華為汽車芯片會被卡脖子嗎

時(shí)間:2021-08-28

來源:中國傳動網(wǎng)

導(dǎo)語:8月25日,有消息稱,美國已經(jīng)批準(zhǔn)了供應(yīng)商向華為提供價(jià)值數(shù)億美元的汽車零部件芯片許可證,這些芯片將會被用于屏幕和傳感器等汽車零部件。華為方面回應(yīng)稱,正在向業(yè)務(wù)部門確認(rèn)。

      短期內(nèi)確實(shí)一定程度受限,長期破局有賴國產(chǎn)供應(yīng)鏈的完善速度。但總體來說,受限程度遠(yuǎn)不及手機(jī)


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華為(武漢)智能網(wǎng)聯(lián)汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。圖源:IC

  8月25日,有消息稱,美國已經(jīng)批準(zhǔn)了供應(yīng)商向華為提供價(jià)值數(shù)億美元的汽車零部件芯片許可證,這些芯片將會被用于屏幕和傳感器等汽車零部件。華為方面回應(yīng)稱,正在向業(yè)務(wù)部門確認(rèn)。

  對此,一些美國國會人士向政府發(fā)出批評,軍事委員會共和黨領(lǐng)袖羅杰斯敦促撤銷這些許可。壓力之下,8月27日,美國商務(wù)部一位發(fā)言人表示,美國政府并未放松或調(diào)整這項(xiàng)政策。

  至此,一個(gè)在過去兩年一直被人忽視的重要問題浮上水面:華為大力進(jìn)軍汽車業(yè),要做汽車領(lǐng)域的增量零部件供應(yīng)商,增量零部件離不開芯片,華為有沒有可能在這個(gè)領(lǐng)域被卡脖子?

  答案是有可能的,但也不是那么悲觀。

  目前尚沒有明顯跡象表明,美國對華為的政策有松動跡象。想要徹底擺脫卡脖子陰影,最靠譜的方式,當(dāng)然也是最艱難的道路是逐步構(gòu)建國產(chǎn)能力這一條路。

  《財(cái)經(jīng)》記者經(jīng)多方消息獲悉,目前,華為在芯片領(lǐng)域除了內(nèi)部在推進(jìn)高度保密的自研EDA軟件項(xiàng)目,華為已經(jīng)有一批采用國內(nèi)生產(chǎn)線的14nm汽車芯片在推進(jìn)。

  01華為已提前預(yù)判并布局

  華為汽車芯片受制于人,和手機(jī)芯片原因相同,但是由于汽車芯片國內(nèi)已經(jīng)具備一定可控生產(chǎn)能力,這給國產(chǎn)替代留下了空間。

  通俗理解,涉及到安全,用在汽車上的芯片難度不在制程,而是在車規(guī)級,工藝和安全性都比消費(fèi)電子芯片要高。

  汽車芯片主要分為三類,一是功能芯片,例如自動駕駛系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)、底盤和車身控制的芯片;二是功率半導(dǎo)體,也就是負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換的芯片;三是傳感器芯片,例如用在汽車?yán)走_(dá)、氣囊、胎壓監(jiān)測等。

  與消費(fèi)電子不同,汽車芯片對其外部工作環(huán)境,如溫度、濕度、粉塵、壽命、穩(wěn)定度等承受度極高。汽車電子元件的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),業(yè)內(nèi)稱車規(guī)級,車規(guī)級的電子元件售價(jià)高,要求也高。這增加了汽車芯片的制造難度。

  以壽命舉例,車規(guī)級芯片的壽命要求至少15年,與此相比的消費(fèi)電子芯片壽命為1年-3年;車規(guī)級芯片需要承受最低約零下40攝氏度到最高約155攝氏度的溫差,但消費(fèi)電子一般在零攝氏度到40攝氏度即可。

  另外,用在汽車上的芯片也需要花很長時(shí)間進(jìn)行研發(fā)和驗(yàn)證,研發(fā)的時(shí)間可能超過一年。如果要從開始研發(fā)到推向市場,至少三年。還有一些車規(guī)芯片,需要在通過了車規(guī)認(rèn)證的產(chǎn)線才能生產(chǎn)。

