芯片制程指的是集成電路內(nèi)電路之間的間距，具體來說，指的是晶體管結(jié)構(gòu)中的柵極的線寬，也就是XX納米工藝中的數(shù)值。寬度越窄，功耗越低。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，芯片制程已經(jīng)可以做到2nm，不過這是實(shí)驗(yàn)室中的數(shù)據(jù)，具體到量產(chǎn)工藝，各國(guó)不盡相同。目前最先進(jìn)的量產(chǎn)工藝是5nm，中國(guó)臺(tái)灣的臺(tái)積電，韓國(guó)的三星電子都已經(jīng)推出相關(guān)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)出貨。

對(duì)比之下，美國(guó)，歐洲，日本以及中國(guó)反而落后了。在美國(guó)，盡管擁有英特爾，美光等芯片巨頭，以及世界第三大芯片代工企業(yè)格羅方德，但是在先進(jìn)芯片制程方面，卻遲遲未能取得突破。從目前來看，英特爾掌握的最先進(jìn)的量產(chǎn)工藝仍然是10nm(superFin工藝)，使用在自家的酷睿處理器，目前實(shí)現(xiàn)10nm量產(chǎn)的有3座晶圓工廠。而美國(guó)另一家芯片大廠格羅方德就已經(jīng)早早放棄了10nm以下工藝的研發(fā)。

再來看看日本，作為芯片強(qiáng)國(guó)，日本擁有世界第二大NAND閃存制造商-鎧俠，最大的圖像傳感器企業(yè)-索尼，以及功率半導(dǎo)體企業(yè)瑞薩等，那么日本在芯片制程方面到底處于什么水平?令人意外的是，日本最先進(jìn)的芯片制程是40nm，為瑞薩電子所擁有，該工廠位于東京附近，主要生產(chǎn)車用芯片，MCU等。

日本之所以在芯片制程方面落后，一個(gè)主要原因是日本缺少先進(jìn)制程必需的生態(tài)，也就是日本缺少像蘋果，三星這樣的電子科技巨頭，而本國(guó)為數(shù)不多的客戶需求也轉(zhuǎn)向臺(tái)灣地區(qū)的臺(tái)積電，聯(lián)電等代工企業(yè)。根據(jù)IC Insights的數(shù)據(jù)，最近10年，日本關(guān)閉的晶圓工廠多達(dá)36座。

那么歐洲的情況又如何呢?歐洲培育了世界上唯一的高端光刻機(jī)制造商ASML，成為各大晶圓巨頭開發(fā)先進(jìn)工藝的利器，但是遺憾的是，歐洲同樣沒有一家企業(yè)擁有10nm以下先進(jìn)制程。目前歐洲最大的晶圓代工企業(yè)是格羅方德位于德國(guó)德累斯頓的工廠，目前該公司還主要停留在14nm工藝。不過歐洲國(guó)家顯然看到了問題所在，歐盟19國(guó)已經(jīng)聯(lián)手制定了一項(xiàng)發(fā)展計(jì)劃，將建立一座先進(jìn)的晶圓工廠，生產(chǎn)10nm以下制程的芯片。

全球汽車芯片短缺問題尚未得到緩解，汽車廠商已聯(lián)手半導(dǎo)體廠商開發(fā)汽車芯片，以更加靈活地應(yīng)對(duì)芯片供應(yīng)鏈緊張。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月20日，德國(guó)大眾汽車和意法半導(dǎo)體宣布，將共同開發(fā)一種新的汽車半導(dǎo)體，但相關(guān)交易金額尚未透露。

此舉也是大眾汽車首次直接與二/三級(jí)半導(dǎo)體供應(yīng)商建立芯片開發(fā)合作，表明大眾汽車希望對(duì)芯片供應(yīng)掌握更大的控制權(quán)。

重塑半導(dǎo)體供應(yīng)鏈

“我們正在積極塑造整個(gè)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，以確保生產(chǎn)汽車所需的確切芯片，并鎖定未來幾年關(guān)鍵的微芯片的供應(yīng)。”大眾汽車采購(gòu)主管Murat Aksel表示。

