與手機里的芯片相比，做車載芯片會更難嗎？
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文 | X科技實驗室
華為因為芯片被卡脖子的事情還沒過去，下一個被芯片卡脖子的，會是中國汽車行業(yè)嗎？
最近幾個月，全球汽車行業(yè)開始遭遇芯片供貨短缺，中國車企因此受到極大沖擊，比如上汽大眾和一汽大眾部分車型產(chǎn)線，就一度面臨停產(chǎn)風險。
很多朋友此前并不知道，不管是燃油車還是電動汽車，每臺車都搭載了近千枚芯片，從發(fā)動機控制到儀表盤再到車燈，全離不開小小的芯片。
既然扯到了芯片，我們就會好奇，華為的命運，是否會在中國汽車公司的身上重演呢？
想要解答這個問題，就要先討論一個更基礎(chǔ)的問題：汽車搭載的車規(guī)級芯片，與手機電腦搭載的消費級芯片，哪一個制造難度更大？
其實，對于應(yīng)用在電腦手機上的芯片來說，不斷追求的是體積更小，功耗更低，計算能力更強，這些需求最好的解決辦法就是不斷提高制程工藝。
也就是我們經(jīng)常聽到的“7nm”、“5nm”這些數(shù)字，指的是晶體管中柵極的寬度，簡單講，當這個數(shù)字越小，相同尺寸芯片上的晶體管數(shù)量就可以越多，性能就會越強。
近幾年，在制程工藝上的軍備競賽越來越激烈，具體來說，全球目前能夠量產(chǎn)5nm工藝芯片的公司，只有臺積電和三星兩家，中國的中芯國際則剛剛量產(chǎn)14nm。
所以，當臺積電停止為華為代工后，關(guān)于手機行業(yè)被芯片卡脖子的討論才會甚囂塵上。
好了，現(xiàn)在我們再來看車規(guī)級芯片，它對于制程工藝的要求卻沒那么高。
在汽車領(lǐng)域，MCU、IGBT這類主控芯片，基本等同于手機電腦里的處理器，它們大多數(shù)使用的是28nm，45nm甚至更落后的工藝制程，號稱最智能的特斯拉，目前主要使用的也是14nm自研芯片。
這是因為一方面，汽車本身空間較大，對芯片尺寸的要求，沒有電腦手機等消費品那么嚴苛。
另一方面，主流燃油車的發(fā)動機、底盤、車燈控制等元器件工作時，對芯片的算力要求其實并不算高，所以汽車芯片也沒有必要像消費級芯片一樣，在制程上展開瘋狂的軍備競賽。然而，這并不代表，制造車規(guī)級芯片是一件簡單的事。
事實上，如果說消費級芯片追求的是“唯快不破”的神功，那車規(guī)級芯片修煉的更像是“金鐘罩鐵布衫”般的內(nèi)功。
要練成這道內(nèi)功，制造車規(guī)級芯片要過三道技術(shù)關(guān)。
第一道關(guān)是環(huán)境關(guān)。
相比手機，汽車的工作環(huán)境要惡劣百倍。行駛時不僅會遭遇更多的振動和沖擊，還可能要面對各種液體或粉塵的侵蝕，甚至就連溫度條件也頗為極端。
比如車規(guī)級芯片要承受的溫度范圍一般在-40°C-150°C之間，而消費級芯片只需滿足0°C~70°C工作環(huán)境即可。
第二道關(guān)是壽命關(guān)。
手機作為消費品，生命周期一般不會超過5年，而汽車作為大宗商品，使用壽命往往在15年、或者駕駛20萬公里左右，這不僅要求車規(guī)級芯片要有足夠長的壽命，還要求它能在未來15年內(nèi)都能滿足汽車行駛的基本訴求。
第三道關(guān)，也是最重要的一道關(guān)，是安全關(guān)。
手機玩游戲時死機，頂多是被隊友罵兩句，但汽車如果開在路上，芯片崩了，那可能就要出人命了。
用更直觀的數(shù)據(jù)來說，手機芯片可接受的不良率是萬分之二，汽車芯片的不良率則不能高于百萬分之一。
車規(guī)級芯片巨頭瑞薩的技術(shù)人員曾透露，這個數(shù)據(jù)豈止是不能高于百萬分之一，而是要趨近于“0”。
所以，想要踏入車規(guī)級芯片的賽道，必須要拿到n張聽名字就讓人不明覺厲的入場券。這些嚴苛的標準，核心目就是要保證車載芯片的安全可靠。
所以我們能看出，雖然很多車規(guī)級芯片的制程還停留在28nm，但設(shè)計、制造的技術(shù)門檻卻并不低。
更何況智能汽車時代山雨欲來之際，高通、英特爾、英偉達等擁有技術(shù)優(yōu)勢的消費級芯片巨頭，最近幾年時間也頻頻做出收購等動作，并且陸續(xù)開始推動5nm、7nm制程的車規(guī)級芯片。
回過頭來看中國，今天的中國毫無疑問已經(jīng)是汽車生產(chǎn)大國，目前生產(chǎn)了全球30%的汽車。
但在車載芯片領(lǐng)域，則是嚴重依賴歐美、日本企業(yè)，2020年中國汽車芯片市場規(guī)模大約為450億元人民幣，預計到2025年將會超過1200億元人民幣。然而，目前我國90%的車載芯片都依賴進口。
這時我們再去看一開始提的那個問題，中國汽車會被芯片卡脖子嗎？
其實，中國汽車對于國外芯片公司的依賴一直存在，但如果不是前段時間車載芯片的產(chǎn)能危機，很少有人會關(guān)心這個問題。
如果再回想手機行業(yè)，華為崛起并被針對之前，我們大多數(shù)人，其實也不知道中國手機行業(yè)對于外國芯片的依賴有多嚴重。特斯拉創(chuàng)始人馬斯克近期在接受采訪時說過：特斯拉未來最大的競爭對手很可能是來自中國公司。
如果真的如此，在今天這個中國自主汽車品牌和新能源汽車飛速發(fā)展的背景下，未來中國的電動車第一名，倘若也像今天的手機第一名一樣被針對，希望它不會像今天的華為一樣悲愴。
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