中兴事件掀起中美贸易战以来民间最为激烈的一次争论,让“缺芯”之痛成为国人热议的话题。现在中国
芯片的国产化率在15%以下,而且都是一些中低端
芯片,中高端
芯片多是进口的。2017年,这个趋势仍然没有扭转,1-5月中国集成电路(
芯片)进口额为954.8亿美元,同比上涨17.9%,出口256.6亿美元,同比增长11.3%,逆差继续拉大。那么,具体到
汽车芯片领域情况又如何呢?
我们知道
半导体组件是
汽车中的电子产品组成的核心,其中包括基于视觉的增强型图形
处理器(
GPU)、应用
处理器、传感器及DRAM和NAND闪存等推动
汽车创新技术实现的关键零部件。按照
汽车制造厂商和型号的不同,现代的
汽车可能需要多达8,000个
芯片,并且这个数字只会随着自主驾驶
汽车的普及而增加。
随着
汽车复杂程度的提高,对
汽车半导体元件的需求势必会稳步增长,因此
汽车板块对
半导体产业而言属于推动其长期发展的新引擎。尽管
汽车相比其他领域对整个
芯片产业而言占比只有大约10%,但高德纳咨询公司(Gartner Group)预测称,到2020年,
汽车半导体这一业务板块的利润增长率将是全球
芯片市场的两倍。
国外并购加剧显野心
汽车用
芯片市场如此大的市场,使得众多
半导体厂商都想从中分一羹汤,从2018年涌现了巨头间收购与绯闻中可以明显感知其中的火热与厮杀。
瑞萨大手笔收购IDT
近日,日本
芯片制造商瑞萨电子以每股49.00美元的价格,总股权价值约67亿美元收购IDT。通过这笔收购瑞萨将获得IDT在无线网络和数据存储用
芯片方面的技术,而这些技术对于自动驾驶
汽车而言至关重要。瑞萨电子对
汽车芯片或者是自动驾驶
汽车市场的加码显而易见。
在
汽车芯片上,瑞萨电子同样也藏着自己的大杀器,就是还没发布的下一代 R-CAR SoC。它专为
深度学习而生,预计2020年开始搭载在Level 4 自动驾驶
汽车上。“新款SoC将于2019年正式推出样品,其计算性能可达5万亿次每秒(5 TOPS),功耗却只有1瓦。”瑞萨执行副主席 Ryuji Omura 在接受采访时说,而现在的他已经是瑞萨电子车辆解决方案业务的大统领。
高通收购NXP失败
前不久夭折的高通收购NXP案子,摆明高通也是冲着
汽车电子领域去的。因为收购飞思卡尔后的恩智浦一举拥有了完整的
汽车半导体解决方案(包括
汽车AMS、传感器、车载娱乐系统),成为全球第一大
汽车芯片厂商。
汽车和工业电子业务占据了恩智浦年收入中的67%。
没错,这么炙手可热的领域高通怎舍得放弃。2017 CES高通就推出了新一代
汽车系统
芯片骁龙820A,该
芯片采用14纳米FinFET工艺,支持车载嵌入式软件平台QNX,CarPlay以及AndroidAuto,并集成了64位
CPU处理、图形处理单元(
GPU)以及LTE数据调制解调器。其图像信号
处理器能同时连接4到8个
汽车摄像头传感器,可为司机提供的驾驶辅助功能,主要包括车道偏离警告、车辆前方碰撞探测警告、交通标志识别功能等。
高通还宣布与大众合作,下一代大众
汽车将集成基于高通骁龙820A
处理器、X12 LTE和X5 LTE
芯片组。据悉,采用骁龙X12和X5 LTE调制解调器的大众
汽车将于今年面市,搭载骁龙820A
处理器的大众
汽车将于2019年面市。
前段时间,传出英飞凌欲收购意法
半导体的消息。据彭博社曾引用知情人士消息称,英飞凌去年就已经开始尝试收购意法
半导体。
意法
半导体是全球第一大专用模拟
芯片和
电源转换
芯片制造商,在分立器件、手机相机模块和车用集成电路领域居世界前列。虽然,
汽车电子不是ST最主要的收入来源,但这块业务对于英飞凌来说至关重要。在2015年之前,英飞凌是全球最大的车用
半导体企业,其主营业务是
汽车电子、工业功率器件、
芯片卡等,在模拟和混合信号、
射频、功率及嵌入式控制装置等领域有着深厚的技术实力。
目前英飞凌约有60%的营业收入来自功率
半导体,除了为
汽车电子提供端到端解决方案。今年,对于英飞凌来说,还有比较大的两件事:3月,英飞凌和上汽携手建新的合资公司,聚焦在电动
汽车市场制造功率模块的生产,目前IGBT模块已经量产。5月,英飞凌又在奥地利投资新建了一座全自动化
芯片工厂,用于制造300毫米薄晶圆,并计划未来6年投入16亿欧元。
并购大战之外
当然,并购之外也有很多巨头公司持续钻研着。
英伟达
英伟达在
汽车行业钻研了十几年,从首款车用3D导航系统显示
芯片到全新车载电脑XAVIER,如今,其
处理器已成功应用于奥迪A8和特斯拉Model S 等车型,业务拓展至智能
汽车显示屏和自动驾驶系统。
