美国芯片就像那“带头大哥”,长期占据着重要地位。可如今,局势突变,美国政府搞起了出口限制,把 140 多家中国公司拉进黑名单,不让买他们的半导体产品。咱国内四大行业协会也不含糊,立马发声明反对,还劝大家别太依赖美国芯片,这一来一往,就像高手过招,火药味十足!
说起汽车芯片,那可真是种类繁多。一辆纯电车就像一个“芯片贪吃蛇”,能吞下三千甚至四千多颗芯片,燃油车少点,但也得七八百颗。这些芯片按用途主要分四类:计算和控制芯片、功率芯片、传感器芯片和其他芯片。计算和控制芯片里,有控制车窗、空调这些简单功能的 MCU,就像汽车的“小管家”;还有更厉害的 SoC,是车机芯片的“大脑”;
最牛的当属 AI 芯片,专门伺候智能驾驶系统,英伟达和华为昇腾就是这方面的“尖子生”。功率芯片呢,主要负责电源电路相关工作,新能源汽车的逆变器等部件都离不开它,碳化硅材料在这可是“香饽饽”。传感器芯片则是和各种传感器结合,一起给汽车“打探消息”。其他芯片像通信、存储、安全芯片等,虽然不起眼,但也不可或缺,共同维持着汽车的“电子生态”。
美国公司在高算力的 SoC 和 AI 芯片领域那是“称霸一方”,高通和英伟达就像两个“芯片霸主”,地位稳固。但在其他芯片市场,美国公司就没那么威风了。就说车规级 MCU,全球市场被英飞凌、瑞萨电子等五家巨头瓜分了 90%以上,美国只有微芯科技占了一小杯羹。车规半导体领域,美国德州仪器在全球的份额也不到十分之一,看起来好像咱不用美国芯片也有戏!
但真要实现国产替代,那可真是“蜀道之难,难于上青天”!国外芯片企业起步早,经验丰富,产品又多又好,连芯片开发工具都垄断了。国内企业想突围,就像徒手种苹果树等吃苹果,得花大把时间和金钱。有个 M 老哥,做车企硬件开发的,他说日常工作中大多用英飞凌等海外芯片,国内产品只能在低端场景混混,性能也就刚及格。为啥差距这么大?没钱没时间呗!
车规级芯片认证难如登天,像 AEC - Q100 测试,42 项内容,grade 0 要求芯片在 - 40 到 150 度工作,比消费级和工业级严格多了,搞一次认证一两年就没了,从设计到量产上车,没个 3.5 到 5.5 年下不来,还得保证后续 5 - 10 年供货和升级。相比之下,国内企业认证产品少,技术和供应能力弱,只能靠低价抢低端市场,陷入恶性循环。
更要命的是 EDA 工具被美国企业垄断。这 EDA 就像芯片设计的“魔法棒”,新思、楷登和西门子 EDA 三家占了全球八成市场,国内七成以上。美国那两家巨头成立早,生态完善,从设计到实现全包了,还和台积电等代工厂深度合作,想用先进制程就得用他们的工具。M 老哥公司就被这事儿坑过,上了美国名单后,先进制程的 EDA 工具不能用,只能降级或用盗版。
不过,车规级功率半导体行业情况稍好。老高在这行业工作,他说 MOSFET、IGBT 这些功率半导体技术门槛低,国内企业肯投入就能出产品,去年中国企业在国内市场份额都超外资了。但行业竞争也乱,车企要求产品又好又便宜,有些企业就动歪脑筋,认证时作弊,后续降标准,把市场搅得一团糟。国内企业没议价权,只能卷低价,老高都无奈直呼“到处都是阻力”!
虽说困难重重,但国产芯片替代势在必行!有两个事儿就很能说明问题。一次芯片出 bug,海外企业爱答不理,采购量小的企业只能干等更新;国内供应商就热情多了,积极解决问题,还拉着客户搞研发。还有操作 EDA 工具时,海外工具界面语言不通,老哥看到中文操作手册都感动哭了。
咱国家和企业也没闲着,成立小芯片联盟降低成本,华为也在自研 EDA 工具。政策上对车规级芯片国产化率有要求,也让国内供应商越来越多。虽然现在还没法完全替代国外企业,但曙光已现。就像新能源汽车产业当年一样,车规级芯片产业也在成长,只是现在还鱼龙混杂,需要时间淘汰不良企业。咱就等着看这棵“小树苗”长成“参天大树”的那天吧!