□ 胡立彪
在近日舉辦的2024湖北省車規級芯片產業技術創新聯合體大會上,我國首顆全國產自主可控高性能車規級MCU(微控制單元)芯片DF30正式發布。DF30是基于自主開源RISC-V(第五代精簡指令集)多核架構,基于國內40nm車規工藝開發,實現全流程國內閉環,達到最高功能安全等級的車規級MCU芯片。
車規級芯片作為汽車的核心部件,對汽車產業健康可持續發展至關重要。在英飛凌、意法半導體、恩智浦等國際大廠壟斷的高端MCU芯片領域,國產DF30的發布,意味著車規級芯片的國產替代進程又取得新的突破。該芯片對推動汽車產業實現核心技術自主可控,構建安全穩定的產業鏈、供應鏈,助力我國汽車行業和上下游產業高質量發展具有重要意義。
全球汽車行業發展,智能化是大勢所趨,這也決定汽車芯片占據的地位越來越重要。據麥肯錫預測,2030年,中國汽車市場僅L3及以上的高階自動駕駛汽車半導體市場規模即可達到940億元。但目前我國汽車芯片自主能力較差,對外依賴度高達90%以上。這嚴重制約著我國汽車產業發展。
據了解,汽車整體所需芯片大體包括控制芯片、計算芯片、安全芯片、電源芯片、模擬芯片等10多個類別。我國在電源、模擬芯片方面基礎較好,這些芯片在汽車上的應用量也很大,但因其技術含量不高、價格便宜,在整車價值中的占比非常低。從全球范圍看,控制芯片、安全芯片等技術含量高、售價高的高端芯片市場,由少數頭部廠商把控,排名前10的企業占據全球70%的市場份額。這些企業主要為歐美日等汽車發達經濟體的企業。
高端芯片缺乏自主,導致我國汽車行業長期面臨“卡脖子”問題。從幾類汽車芯片國產替代比例數據,可以大體感受到被“卡”的程度:控制芯片高安全性能的MCU國產化比例較小,目前不足5%;通信芯片包括4G和5G通信、導航芯片等,國產替代比例在5%~10%之間;電源芯片的自給率占比10%;功率器件自主量產比例為15%;高算力計算芯片國產應用比例在20%以上;存儲芯片領域由于此前基礎不錯,整體國產比例達到25%。
被人“卡脖子”自然難受,但擺脫被“卡”的困境并非易事。我國汽車芯片國產化之路面臨諸多艱難險阻。從技術層面看,設計能力不足是國產汽車芯片最顯著的短板之一。國內芯片設計企業大多起步較晚,在高端芯片設計方面與世界先進水平差距較大。制造環節也存在一些痛點。芯片制造工藝要求極高,全球最先進的芯片制造工藝掌握在臺積電、三星等少數國際巨頭企業手中,而國內芯片制造企業因高端制程方面(如7nm、5nm等)技術實力較差,特別是在關鍵設備(如光刻機、刻蝕機等)方面自主研發和制造能力較弱,難以生產出滿足市場需求的高性能、低功耗芯片。從產業生態層面看,汽車芯片產業是一個高度全球化的產業,涉及到芯片設計、制造、封裝測試、整車制造等多個環節,需要上下游企業之間緊密合作、協同發展,然而,目前國內的汽車芯片產業鏈和產業生態還不夠完善。另外,我國汽車芯片行業還面臨人才短缺和資金不足瓶頸,車規級芯片標準和認證體系亟待建立完善。
國產化路途艱辛,也讓部分汽車企業對自主研發汽車芯片缺乏信心。某汽車企業負責人曾表示,與出貨量千萬級乃至億級的電子消費品相比,汽車銷量太少,難以形成規模效應,而芯片研發投入大、周期長、收益慢,自主生產制造芯片并不劃算,不如從供應商那里采購。但越來越多的汽車企業認識到,研發之路雖然不好走,但企業生產發展長期受制于人更難以接受,實現芯片自主可控才是中國汽車企業的發展方向,也是中國芯片產業的發展方向。
國產芯片DF30的發布,不僅讓自主可控的發展方向更明確了,也讓正在這條路上前行的企業信心更堅定了。而該芯片的成功研發,也提供了一條有益經驗:加強合作。2022年5月,8家企事業單位和高校成立湖北省車規級芯片產業技術創新聯合體,致力于融匯政產學研合力,攻克車規級芯片關鍵核心技術。經過兩年攻關,終于實現突破。
要實現汽車芯片的國產化,需要政府、企業、科研機構等各方共同努力,加大在技術研發、資金投入、人才培養等方面的力度,構建自主可控的全產業鏈生態,逐步縮小與國際先進水平的差距,提升國產汽車芯片的核心競爭力,以保障我國汽車產業的安全和可持續發展。
【車市說事】