二十年前,大多数人身上并未配备芯片,而如今,仅一部手机就大约集成了20余块芯片。随着智能网联时代的到来,汽车对芯片的需求显著增加,一部中档车型大约使用300至400块芯片,而高端车型的芯片使用量更是超过了1000块。
随着我国汽车芯片使用量的持续增长,芯片的宏观环境却呈现出恶化的趋势。那么,我国汽车芯片的未来发展前景究竟如何呢?12月20日,2024中国汽车芯片产业创新战略联盟全体成员大会在上海召开。在此次大会上,《中国汽车报》记者独家专访了中国汽车芯片产业创新战略联盟理事长董扬。
《中国汽车报》:最近,我国四大协会发布声明,希望国内企业谨慎采用美国芯片。如果不用美国芯片,汽车行业会不会再次出现芯片荒?
董扬:四大行业协会发表声明,既表明了态度,更显示了实力。这一声明是对当前国际政治经济环境变化的积极回应,随着全球贸易保护主义和单边主义的抬头,以及美国对中国高科技产业的打压和限制,我国相关行业已经深刻意识到,过度依赖美国芯片可能会给国内汽车企业带来供应链风险和技术安全隐患。
汽车芯片基本在28纳米以上,28纳米以上的芯片,我国已实现了自主国产,不会出现芯片荒的现象。多年前,汽车行业的芯片荒有特定的原因,欧洲、东南亚的第二波疫情、日本地震、美国暴风雪等不可抗因素导致半导体生产企业出现减产、停产的情况,进一步减少了全球芯片市场的供应量。那时候,我国芯片企业的技术水平与生产能力也不如现在。如今,我国芯片企业发展壮大了,2024年芯片出口额首次突破1万亿元,我国汽车行业不再担心出现芯片荒。
美国发展芯片比我们早,相对来说,美国芯片产业比较成熟。但是,美国阻碍我国芯片发展,就会出现生产与市场分化的问题。中国是全球芯片使用量最大的市场,离开中国市场,美国生产的芯片有很大一部分卖不出去。芯片产业已经形成了全球分工,美国的做法把芯片切成两个世界,不符合产业发展规律,损害世界经济发展。
我国芯片产业从低端起步,逐步向中端、高端迈进,这是一条符合芯片产业发展规律的正确道路,随着中国制造水平不断提高,我国芯片产业也越来越强大,美国的打压阻挡不了中国芯片产业的发展。
《中国汽车报》:芯片供应链涉及多个环节,包括设计、制造、封装、测试等,我国芯片行业在这几个环节,哪些已实现自主可控,哪些还存在卡脖子的风险?
董扬:我国芯片行业有两种模式。其中,与安全相关的芯片,我国有相对完整的产业链,比如,身份证芯片、银联芯片等;通用芯片使用范围更加广泛,我国通用芯片嵌合在世界芯片产业发展之中。从芯片产品来看,我国各类芯片都占有一定的比例。但是,深入探究芯片的内核,就会发现我们存在一些严重的短板。我国通用芯片产业链不全,这是一个比较大的短板,
比如,我国芯片生产的一些原材料还需要依赖进口,EUV光刻机等高端设备也依赖ASML供应,EDA软件是芯片设计不可或缺的工具,美国通过限制EDA软件的出口,对我国芯片设计造成了一定的影响。
产业链不全是我国芯片发展的一个较大的短板,但是,全行业都注意到了这个短板,我们有应用市场,有强大的制造产业,这个问题会被解决。
产业链不全对高端芯片的影响比较大,对中低端芯片的影响相对小一些。高端芯片使用量不大,占比也很小,40纳米、55纳米,甚至零点几微米的芯片使用量更大。产业链不全对汽车电动化没有太大影响,对辅助驾驶,L2、L3的影响比较小,对L4、L5高阶智驾有较大的影响。
产业链不全,也不可怕,我国有芯片应用市场,可以在发展中积累经验,逐步解决难题。芯片在应用中不断迭代,也在应用中不断发现问题,升级解决办法。有些高端芯片,我们可以发挥体制优势,集中力量进行攻关。我国缺乏高端光刻机,但是,28纳米以下的芯片已被制造出来,并投入量产。我国芯片行业没有等着别人恩赐,而是自己主动解决难题。
《中国汽车报》:多年前,汽车只需要几块芯片,随着自动驾驶的到来,汽车上芯片使用量越来越多,汽车芯片发展趋势如何?
