文本|智能相对论(aixdlun)

作者|姜思珍

从2020年下半年开始，一场全球性的芯片短缺危机首先在芯片制造、封装、测试、设计等上游厂商之间酝酿，然后蔓延到汽车、手机、家电等下游厂商，最后深深影响到现实世界。

在“软件定义汽车”时代，电动车的数量和质量明显高于燃油车，席卷全球的“核心荒潮”对汽车行业的影响可想而知。

今年3月，由于相关芯片短缺，威来汽车“江淮威来”合肥制造厂宣布从3月29日起停产5个工作日；5月，据德国《商报》报道，奥迪因芯片短缺被迫停产，导致1万名工人被迫兼职。

据伯恩斯坦研究公司预测，由于全球汽车芯片短缺，今年汽车产量预计将减少450万辆，相当于全球汽车产量的近5%，其中包括福特、戴姆勒(Mercedes-Benz)和FCA (Chrysler)的停产和减产。

华为作为自主驾驶解决方案的提供商，必然会受到这种核心不足的影响。极限福克斯华为HI版4月正式发布。作为搭载华为整体自动驾驶解决方案的车辆，受到了市场和业界的广泛关注。这种“核心缺失”对华为智能车业务有什么影响？

核心缺失的“挑战”

缺乏核心已经成为汽车行业的普遍困境，给汽车企业的大规模生产和交付带来了巨大的压力。然而，这种“核心缺失潮”背后的原因错综复杂地交织在一起。

首先，汽车行业快速复苏中供应商对芯片的需求被低估。根据目前汽车行业的发展趋势，各级汽车功能芯片的数量逐年增加。据Strategy Analytics统计，目前汽车上功能芯片平均在25个左右，部分高端车型已经超过100个。2020年下半年，以中国为代表的汽车市场将迅速复苏，超过供应链中芯片需求的预判。

其次，2020年初以来，全球消费电子产品需求大幅增加，导致芯片需求大幅增加。由于消费电子芯片的利润率明显高于车载芯片，每个芯片供应商都有离开生产能力生产电子消费产品的趋势。

但脱离“缺核”这一既定事实，一辆普通燃油车使用的车载芯片高达数百个，一辆EV的半导体使用量是汽油车的两倍。在这场“核心荒潮”中，汽车公司缺少什么样的芯片？

按照功能划分，汽车芯片大致可以分为三类：类负责计算能力和处理，比如用于自动驾驶感知和集成的AI芯片，传统的单片机；用于发动机/底盘/车身控制；第二类是负责电源转换的，比如IGBT等电源设备；第三类是传感器芯片，用于各种雷达的自动驾驶、气囊、胎压检测等。

在这个“缺核潮”中，单片机是汽车的微控制单元，也可以理解为控制汽车各部分承载和实现不同功能的“中枢神经”。比如不同的单片机会控制空调、雨刮器、电源等不同的身体部位。

说到激光雷达等传感器芯片，可能没有MCU短，因为MCU不仅用于电动车，还用于燃油车，市场需求远远大于自动驾驶传感器芯片。此外，商用自动驾驶芯片基本都在L1-L2辅助驾驶，L4-L5的全自动驾驶芯片还远没有大规模商用。

基于为汽车公司提供增量组件的华为，在手机等消费芯片压力巨大的情况下，智能车业务成为华为的突破口。华为主要是芯片设计厂，受疫情等外部因素影响，下游组装、封装、测试工厂产能下降。从短期来看，产品

从长远来看，华为的汽车标准芯片不受制裁。此外，下面将解释汽车芯片和电子消费芯片在工艺技术方面的差异。从长远来看，华为汽车芯片产能不足的隐患还是比较小的。面对这种“核心荒”，华为也在积极行动。

华为的“上车”

面对汽车行业缺乏核心的现状，华为开始了对外合作之路。

华为和长安早在去年11月就推出了智能汽车合作计划，涵盖汽车半导体的设计和开发。华为目前正在扩大与长安的合作伙伴关系。据业内人士透露，他们可能会在不久的将来合作成立一家芯片开发公司。

2020年6月，华为海思与比亚迪签署了合作协议。个产品是应用于汽车智能驾驶舱领域的麒麟710A汽车芯片；此外，比亚迪透露，与华为在汽车业务上的合作也在许多业务线上进行。

根据“智能相对论”，华为与外界在汽车芯片上的积极合作可能基于以下考虑。首先，华为的汽车芯片需要一个“测试场”。相比手机芯片，华为的汽车芯片之前实际应用较少。在汽车业务成为重点发展对象后，汽车标准芯片的研发和实际落地成为当务之急。配备华为全套自动驾驶解决方案的极限福克斯可能是一个好的开始。

其次，与消费电子的新芯片相比，对先进制造工艺的要求相对较低，制造工艺的成熟度往往被优先考虑。对于汽车级芯片来说，安全性和稳定性是压倒性的。汽车发动机舱的温度范围是-40C ~ 150C，而消费电子芯片只需要满足0C ~ 70C的工作环境；此外，汽车行驶过程中产生的振动和冲击，以及环境湿度、灰尘、侵蚀等外部因素。导致对汽车仪表芯片的工艺成熟度要求更高。