“意法半導(dǎo)體在汽車芯片具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，擁有多種汽車芯片的開發(fā)能力，尤其是在微控制器MCU領(lǐng)域。”Gartner分析師盛陵海對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示。

雙方的這項(xiàng)合作將由大眾汽車軟件部門CARIAD與意法半導(dǎo)體展開，第一財(cái)經(jīng)記者了解到，兩家公司共同開發(fā)的將是汽車所需的關(guān)鍵微控制器芯片，這也將補(bǔ)足意法半導(dǎo)體高性能微控制器Stellar系列的能力。Stellar架構(gòu)的芯片是意法半導(dǎo)體專為簡(jiǎn)化向軟件定義汽車過渡而設(shè)計(jì)的芯片。

兩家公司還表示，已經(jīng)達(dá)成一致將這款芯片交由臺(tái)積電制造。“意法半導(dǎo)體雖然也有晶圓廠，但是沒有先進(jìn)制程工藝，這是為什么意法半導(dǎo)體無法用自己的工廠生產(chǎn)的原因。”盛陵海對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示。

今年5月，大眾汽車CARIAD部門還曾表示，它將從高通公司采購(gòu)系統(tǒng)級(jí)芯片，用于Level 4標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)駕駛。此前福特汽車也曾表示，除了通過一級(jí)供應(yīng)商購(gòu)買芯片之外，還將開始直接從芯片制造商那里購(gòu)買一些專業(yè)的微電子芯片。

傳統(tǒng)汽車廠商希望擁有更強(qiáng)的設(shè)計(jì)芯片能力，可能受到特斯拉的啟發(fā)。特斯拉成功能夠應(yīng)對(duì)汽車行業(yè)的供應(yīng)鏈危機(jī)，靠的是比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更加敏捷的能力。去年10月，大眾集團(tuán)CEO赫伯特·迪斯(Herbert Diess)曾邀請(qǐng)馬斯克視頻參加總部的管理層會(huì)議。他認(rèn)為，特斯拉在芯片設(shè)計(jì)方面，只需要兩到三周時(shí)間，就可以重寫一個(gè)軟件程序，把一個(gè)缺貨的芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)方面的改進(jìn)，這種能力非常值得傳統(tǒng)汽車廠商學(xué)習(xí)。

最后回到我們國(guó)家，國(guó)內(nèi)目前從事晶圓代工的企業(yè)不在少數(shù)，包括中芯國(guó)際，華虹半導(dǎo)體，華潤(rùn)微電子等。從目前的訊息來看，國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的量產(chǎn)工藝是14nm，中芯國(guó)際率先實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，代表了我國(guó)芯片工藝的最高水平。

截至目前，汽車芯片仍處于緊缺狀態(tài)，而且，短缺物料已從常規(guī)車用芯片延伸至IGBT等電動(dòng)車增量芯片;而就在產(chǎn)業(yè)鏈加大力度解決汽車芯片短缺問題時(shí)，已有部分企業(yè)在規(guī)劃更先進(jìn)制程工藝的車規(guī)級(jí)芯片，如芯擎科技、恩智浦、高通、英偉達(dá)等，陸續(xù)發(fā)布7nm、5nm制程芯片。那么，車用芯片向先進(jìn)制程工藝發(fā)展是否已經(jīng)成為主流?

對(duì)此，業(yè)內(nèi)人士稱，安全、穩(wěn)定、可靠是車規(guī)級(jí)芯片的最大訴求，車用芯片種類眾多，并非所有芯片都適用于先進(jìn)制程，而AI計(jì)算單元等新一代芯片，出于性能、功耗和成本考慮，更傾向于采用先進(jìn)制程工藝。芯擎科技董事兼CEO汪凱博士進(jìn)一步指出，采用先進(jìn)工藝的芯片還能為未來OTA等迭代升級(jí)預(yù)留空間。

日前小鵬汽車創(chuàng)始人何小鵬發(fā)文稱，一輛智能汽車需要幾百種、5000顆以上芯片，但目前仍有很多專有芯片處于短缺狀態(tài)。筆者從供應(yīng)鏈了解到，IGBT目前供應(yīng)緊張，部分物料交貨周期已拉長(zhǎng)至50周以上。汽車行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公司Auto Forecast Solutions數(shù)據(jù)顯示，在芯片短缺及疫情雙重影響下，截至5月中旬，今年全球汽車已累計(jì)減產(chǎn)達(dá)172萬(wàn)輛。