董扬:芯片的大量应用是从智能手机开始,早期汽车上只有几块芯片,现在汽车上集成了各类芯片。全世界普通的低端芯片已有成熟的产业链,也没有技术壁垒,在高端芯片上,如今的产业链与过去不同。
在芯片发展的形态上也有变化,比如,以前汽车上是分散的电子控制系统,嵌入式软件,每个控制系统都有自己单独的软件。现在的控制系统已发生改变,硬件标准化,软件分层化,格式趋向于固定,互相替代,汽车中的信息实现互相通用等。比如,以前汽车发动机控制系统中速度信号与刹车系统中的速度信号是分别采集和使用,现在统一起来,集中存储、集中计算。
如今汽车上芯片使用量越来越多,传统燃油车搭载几百颗芯片,随着汽车电动化、网联化的推进,新能源汽车搭载的芯片数量显著增加,芯片在自动驾驶系统、驾驶舱、底盘、动力总成及车身等方面的广泛应用,使得智能汽车全车需要的芯片数量大幅提升。随着智能驾驶等级的不断升级,如实现L5级自动驾驶,汽车搭载的芯片数量可能达到3000~5000颗以上。
《中国汽车报》:中国汽车芯片产业创新战略联盟的成员代表了国内汽车芯片的什么水平?在解决卡脖子方面发挥了什么作用?
董扬:芯片联盟已有400多家成员单位,十大类的汽车芯片企业都有。联盟中的整车企业如一汽、上汽、北汽、长城等,在汽车制造和自动驾驶技术方面拥有深厚的积累。它们对汽车芯片的需求和趋势有着清晰的认识,能够推动联盟在芯片研发方面更加贴近市场需求。
紫光国微、紫光展锐、地平线、华大半导体等在内的芯片制造商,在芯片设计、制造和封装测试等方面具有领先的技术实力。它们能够不断推出满足汽车应用需求的高性能芯片,为联盟提供有力的技术支持。
均联智行、斑马网络、中科创达等,在汽车电子系统和软件开发方面具有丰富经验。它们能够与芯片制造商和整车企业紧密合作,共同推动汽车芯片与汽车电子系统的融合发展。
清华大学、北京大学、北京理工大学等高校院所的加入,为联盟提供了强大的科研支持和人才储备。它们在汽车芯片相关的理论研究、技术开发和人才培养方面发挥着重要作用。
在高端芯片方面,联盟企业在努力,比如,地平线、黑芝麻等企业已取得不错的成绩。
《中国汽车报》:为了鼓励芯片产业发展,我国出台了多项政策,对于汽车芯片的发展,有什么建议?
董扬:在《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》、《国务院关于印发“十四五”数字经济发展规划的通知》等政策的指引下,我国芯片产业取得了较大的成绩。
这些政策支持了芯片产业的发展。然而,汽车与直接用户联系紧密,希望单独规划汽车芯片支持政策,把产业政策支持与直接用户紧密联系起来。
汽车是芯片应用的较好场景,汽车芯片的使用量越来越大,逐步从低端迈向中高端,希望汽车芯片成为我国芯片产业发展的先锋队,一个冲在前线的突击队。
《中国汽车报》:芯片联盟在政府与企业之间发挥了什么作用?
董扬:芯片联盟在资源对接上做了一些工作,也参与到芯片的行业研究、政策制定的过程之中,在芯片标准化的过程中,我们也做了一些工作,芯片联盟是标准化体系的牵头单位。
《中国汽车报》:芯片安全是一个重要的关注点,需要采取哪些措施?
董扬:芯片安全是一个很宽泛的概念,既包括芯片供应安全,也有数据安全。在汽车芯片供应上,芯片联盟企业能够满足汽车企业的需求。汽车行业的数据采集有一些独特之处,采集数据的速度较快,采集数量较多,芯片联盟企业都比较重视数据安全,芯片联盟也会根据产业获取数据的特点结合国家要求做好这方面的工作。
《中国汽车报》:人才是发展芯片的关键之一,我国汽车芯片人才的情况如何?
董扬:芯片联盟在人才培养上主要做了科普性工作,这些年,芯片联盟努力地让汽车人懂芯片,让芯片人懂汽车。
这些年,我国高等教育加强了对芯片人才的培养,越来越多的高校开设了微电子、集成电路等相关专业,并加强了与产业的合作。比如,教育部每年取消一些专业发布一些新专业,教育资源在向这方面倾斜。
人才对产业发展确实很重要,目前,芯片人才缺乏,但这也不会改变中国芯片产业的发展趋势。从我国动力电池产业发展可以窥见芯片产业发展,我国开设电化学专业的高校不多,电化学专业人才也很紧缺,但我国动力电池产业取得了不错的成绩。人才在市场需求中得到锻炼与成长。
文:万仁美 编辑:齐萌 版式:李沛洋