[原创] 中国汽车电子芯片初露曙光，但长路漫漫

日前，兆易创新宣布，其GD25全系列SPI NOR Flash产品已完成AEC-Q100认证，是目前唯一的全国产化车规闪存产品，可以为汽车前装市场以及需要车规级产品的特定应用提供高性能和高可靠性的闪存解决方案。

近些年来，伴随着新能源和自动驾驶等趋势，使得汽车电子市场持续升温，不仅让半导体厂商加大在此间的投入，也让传统车厂开始重视汽车芯片的研究。新的市场环境，也促生了一批新的汽车芯片公司林立而起。由这些企业之间展开的竞争，使得汽车芯片市场百花齐放。但是碍于汽车电子产品门槛较高，也让中国企业感受到了困难。此次，兆易创新通过了AEC-Q100认证，是否也让我们寻到了一丝中国汽车芯片即将迎来曙光的气息。

汽车电子市场诱惑力大

2016年，汽车芯片凭借300亿美元的市场被视为是半导体市场成长最快的应用领域之一。同时，GGII预测，2020年全球车用芯片市场规模将增至430亿美元。目前看来，尽管汽车相比其他领域对整个芯片产业而言占比只有大约10%，但未来，伴随着新能源和自动驾驶市场的迸发，汽车将用到更多的芯片。高德纳咨询公司预测称，到2020年，汽车半导体这一业务板块的利润增长率将是全球芯片市场的两倍。

（来源:中国闪存市场ChinaFlashMarket）

目前，一辆普通的新车芯片数量超过600个，芯片在每辆汽车中的价值超过2000元。而2018年全球汽车销量接近1亿辆。而未来的ADAS系统在向L3、L4阶段升级的过程中，则需要更多的CMOS传感器、 MEMS传感器、以及探测雷达来感知周围环境。同时，新能源汽车动力系统的电气化使得功率器件使用量大幅增加。同时，由于新能源汽车的动力结构发生改变，也为电源管理芯片带来了新的发展机会。在自动驾驶和新能源两者的驱动下，便可窥见汽车芯片的诱惑有多大。

根据不同的用途，汽车芯片又可分为 MCU、功率半导体（IGBT、MOSFET 等）、传感器及其他。根据Strategy Analytics数据显示，在纯电动车中，MCU 占比仅次于功率半导体，为11%。DIGITIMES预测，功能芯片MCU市场规模有望从2017年66亿美元稳步提升至2020年72亿美元。

（全球汽车半导体市场规模（亿美元），来源：众调汽车大数据）

通过这些数据，我们不难看出，未来汽车芯片潜力巨大。汽车市场为众多半导体企业提供了发展机会，从MCU到功率器件都有涉及。在这种情况下，也难免增加了许多之前从未涉足过汽车芯片的玩家。

欧美日厂商把持

从全球汽车芯片市场来看，恩智浦、英飞凌、意法半导体、瑞萨、博世、赛普拉斯等是汽车芯片的传统玩家。

2015年，恩智浦收购飞思卡尔以后，一直稳居全球汽车电子市场榜首。公司凭借在处理、连接与安全三个方面的优势，打造了嵌入式处理器与MCU、各类通信模块以及安全芯片等产品，可以提供较为广泛、全面的汽车芯片。除此之外，在传统汽车芯片企业中，英飞凌以向汽车领域供应传感器、微控制器和功率半导体等产品见长；瑞萨电子以车用MCU方面占有着领先优势，赛普拉斯长期居于全球汽车NOR闪存市场榜首，以65%的市场份额傲视群雄。

汽车市场的火爆，也让一些老牌芯片厂商看红了眼。传统汽车芯片厂商不仅要与自己的老对手竞争，还要时刻关注着包括高通、英特尔、三星、英伟达、赛灵思等新进玩家的动态。而这些玩家，除了英伟达以外（英伟达凭借GPU优势布局汽车芯片），几乎无一例外地都走上了通过收购发展汽车芯片的路线。