  由于汽車沒有體積大小上的現(xiàn)實(shí)限制,汽車芯片要用到的制程普遍不高,難點(diǎn)在于能否符合車規(guī)級認(rèn)證。這對工藝的要求很高,也需要反復(fù)驗(yàn)證。單拿封測來說,一條車規(guī)級封測產(chǎn)線比普通封裝測試增加了更多環(huán)節(jié),例如焊線的檢查、可靠性篩選等,并且測試階段很多產(chǎn)品需要做高溫、低溫測試。

  華為將自己定位為汽車智能增量零部件供應(yīng)商,主要為車企提供“自動駕駛”和“智能座艙”解決方案,這是華為汽車業(yè)務(wù)需要的兩大類芯片。

  華為要構(gòu)建芯片可控能力,就意味著在上述兩個(gè)領(lǐng)域芯片的設(shè)計(jì)和制造上都不能受到美國制裁威脅。

  有消息稱,美國商務(wù)部將會允許供應(yīng)商向華為提供汽車屏幕和傳感器芯片,《財(cái)經(jīng)》記者經(jīng)多方確認(rèn),顯示屏芯片目前華為遇到的困難不大,但其尚不具備傳感器芯片自主可控能力。

  一位長期從事半導(dǎo)體傳感器芯片設(shè)計(jì)的業(yè)內(nèi)人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者,以傳感器調(diào)理芯片為例,該領(lǐng)域基本都由國際巨頭壟斷,例如TI、英飛凌、瑞薩等;其二,這類芯片對功耗、速度、精度等要求很高,從首次量產(chǎn)到調(diào)試,通常需要經(jīng)過7-8次迭代。

  此外,芯片設(shè)計(jì)需要用到采用美國技術(shù)的EDA軟件。

  即便是華為這樣的研發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)鏈號召力巨大的科技公司,這種情況短期內(nèi)也是無解的。

  EDA,被視為“芯片之母”,指的是通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件來完成超大規(guī)模集成電路芯片功能設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)包括芯片的功能設(shè)計(jì)、綜合、驗(yàn)證、物理設(shè)計(jì)等,目前,全球EDA市場有大約80%被Synopsys、Cadence和Mentor Graphics三家公司占領(lǐng),這三家均為美國公司。因此,這也是中國芯片產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程中,至關(guān)重要且被卡脖子的環(huán)節(jié)。

  目前國內(nèi)已有一些EDA公司出現(xiàn),但一位EDA領(lǐng)域資深專家向《財(cái)經(jīng)》記者指出,目前,國內(nèi)很多實(shí)際應(yīng)用都停留在IC仿真驗(yàn)證的環(huán)節(jié),其他環(huán)節(jié)還處于研發(fā)中。

  華為也并非坐以待斃?!敦?cái)經(jīng)》記者從接近華為的知情人士處了解到,華為已有在自建EDA的保密項(xiàng)目在推進(jìn)。

  EDA流程繁復(fù),需要長時(shí)間的積累,哪怕是EDA巨頭Synopsys,也是通過長期研發(fā)和不斷收購形成如今的規(guī)模和地位。上述知情人士稱,華為在自研的同時(shí),也可能會通過收購整合的方式構(gòu)建自主的EDA體系。

  華為在EDA上布局從其旗下的哈勃投資的布局版圖上也可見其蹤跡,EDA是哈勃投資的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,公開資料顯示,2020年下半年到2021年初,哈勃投資了三家EDA公司,九同方微電子、無錫飛譜電子和立芯軟件。

  另一位知情的華為員工告訴《財(cái)經(jīng)》記者,今年年底,華為和北汽合作的極狐阿爾法S將會有1000輛正式面市,而這批車最主要的車機(jī)芯片麒麟990A目前不能做到自主可控,依舊是使用在去年美國禁令全面生效前儲備下來的存貨。