而就在產(chǎn)業(yè)鏈極力解決芯片短缺問題之時(shí)，部分企業(yè)已在積極布局下一代先進(jìn)制程工藝汽車芯片。

5月24日，恩智浦宣布采用臺(tái)積電5nm制程工藝打造新一代S32系列車用處理器，該芯片將導(dǎo)入鴻海與裕隆合資的鴻華先進(jìn)科技Model C車型。恩智浦總裁兼首席執(zhí)行官Kurt Sievers同時(shí)宣布，已與臺(tái)積電合作開發(fā)5納米ASIL D安全等級(jí)的系統(tǒng)單芯片(SoC)。

而筆者盤點(diǎn)也發(fā)現(xiàn)，這并非業(yè)內(nèi)首次采用先進(jìn)制程工藝打造汽車芯片。2021年底，高通就發(fā)布了全球首個(gè)5nm汽車芯片——8295，基于該芯片，高通推出了第四代驍龍汽車數(shù)字座艙平臺(tái)，并將于2023年首搭于集度汽車。

另外，安霸以智能座艙為主戰(zhàn)場(chǎng)的CV5芯片、英偉達(dá)下一代智能駕駛芯片Atlan也將采用5nm制程工藝。

相比5nm，7nm車用芯片更多，部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)甚至裝車。如英偉達(dá)的Orin，就是7nm高算力芯片的代表，已于今年3月末官宣量產(chǎn)，該芯片一經(jīng)推出就獲得了比亞迪、理想、集度、奔馳、智己、捷豹路虎、沃爾沃、現(xiàn)代、奧迪、路特斯等大批主機(jī)廠選用，并首搭于蔚來ET 7車型上。

其他芯片中，芯擎科技“龍鷹一號(hào)”、地平線征程6、Mobileye的EyeQ5/EyeQ6、寒武紀(jì)旗下行歌科技高等級(jí)智能駕駛芯片(未發(fā)布)、特斯拉FSD芯片、賽靈思Versal AI Edge系列等也均是采用7nm制程工藝。

據(jù)電子時(shí)報(bào)報(bào)道，沃爾沃首席執(zhí)行官Jim Rowan近日表示，已度過芯片供應(yīng)短缺最嚴(yán)重時(shí)期，“恢復(fù)到完全供應(yīng)水平”。而在今年一季度，沃爾沃還遭受芯片短缺困擾，其中，3月份汽車銷量因芯片短缺下降22%至58677輛。

資料顯示，沃爾沃汽車集團(tuán)由吉利控股所有。集團(tuán)架構(gòu)包括沃爾沃汽車、軟件公司Zenseact(沃爾沃汽車控股85%)和移動(dòng)出行公司M。此外，沃爾沃汽車集團(tuán)還持有戰(zhàn)略伙伴可觀股份，如高性能電動(dòng)車品牌極星49.5%和迅速崛起的領(lǐng)克汽車30%的股份。

沃爾沃汽車和億咖通科技(ECARX)聯(lián)合成立HaleyTek合資公司，旨在基于Android Automotive軟件為沃爾沃集團(tuán)和其他公司開發(fā)信息娛樂平臺(tái)。沃爾沃汽車和吉利控股聯(lián)合成立動(dòng)力系統(tǒng)合資公司Aurobay，旨在為沃爾沃集團(tuán)和其他公司打造全新內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)性能開發(fā)和低排放協(xié)同作用。

在電動(dòng)化方面，沃爾沃于2020年在比利時(shí)根特的制造廠正式啟用了一條全新的電動(dòng)汽車電池裝配線。今年5月，沃爾沃卡車公司又計(jì)劃在比利時(shí)開設(shè)一家新的電池裝配廠，將于今年第三季度開始批量生產(chǎn)。工廠建成投產(chǎn)后，將為該公司的重型電動(dòng)卡車提供特制電池。

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