2014年，高通以骁龙芯片开始布局车载娱乐市场，而后，高通从车内蜂窝调制解调器业务入手，形成了电动汽车无线充电、远程信息处理、资讯娱乐三大板块。高通曾想通过收购恩智浦布局汽车芯片领域，可惜这桩交易在2018年正式宣告结束。2017年，英特尔斥资153亿美元收购Mobileye，布局自动驾驶领域，据悉，Mobileye计划在2021年批量化实现L4-L5级别的自动驾驶应用。2018年，赛灵思收购深鉴科技，强化汽车领域市场，有统计数据显示，到2018年赛灵思的芯片已经被运用到29个汽车品牌，111款车型中，且未来这个数字还会继续扩大。同样走着收购发展汽车芯片的还有三星电子，三星电子收购哈曼在前，随后还成立了专门的ADAS/自动驾驶战略业务部门，研发车联网、自动驾驶相关的前沿技术，后来又推出了自家全新汽车芯片品牌——Exynos Auto和ISOCELL Auto。

同时，类似特斯拉、丰田等整车厂也开始参与到汽车芯片的制造研发中来，开始抢夺汽车电子这块蛋糕。

在上述的介绍中，无论是传统汽车芯片供应商还是老牌芯片厂，亦或是整车厂都能凭借自身技术经验或者是资本上的强大优势，占据了汽车电子的大部分市场。面对国际市场上汽车芯片热火朝天的局面，我国在汽车芯片上的情况却又是另一番天地。我国汽车芯片严重依赖进口，上述的各大厂商也将中国市场视为汽车芯片领域重要的增长地区，纷纷布局其汽车芯片在中国的发展。据统计，我国汽车芯片市场规模约占全球的 20%，但是国产汽车芯片在全球占比不到 1%。

为什么会出现这种情况？

两道必须跨越的鸿沟

要想弄清楚这个问题，就先要了解汽车芯片市场的门槛在哪里。汽车，在现代生活中占有了重要的地位，因而，其安全性必须得到保障。汽车芯片对安全性的要求包括，对温度、质量、使用寿命和可靠性。如何判定安全性，这就要靠AECQ100和ISO16949这两个认证。

AECQ100由AIAG汽车组织开发的用于集成电路的资格认证测试流程。此规格的目的是要确定一种器件在应用中能够通过应力测试以及被认为能够提供某种级别的品质和可靠性。AEC-Q100包括了一系列应力测试失效机理、最低应力测试认证要求的定义及集成电路认证的参考测试条件。 这些测试能够模拟跌落半导体器件和封装失效，目的是能够相对于一般条件加速跌落失效。在这个标准中，涉及汽车的部分有：AEC-Q001 零件平均测试指导原则、AEC-Q002 统计式良品率分析的指导原则、AEC-Q003 芯片产品的电性表现特性化的指导原则、AEC-Q004 零缺陷指导原则以及SAE J1752/3 集成电路辐射测量程序。

ISOTS16949是国际标准化组织于2002年3月公布了一项行业性的质量体系要求。ISOTS16949是国际汽车行业的一个技术规范，其针对性和适用性非常明确：此规范只适用于汽车整车厂和其直接的零备件制造商。这些厂家必须是直接与生产汽车有关的，能开展加工制造活动，并通过这种活动使产品能够增值。对所认证的公司厂家资格，有着严格的限定。那些只具备支持功能的单位，如设计中心，公司总部和配送中心等，不能独立获得ISOTS16949：2002的认证。对那些为整车厂家或汽车零备件厂家制造设备和工具的厂家，也不能获得ISOTS16949：2002的认证。因此，ISOTS16949:2002的实施，对三大汽车公司和他们的零备件制造供应商将有直接的影响。ISOTS16949特别注重厂家的完成品及实现这个完成品的质量系统能力。它认为这是整个制造过程活动的基础。另一个特点是，它特别注重一个机构的质量管理系统的有效性。ISOTS16949：2002的审核，由从单一的要素的审核转变成一个过程的审核。

以上这两个认证通对汽车芯片的要求极为严格，中国汽车芯片研发经验不足，很难通过这两项认证。这也是中国芯片要想进入到汽车领域的第一道门槛。

同时，汽车芯片使用周期较长，往往是十年起步。与消费电子1-2年的更换周期相比，汽车芯片的投资明显要长很多。而目前很多企业都追求短平快的盈利模式，也使得中国汽车芯片市场并没有像消费电子芯片市场一样火爆。