  根據(jù)華為內(nèi)部規(guī)劃,明年面市的5000輛極狐阿爾法S將會有部分采用國產(chǎn)替代芯片,至2023年,將會完全使用國產(chǎn)芯片。

  對華為來說,當(dāng)下,車規(guī)級mcu芯片可以做到國產(chǎn)替代,目前,在OLED屏幕驅(qū)動芯片上,由中芯國際為華為代工的28nm工藝產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入量產(chǎn),用于汽車的28nm工藝芯片量產(chǎn)并不會有太大的困難,14nm芯片工藝也在逐漸成熟。

  如果一切順利,存貨消耗完之前,華為能具備一定生產(chǎn)車規(guī)級芯片可控的能力。不過,這個(gè)過程也將是華為和其他中國企業(yè)不斷追趕國際領(lǐng)先水平的過程。到那時(shí),行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平將會已經(jīng)進(jìn)入3nm工藝的芯片競爭,國內(nèi)外的芯片制造技術(shù)差距依舊存在差距。

  也就是說,在美國政府制裁陰影之下,華為唯一的道路是臥薪嘗膽,用一個(gè)相對較長的時(shí)間構(gòu)建可控產(chǎn)業(yè)鏈,只有這樣,華為才有可能實(shí)現(xiàn)既定戰(zhàn)略目標(biāo),躋身一流汽車零部件供應(yīng)商將會非常困難。

  02遠(yuǎn)建近替,兩個(gè)思路

  華為的自研芯片目前主要包括了5G 基帶芯片巴龍、AI芯片昇騰、CPU芯片鯤鵬。

  公開資料顯示,2018年2月,華為發(fā)布的全球首款8天線4.5G LTE 調(diào)制解調(diào)芯片巴龍765,可增強(qiáng)智能汽車聯(lián)網(wǎng)的安全性,這個(gè)芯片將應(yīng)用于自身LTE - V2X 車載終端和 RSU 產(chǎn)品上。

  同年,華為發(fā)布了能夠支持L4級別自動駕駛能力的計(jì)算平臺——MDC600,擁有8顆華為公司最新推出的AI芯片昇騰310,同時(shí)還整合了CPU和相應(yīng)的ISP模塊,主要合作方為奧迪。

  2019 年 1 月,華為又發(fā)布 5G 基帶芯片巴龍5000,這是全球首個(gè)支持V2X的多模芯片,未來可用于車聯(lián)網(wǎng)和自動駕駛領(lǐng)域。較之前代,該款芯片體積更小、能耗更低、延遲更短。

  不過,上述產(chǎn)品意義更多是技術(shù)積累的逐步釋放。在解決芯片真正商用問題上,華為的思路可以歸納為兩類:

  第一條思路是導(dǎo)入國產(chǎn)供應(yīng)鏈?;谶@個(gè)思路,華為又有三種做法。

  一是自建產(chǎn)能,華為正在建設(shè)屬于自己的芯片生產(chǎn)線,《財(cái)經(jīng)》記者經(jīng)多位知情人士證實(shí),華為已在武漢建立第一座晶圓廠,初期主要針對成熟制程芯片。

  二是合作研發(fā)。2020年4月,華為海思宣布與比亞迪合作應(yīng)用在汽車智能座艙領(lǐng)域的麒麟 710A 車機(jī)芯片。該款芯片類似于小鵬 P7和理想 ONE采用的高通 820A 芯片,最初被運(yùn)用在手機(jī)上, 也采用臺積電的 12nm 工藝,不過,由于美國制裁,最后由中芯國際為華為生產(chǎn),工藝也切換到了14nm。

  三是對外投資。《財(cái)經(jīng)十一人》曾在此前報(bào)道《三年投資40家芯片公司,華為哈勃要做什么》中詳細(xì)解析了華為旗下哈勃投資的投資邏輯——緊密圍繞生存。在哈勃已有的投資中,涉及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié),包括IC設(shè)計(jì)、EDA、封裝測試、設(shè)備、材料。但涉及到與華為海思相重合的高端芯片、高性能計(jì)算芯片,哈勃投資并不涉獵,這是一條非常明顯的界限。