由于对安全性和稳定性的要求较高，对先进工艺的要求相对较低，华为的车载级芯片生产受外部政策环境的影响较小。目前华为的芯片封锁仅限于先进工艺5G芯片，这意味着华为对车级芯片的限制相对较小。

在前段时间引起热议的极限福克斯华为HI版中，安装了麒麟990A驾驶舱芯片，采用华为开发的达芬奇架构，定位为车级A芯片，未来也将是华为车载系统的主机芯片。据悉，该芯片的AI计算能力达到3.5TOPS，约为特斯拉HW 3.0的3.5倍。

围绕智能驾驶，华为形成了一套车级芯片生态。从华为官网可以看出，华为的自动驾驶计算平台MDC包括AI芯片升级、CPU鲲鹏、智能驾驶舱5G通信芯片巴龙5000。

其中，正在崛起的智能芯片系列为AI应用提供计算支持。华为在2018年推出瑞星310推理芯片，并将其嵌入MDC平台；鲲鹏芯片主要用于通用计算领域，鲲鹏920也被认为是业界基于ARM架构的更高计算能力芯片；巴龙芯片主要用于通信，也是商用5G基带终端芯片。

可以说，无论是单个芯片的计算能力，还是智能驾驶的整体车级芯片生态，华为都不弱。但也值得注意的是，其他汽车公司的自动驾驶技术不会因为计算能力落后而在自动驾驶技术方面落后。毕竟汽车芯片的采用需要综合考虑很多因素，其他汽车公司不会和华为纠缠不清。

华为“车芯”的挑战

华为在目前的汽车级芯片市场上有相当多的竞争对手。

几十年来，汽车芯片市场一直被恩智浦、德州仪器、瑞萨半导体等汽车芯片巨头垄断，外人进入市场的机会微乎其微。然而，随着汽车行业进入智能时代的加速，汽车芯片的市场格局已经被打破

现在的车级芯片上有两个巨人。一个是英特尔子公司Mobileye。截至今年4月，英特尔的自动驾驶芯片已售出5400万块，搭载在全球5000多万辆汽车上；2019年，自动驾驶芯片成为英特尔更大的增长业务板块，英特尔获得了ADAS 70%的全球市场份额，成为威来、理想、宝马、长城等汽车公司的芯片供应商。

其次，英伟达在2015年推出了基于Tegra X1 SoC的DRIVE PX自动驾驶仪平台，正式进入自动驾驶仪芯片。2016年硬件升级为PX2自动驾驶平台(Pascal架构GPU)，搭载特斯拉S型和x型，2019年建立统一的自动驾驶架构Drive，发布专为汽车量产设计的奥林计算平台。英伟达已经是小鹏、大众、丰田和戴姆勒的代表。

从英伟达和英特尔合作的汽车公司名单来看，他们在汽车芯片市场几乎占据垄断地位，Mobileye主要垄断L2自主驾驶市场，而英伟达专门垄断L4及以上自主驾驶芯片市场。对于后来者华为来说，很难进入主流自动驾驶芯片供应商。华为除了面对强敌，还面临着汽车行业由来已久的“生产线识别”。

什么是“生产线标识”？

以丰田为例。2011年日本地震，纳科汽车芯片制造商Renesas的工厂因地震受损，大量生产设备被毁，直接导致纳科工厂无法再为丰田生产ECU，丰田是其更大客户之一。

当时丰田的ECU是在瑞萨柯伊克工厂的8寸生产线上用0.18um工艺生产的，其他0.18um的8寸生产线在瑞萨西科里工厂、志贺工厂、川崎工厂、新加坡工厂都有，可以代替纳基克工厂生产。

然而，瑞萨和丰田并没有使用其他代工厂进行生产，而是坚持修复受损的纳科工厂。原因是，如果ECU是在Nake工厂以外的其他工厂为丰田生产的，那么还需要六个月——一年的时间来确认生产线。因此，修复纳克工厂损坏的生产线比新的“生产线识别”花费的时间要少。

传统汽车公司的“生产线识别”使得新供应商很难进入产业链，但电动汽车的到来也在一定程度上打破了这种局面。一方面，与燃油汽车相比，电动汽车车载芯片的数量和种类都有了很大的增加，这也意味着市场对汽车芯片的需求会更加细化。

另一方面，继续造车的新进入者，尤其是小米、OPPO等没有前期经验的玩家，也迫切需要建立自己的汽车业务产业链。对于华为来说，抓住机遇，尽快进入新玩家的汽车标准芯片供应商名单，将是非常紧迫的。

把注意力扩大到整个汽车芯片行业。从长远来看，“核心荒”的解决有赖于整个上下游产业链的发展。相比手机、电脑所需的消费类芯片，汽车芯片的技术要求和性能标准更高，开发周期更长，至少需要5年。中国的汽车半导体起步较晚，考虑到政治因素，国内市场可能会被困在芯片中5-10年。

根据“智能相对论”，这种不足也可能会让国内汽车企业更加警觉，未来几年可能会继续出现国外头半导体厂商主导汽车芯片生产的局面。但通过培训一家国内芯片核心元器件供应商将是对冲风险的重要举措，华为还有机会。

*本文图片均来自互联网

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