同时，汽车芯片厂商也需要与中下游零部件厂商和整车厂长久的合作关系，这也是为什么中国汽车芯片很难打开局面的困难之一。

另外还有大众汽车CEO Herbert Diess表示，大众的汽车电子系统正在从分布式向集中式处理方式转换，计划将ECU（车载控制单元）功能集成起来，最终实现系统模块数量级的减少，核心架构从当前数十个甚至上百个控制单元减少到三到五个车载中央处理器。而这种做法将有益于英伟达和英特尔这样的公司。若这种做法得到了大部分整车厂商的认可，对整个汽车芯片供应商，尤其是对于正在谋划进入这个市场的国产厂商来说，更将倍受打击。

但面对着压力，国内汽车芯片厂商迎难而上。

中国玩家初露曙光

事实证明并没有，在前不久结束的两会期间，政府工作报告中指出，未来我国要深化大数据、人工智能等研发应用，培育新一代信息技术、高端装备、生物医药、新能源汽车、新材料等新兴产业集群，壮大数字经济。同时，2019年推出的科创板，也意在扶持包括新能源和芯片之类的企业。

在这种环境下，也为中国汽车芯片的发展提供了土壤。除文章开头的兆易创新以外，还有一些厂商在汽车电子领域取得了不错的成绩。

国内汽车品牌比亚迪，拥有独立的微电子公司，专门从事芯片研发与制造，目前拥有从IC设计、功率芯片设计、晶圆制造、IC封装测试、模组封装测试等完整产业链，从业工程师超过2000人，其自主设计与制造的IGBT芯片和模组，已批量应用于自家电动汽车。

同时，加特兰、全志、四维图新等科技公司，也都在加紧布局车载芯片。

其中，据介绍，加特兰是目前国内唯一量产77GHz毫米波雷达芯片的企业，公司于2017年成功量产了第一代芯片，也是全球首颗成功量产的GHz CMOS工艺毫米波雷达芯片，并成功导入多家汽车零部件一级供应商和传感器制造商。3月21日，加特兰正式发布了第二代CMOS毫米波雷达芯片SoC- ALPS系列，覆盖全车雷达需求。

与加特兰不同的是，四维图新开始在自动驾驶上的布局是从2016年开始，公司基于数字地图，布局车联网、自动驾驶、汽车芯片以及位置大数据。改变策略后，四维图新先后与蔚来汽车、威马汽车、英特尔、一汽解放达成合作，开始在汽车领域大展手脚。

全志科技作为国内领先的智能应用处理器SoC和模拟芯片设计厂商，在2018亚洲CES上，正式发布了其针对数字座舱的车规（AEC-Q100）平台型处理器T7。该平台支持Android、Linux、QNX系统，集成多路高清影像输入和输出，完美支持高清多媒体处理，内置的EVE视觉处理单元可提升辅助驾驶运算效率。

国内以AI芯片起家，走向汽车芯片的厂商也不在少数。类似地平线、寒武纪、西井科技等初创企业也加入到了汽车芯片的角逐中。

2018年，地平线发布了基于新一代BPU构架的产品Matrix。地平线也是目前中国唯一在全球四大汽车市场（美国、德国、日本和中国）同顶级汽车Tier1s 和 OEMs 建立合作关系的智能驾驶创业公司。

2018年5月，寒武纪推出的1M芯片可支持 CNN、RNN、SOM 等多种深度学习模型，以及SVM、k-NN、k-Means、决策树等经典机器学习算法的加速，帮助终端设备进行本地训练，从视觉、语音、自然语言处理等领域为智能汽车提供计算。

同样从AI切入的还有西井科技，之后公司又向封闭场景自动驾驶领域进军。2018年，公司发布了号称“全球首款真正意义的全时无人驾驶电动重卡”—— Q-Truck。8月，西井科技与西藏珠峰达成战略合作，并收获了首个自动驾驶矿车订单，双方未来将携手打造中国矿业首个全局化人工智能智慧矿场。

虽然中国汽车电子芯片近来有了不少好的消息，但可以预见的是，国内的汽车电子芯片厂商还有很长的一段路要走。