  第二條思路是在國產(chǎn)供應(yīng)鏈成熟之前,用所有可能的方式來熬過過渡期。盡管釋放出的信息極為有限,《財(cái)經(jīng)》記者獲悉,華為回收了一部分此前用在手機(jī)上的芯片,做好了用在車上的準(zhǔn)備。

  一位華為上海供應(yīng)商向《財(cái)經(jīng)》記者表示,很多人忽視了華為目前的官方認(rèn)證二手機(jī)業(yè)務(wù),而這一業(yè)務(wù)在今年被推至一個(gè)新的優(yōu)先級高度。

  回收來的手機(jī)芯片可以用于汽車上不涉及車規(guī)安全的部分零部件。一位華為技術(shù)人士向《財(cái)經(jīng)》記者表示,“如中控大屏,是可以用回收來的手機(jī)或平板芯片替代。”

  03未來的可能性

  對華為的汽車業(yè)務(wù)來說,芯片進(jìn)展有多快,決定了華為未來在汽車領(lǐng)域的位置,它是有可能復(fù)制其在電信設(shè)備領(lǐng)域和手機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先者輝煌,還只是囿于成為一家平庸的汽車零部件制造商?

  上述阻力之外,一位行業(yè)人士向《財(cái)經(jīng)》記者分析,除了芯片的硬件性能,華為在此業(yè)務(wù)上還面臨著兩個(gè)關(guān)鍵問題,一是如何圍繞芯片構(gòu)建起生態(tài)圈,二是如何融入汽車業(yè)的芯片產(chǎn)業(yè)鏈。

  自動駕駛領(lǐng)域芯片的國家間競爭上,美國目前占據(jù)壓倒性優(yōu)勢,除了特斯拉采取自研芯片路線,Mobileye 和英偉達(dá)幾乎瓜分了自動駕駛AI芯片市場:前者主要壟斷了 L2 級自動駕駛市場,后者則偏向于控制L4 及以上級別的自動駕駛芯片市場。

  國內(nèi)造車新勢力目前需依賴美國采購。蔚來ES8搭載Mobileye 芯片,小鵬 G3 同樣采用Mobileye 的芯片,在 P7 上換為英偉達(dá)的 Xavier;理想 one 起初也是使用Mobileye的芯片,2021 年改款車型改用地平線的征程 3 芯片,下一款車 X01 上計(jì)劃搭載英偉達(dá) Orin 芯片。

  自動駕駛能力是華為汽車業(yè)務(wù)的關(guān)鍵籌碼,而這一能力有賴于芯片支持。而且這其實(shí)是華為重視的差異化優(yōu)勢。比如,華為正著手做偏芯片解決方案的業(yè)務(wù)——這被認(rèn)為是華為有別于其他供應(yīng)商的優(yōu)勢所在。

  在智能汽車領(lǐng)域,直接為車企提供芯片解決方案,意味著華為可以極大縮短車企開發(fā)流程。以高通類比,在高通和車企的合作中,高通的角色是二級供應(yīng)商,其芯片需要與一級供應(yīng)商德賽西威先行適配,由德賽西威完成解決方案,再與車企進(jìn)行適配。在各家不惜余力加快產(chǎn)品發(fā)布節(jié)奏,以爭奪智能汽車窗口期的競爭中,這將幫助車企獲得核心競爭力。

  華為徐直軍此前表示,華為的計(jì)劃是用兩年左右的時(shí)間,等到庫存消耗完畢時(shí),不受任何限制,自主產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)能夠跟上。

  好在汽車是大件商品,出貨量和手機(jī)完全不在一個(gè)量級,這也就減少了對真正會被卡脖子的芯片數(shù)量需求。

  換個(gè)角度分析,目前種種信息顯示,由于華為無法采購美國芯片,對美國公司來說少了一大筆收入。美國在成熟制程芯片上再度對華為出手的可能性極低,也就是說,在“最壞可能”和既定事實(shí)之間,尚有足夠空間,讓華為獲得可控的芯片供應(yīng)鏈?!?/p>


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