男枨?。不久前,Mobileye對(duì)此也表態(tài)稱未來將更加開放。
如果巨頭在服務(wù)上拉齊,國產(chǎn)企業(yè)真正的競爭優(yōu)勢(shì)是什么呢?
目前來看,車企選擇芯片供應(yīng)商時(shí)主要參考五大維度:安全、算力、效率、成本、服務(wù)。
首先,安全不難理解,車企承擔(dān)不起任何交通事故風(fēng)險(xiǎn)和召回成本。其次,算力被認(rèn)為是評(píng)判芯片是否強(qiáng)大的關(guān)鍵指標(biāo)之一,但只是一個(gè)粗暴的指標(biāo),有多大算力不等于能用多大算力,還取決于軟件和算法能力,這就涉及到效率的維度。
另外,汽車零部件采購對(duì)于成本有著極高的敏感度,隨著技術(shù)和產(chǎn)品越來越成熟,成本將在競爭中起到越來越重要的作用。最后,就是我們說的服務(wù),能否即使響應(yīng)需求、能否白盒交付,可能都會(huì)是車企考量的因素。
總之,競爭越激烈,客戶越難滿足。目前來看,國產(chǎn)芯片供應(yīng)商還沒有任何絕對(duì)優(yōu)勢(shì),好在比賽剛剛開場不久,還有奮力一搏的機(jī)會(huì)。
03、國產(chǎn)芯片的突圍之路
和汽車產(chǎn)業(yè)一樣,芯片也寄托了中國科技強(qiáng)國的夢(mèng)想。
對(duì)于這個(gè)夢(mèng)想的追尋,可以追溯到20世紀(jì)50年代,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了顛沛流離的幾十年,經(jīng)歷了謊言、騙局、掙扎。
今天來看,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已不是一片荒漠,甚至在某些領(lǐng)域已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成績。
一片芯片的誕生,需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封測三大關(guān)鍵步驟。
圖片來源:方證證券研究所
在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),我國企業(yè)正在處于快速追趕的階段,且實(shí)現(xiàn)一些實(shí)質(zhì)性的突破,例如,在移動(dòng)處理器方面,華為海思、紫光展銳已經(jīng)進(jìn)入世界前列;2016年6月,搭載了申威SW26010的神威·太湖之光拿下來全球超級(jí)計(jì)算機(jī)第一的位置。
但整體來講,國產(chǎn)芯片主要實(shí)現(xiàn)了部分高端芯片的突破,以及部分中低端芯片的替代,在CPU、GPU、FPGA及存儲(chǔ)芯片等領(lǐng)域,與國際巨頭還是存在著較大的差距。
在封測領(lǐng)域,我國已經(jīng)形成明顯優(yōu)勢(shì)。根據(jù)Chip Insight統(tǒng)計(jì),按照總部所在地劃分,前十大委外封測公司中,中國臺(tái)灣有五家,市占率為40.7%,中國大陸有三家,市占率為20%。
我國芯片產(chǎn)業(yè)鏈的最大短板在于制造環(huán)節(jié),如果再往上游追溯,則是由于設(shè)備和材料外采受到制約、且自主支撐不足導(dǎo)致的。
生產(chǎn)芯片最重要的兩種設(shè)備是光蝕機(jī)和光刻機(jī),國內(nèi)也企業(yè)也紛紛加入到這兩種設(shè)備的研發(fā)當(dāng)中。目前,光蝕機(jī)已經(jīng)打破國際市場壟斷,但光刻機(jī)還受制于人。
主要原因在于,一臺(tái)頂級(jí)光刻機(jī)的核心零部件來自不同國家,例如,美國的光柵、德國的鏡頭、瑞典的軸承、法國的閥件等。
中國光刻機(jī)設(shè)備及核心部件、材料的采購,被一個(gè)叫做《瓦森納協(xié)議》的條文牢牢限制。
《瓦森納協(xié)定》全稱為《關(guān)于常規(guī)武器與兩用產(chǎn)品和技術(shù)出口控制的瓦瑟納爾協(xié)定》,共有包括美國、日本、英國、俄羅斯等在內(nèi)的40個(gè)成員國。
雖然《瓦森納協(xié)定》規(guī)定,成員國自行決定是否發(fā)放敏感產(chǎn)品和技術(shù)的出口許可證,并在自愿基礎(chǔ)上向其他成員國通報(bào)有關(guān)信息,但實(shí)際上完全受美國控制。
當(dāng)前,全球最先進(jìn)的EUV光刻機(jī)只有荷蘭的ASML生產(chǎn)。早在2018年,中芯國際就曾向ASML訂購了一臺(tái)可以用于7nm以下制程芯片生產(chǎn)的EUV光刻機(jī),但是由于美國方面的阻撓,荷蘭政府一直未向ASML發(fā)放出口許可,導(dǎo)致這臺(tái)EUV光刻機(jī)至今未向中芯國際交付。
中國并不是造不出光刻機(jī),而是造不出高端光刻機(jī)。目前,上海微電子已經(jīng)可以造出90nm制程的光刻機(jī),并表示將在今年交付28nm光刻機(jī)。但這相比目前業(yè)界最領(lǐng)先的荷蘭ASML公司的7nm、5nm EUV光刻機(jī),相差幾代產(chǎn)品的距離。
中國本土芯片制造企業(yè)產(chǎn)出規(guī)模相對(duì)較小,工藝水平也相對(duì)落后,而且許多生產(chǎn)用的關(guān)鍵原輔材料、工藝設(shè)備等依賴進(jìn)口,競爭力較弱。
整體而言,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)還沒有很強(qiáng),但也不是一窮二白。
但這并不影響國產(chǎn)芯片在汽車上率先突破,原因在于,相比手機(jī)、計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品,汽車所用的芯片工藝要求沒有那么高。
例如,現(xiàn)在高端手機(jī)的SoC芯片已經(jīng)是5nm制程,而在汽車端,除了智能座艙、智能駕駛所需的AI芯片以外,多數(shù)汽車芯片只需要28nm制程就可以滿足,這也是臺(tái)積電忙著拓展28nm芯片生產(chǎn)線的原因。