2017年CES展,英伟达带来全新车载电脑XAVIER、开放式
人工智能车辆计算平台DRIVE PX2、辅助驾驶
AI Co-Pilot。
车载电脑XAVIER的
处理器采用八核心
ARM,
GPU使用下一代Volta架构,512核心。英伟达称XAVIER不仅可使智能
汽车更加智能,还可作为驾驶员的智能导航。目前,XAVIER已经实现小批量试产。
DRIVE PX 2自动驾驶
汽车开发平台基于16nm工艺打造,功率250W,水冷散热设计,拥有12个
CPU核心和2个基于Pascal的
GPU核心。可支持12路摄像头输入、激光定位、雷达和超声波传感器,多个平台并行可以实现完全的自主驾驶。
辅助驾驶
AI Co-Pilot是个集大成的系统,拥有以下功能:识别自然语言、识别人脸、读唇语,在极端嘈杂的环境中也能准确分辨驾驶者想要传达的信息。此外,在出行过程中,
AI Co-Pilot还要绘制地图。据悉,该辅助驾驶系统正在开发中,当前已经实现识别唇语和面部朝向功能。
昔日PC
芯片巨头
英特尔正在向着全面的计算公司转型,
英特尔提供
芯片可以提高车辆的运算速度。车用
处理器与RealSense视觉计算则是其进军
汽车领域的两个重要产品。年初,在巴塞罗那IoT大会上推出的Apollo Lake E3900系列
处理器昭示了
英特尔进军车载计算的决心。
在收购Mobileye之前,
英特尔的许多动作,都表明了其在自动驾驶方面的押注。仅仅在2016年的4-9月份,
英特尔就买下了5家自动驾驶领域的新创公司和业务线,通过并购扩展其自动驾驶领域上的技术空缺。2017年1月,
英特尔收购了高精度地图公司Here 15%的股份。
2017年CES展,
英特尔推出了其全新车载电脑Go,该车载电脑通过多达28颗至强
处理器帮助自动驾驶
汽车在街道上安全行驶。除了至强
处理器之外,Go还将提供配备灵动
芯片或
5G连接的版本。据悉,该产品将与英伟达自动驾驶
汽车开发平台DRIVE PX2竞争,不过DRIVE PX2不提供
5G版本。
英特尔副总裁暨总经理Ken Caviasca曾表示,
英特尔芯片的目标是成为无人车的大脑。他表示,自动驾驶
汽车需要处理大量的图像数据,基于此,
英特尔将会设计一款全新的SoC来完成数据处理。
近日,
ARM推出了首个用于自动驾驶的安全强化
处理器系列,专为无人驾驶
汽车设计,为车辆植入自动防撞等安全功能。新的产品线被命名为AE,即“Automotive Enhanced(自动驾驶增强)”的缩写,周三,公司在发布首个自主级
处理器Cortex-A76AE时表示,新的
处理器允许
芯片制造商设计具有安全功能的
芯片,使自动驾驶
汽车能够满足最严格的安全要求。该公司预计,第一批使用这种
处理器的
汽车将于2020年上路。
ARM表示,设计团队对Cortex AE
芯片进行了优化,配置最先进的7nm电路布线,从而相同空间内功能数量增加。新的片上系统设计将只需要几十瓦的能源,而无人驾驶
汽车现在的
芯片则需要上千瓦。
ARM在自主驾驶平台上的现有客户包括英伟达、恩智浦、瑞萨、三星、哈曼以及西门子、门拓等。85%的
汽车娱乐系统和三分之二的碰撞检测
处理器都在使用
ARM芯片。
小 结
汽车用
芯片市场的快速增长将为这些厂商带来巨大的利润,这是毋庸置疑的。但中国
半导体公司想在其中分一杯羹,仍有差距。
比亚迪联手上海先进
半导体公司,发力新能源
汽车芯片。双方将充分利用各自的优势,将具有自主知识产权的IGBT核心关键技术和
半导体芯片制造技术进行“强强联合”,加快新能源
汽车用IGBT
芯片国产化步伐,共同推进IGBT设计与
芯片制造进程,完善中国IGBT产业链。
中芯国际在2016年收购意大利集成电路晶圆代工厂70%股份,凭借此项收购正式进驻全球
汽车电子市场……国内车用
芯片领域积极信号不断,一派蓬勃景象。但是,我们也需要面对一个冷冰冰的现实:与国外先进水平相比,我国车用
芯片技术的差距仍然很大。
不过,
AI芯片初创公司地平线创始人余凯在最近一次演讲中表示,中国
芯片厂商有“得天独厚的资源优势”,特别是自动驾驶
处理器、
AI处理器方面,“比如我们去年有2800万台
汽车市场的容量,未来会增长到4200万台的市场,这让我们比国际同行更加了解中国消费者的需求,更加了解中国的路况,能更准确地预测行人过马路时的行为,因为能够采集更多数据。”
还有
汽车业观察人士认为,自动驾驶对边缘计算的高要求,加上极其广阔的应用场景,决定了应用于自动驾驶的
AI芯片,是初创
芯片企业的极好突围点。到目前,国内企业中地平线、寒武纪、四维图新、西井科技、森国科等均在2017年发布了自动驾驶
芯片规划。