文|智能相對論

作者|蔣思憬

自2020年下半年以來,一場全球性的芯片短缺危機(jī)最先在芯片制造、封測和設(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,電動車無論是車載芯片的數(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,蔚來汽車“江淮蔚來”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)�德國《商�?bào)》報(bào)道,由于芯片短缺,奧迪被迫停產(chǎn),導(dǎo)致1萬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,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駕駛解決方案的車型,受到市場和行業(yè)的廣泛關(guān)注。此輪「缺芯潮」,對于華為智能汽車業(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)商對于汽車產(chǎn)業(yè)快速復(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,各級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。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,以中國為代表的汽車市場快速復(fù)蘇,超出了供應(yīng)鏈對芯片需求量的預(yù)判。

其次,2020年初以來全球消費(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「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,比如用于自動駕駛感知和融合的AI芯片,用于發(fā)動機(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,用于自動駕駛各種雷達(dá),以及氣囊、胎壓檢測等等。

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會分別管控空調(diào)、雨刷、動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不僅搭載于電動車,也應(yīng)用于燃油車,市場需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自動駕駛傳感類芯片。此外,目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用的自動駕駛芯片基本處于L1-L2級輔助駕駛,面向L4-L5級完全自動駕駛及全自動駕駛芯片離規(guī)�；�商用仍有不小距離。

立足于為車企提供增量部件的華為,在手機(jī)等消費(fèi)級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、封測工廠因疫情等外部因素導(dǎo)致的產(chǎn)能下降,短期來看華為車規(guī)級芯片的生產(chǎn)效率也將受到不小的影響。

長期來看,華為的車規(guī)級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)期來看存在產(chǎn)能不足的隱患還是較小的。面對此輪「缺芯潮」,華為也在積極展開行動。

華為「上車」之路

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

華為與長安早在去年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)展對象后,車規(guī)級芯片的研發(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)級芯片與消費(fèi)電子新芯片相比,對于先進(jìn)制程的要求相對較低,往往優(yōu)先考慮制程工藝的成熟性。對于車規(guī)級芯片來說,安全性和穩(wěn)定性壓倒一切,汽車發(fā)動機(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)過程中產(chǎn)生的震動和沖擊,以及環(huán)境濕度、粉塵、侵蝕等外部因素導(dǎo)致車規(guī)級芯片對于工藝制程成熟度的要求較高。

因?yàn)檐囈?guī)級芯片對于安全、穩(wěn)定性的要求高,對于工藝制程先進(jìn)性的要求相對較低,因而對于華為的車規(guī)級芯片生產(chǎn)來說受外部政策環(huán)境影響較小,現(xiàn)階段對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A芯片,未來也是華為車載系統(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)級芯片生態(tài)。從華為的官網(wǎng)上可以看到,華為自動駕駛計(jì)算平臺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,不論是單芯片的算力,還是智能駕駛整體的車規(guī)級芯片生態(tài),華為都不弱。但同樣值得注意的是,其他汽車企業(yè)的自動駕駛技術(shù)并不會因?yàn)樗懔β浜缶蜁�在自動駕駛技術(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)不會與華為糾葛這一點(diǎn)。