已經(jīng)有越來越多的芯片企業(yè)看到了這個(gè)曙光,且行動(dòng)起來。
04、中國硅谷“東方芯港”
“硅谷”一詞是由美國作者Don Hoefler在1971年創(chuàng)造的,它從1971年的1月11日開始被用于《每周商業(yè)》報(bào)紙電子新聞的一系列文章的題目──美國硅谷。
之所以名字當(dāng)中有一個(gè)“硅”字,正是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐钠髽I(yè)多數(shù)是與半導(dǎo)體有關(guān)。
長期以來,硅谷一直代表著全球科技創(chuàng)新高地。
中國硅谷在哪?北上廣深以及一眾新一線城市都在蓄力爭搶這個(gè)名號(hào)。
上海從來不缺乏野心也不隱藏野心。
華為遭到制裁后,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上至國家戰(zhàn)略下至大眾民情,都達(dá)到了一個(gè)空前的高度,誓要改變芯片卡脖子的局面。
2020年8月,國務(wù)院印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》,計(jì)劃到2025年我國集成電路自給率要達(dá)到70%。
根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)公開的數(shù)據(jù)顯示,2020年,我國芯片的自給率只有26.6%,其中汽車芯片的自給率更是低至5%。
上海聞風(fēng)而動(dòng),2021年3月,上海臨港新片區(qū)發(fā)布《集成電路產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)規(guī)劃(2021-2025)》,直接提出要建設(shè)世界級(jí)的“東方芯港”。
上海對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的鼓勵(lì)是真金白銀的,2022年伊始,上海就送來了新一輪的補(bǔ)貼政策:
“上海將補(bǔ)貼本市集成電路裝備材料重大項(xiàng)目投資的30%,支持金額最高達(dá)1億元;對(duì)于EDA、基礎(chǔ)軟件、工業(yè)軟件等項(xiàng)目投資給予30%的補(bǔ)貼,最高可達(dá)1億元;30%的補(bǔ)貼政策也適用于流片,用于節(jié)點(diǎn)小于28納米的芯片;此外,上海還為在上海就業(yè)的高技能半導(dǎo)體專業(yè)人士提供高達(dá)50萬元的津貼。”
其實(shí),不單單是上海,北京、天津、安徽、甘肅、山東、湖北、四川等地也陸續(xù)跟進(jìn)并出臺(tái)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),已經(jīng)有28個(gè)城市出臺(tái)了針對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)資金扶持政策。
這些扶持政策,覆蓋了從研發(fā)、生產(chǎn)到企業(yè)運(yùn)營等多個(gè)環(huán)節(jié)。
例如,流片作為集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在企業(yè)整體研發(fā)成本中占比較高,如對(duì)于應(yīng)用于通信、人工智能、區(qū)塊鏈等前沿科技的芯片,其流片成本在企業(yè)研發(fā)成本中的占比超過50%,對(duì)于傳統(tǒng)領(lǐng)域的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)流片在企業(yè)研發(fā)成本中的占比也高達(dá)近20%,因此多數(shù)城市的將流片補(bǔ)貼作為鼓勵(lì)企業(yè)加大研發(fā)投入的重要手段,進(jìn)行了重點(diǎn)支持。
除了研發(fā)環(huán)節(jié)之外,各地的扶持政策也滲透到企業(yè)的運(yùn)營管理,包括減稅、免稅政策,高端人才補(bǔ)貼,用地、設(shè)備支持等。
整體來看,我國已經(jīng)形成全方位的產(chǎn)業(yè)支持政策,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。
政策之外,市場才是最大的驅(qū)動(dòng)力。
連續(xù)兩年,汽車產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)重的缺芯困境,也讓一眾國產(chǎn)芯片廠商看到了機(jī)會(huì)。翻閱國內(nèi)芯片公司2021年半年報(bào),多家芯片企業(yè)都流露出對(duì)于國產(chǎn)化替代的積極態(tài)度,逐步開展車規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)品的布局。
與此同時(shí),隨著比亞迪半導(dǎo)體拆分獨(dú)立上市,越來越多的車企也開始關(guān)注到汽車芯片的布局,頭部車企已經(jīng)開始行動(dòng)。
2022年開年以來,已經(jīng)有兩個(gè)項(xiàng)目陸續(xù)敲定。
1月24日,廣汽集團(tuán)與中車時(shí)代成立合資公司,雙方將圍繞新能源汽車IGBT領(lǐng)域開展研發(fā)和應(yīng)用,投資總額約為4.63億元,總產(chǎn)能60萬只/年。
1月27日,上汽集團(tuán)宣布,將與上海微技術(shù)工業(yè)研究院開展戰(zhàn)略合作,發(fā)起設(shè)立數(shù)十億元規(guī)模的“國產(chǎn)汽車芯片專項(xiàng)基金”,共同推動(dòng)車規(guī)級(jí)“中國芯”加快落地。
……
可以期待,2022年有關(guān)國產(chǎn)汽車芯片的布局會(huì)越來越多。
起風(fēng)了,唯有努力前行。
作者 | 肖瑩
參考文獻(xiàn):