高通5nm汽车芯片出样 汽车半导体用量提升技术战打响

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作者： 李娜

继手机芯片之后，汽车芯片也开始步入5nm时代。

第一财经记者日前从高通获悉，目前高通第四代骁龙汽车数字座舱平台已经出样，开发套件将于2021年第四季度就绪。高通产品市场高级总监艾和志表示，上述平台采用5nm制程工艺。

在半导体制造中，制程工艺代表着芯片的先进程度，通常来说，数字越小，代表的工艺越先进。但受制于工艺的难度和量产爬坡时间较长，目前汽车芯片主流方案为7nm工艺。

据了解，全球汽车芯片公司中，除了高通外，恩智浦也预计在今年交付首批5nm样品。

先进技术争夺战

在网络化、电气化、智能化趋势推动下，汽车已经成为“轮子上的数据中心”，汽车半导体用量迅速提升。Gartner此前公布的数据显示，全球汽车半导体市场规模2022年有望达到651亿美元，占全球半导体市场规模的比例有望达到12%，并成为半导体细分领域中增速最快的部分。

“汽车制造商采用5G技术的速度快于4G。”艾和志在高通5G创新合作论坛上表示，2013年到2014年，仅有2家汽车制造商推出支持4G的汽车，2021~2023年超18家汽车制造商已经发布或即将发布支持5G的汽车。

艾和志认为，计算需求正在推动（汽车电子电气架构）从传统体系架构向基于域的架构演进，未来还将演变至分区体系架构。

“高通汽车解决方案订单总估值接近100亿美元，包括车载网联、信息娱乐和车内连接等。”艾和志表示，过往汽车数字座舱芯片的技术迭代要五到六年一次，但目前技术已经演进到两到三年左右。

从产业格局来看，过往把持车用半导体市场的主要为恩智浦、英飞凌、意法半导体、瑞萨等公司，由于市场较为稳定，外来者鲜有机会进入。但随着ADAS、自动驾驶技术的兴起，智能汽车对于计算和数据处理能力的需求暴增，让本来就对这块市场有兴趣的科技公司又有了进击的理由。

可以看到，除了高通外，英特尔、英伟达、AMD三大巨头也都已入局，特斯拉更是先发制人开始自研自动驾驶芯片，算力之战已经打响。

“自恩智浦确定与台积电在车用产品上导入5nm制程后，高通也与Ambarella在车用芯片产品上导入了5nm制程，而在此前，英伟达和英特尔旗下的Mobileye的自动驾驶芯片的制程都是7nm，特斯拉自动驾驶硬件HardWare 3采用的是三星 14nm 制程。”一位产业分析师对记者表示，传统车用芯片虽然标榜高可靠度与供货稳定，但考量到自动驾驶的长期发展，负责信号判断的处理器芯片所需要的运算效能一定要提升，这样的话，先进制程成为不可或缺的关键。

中国成全球汽车芯片厂商角斗场

据中国汽车工业协会统计，截至2021年5月底，我国新能源汽车保有量约580万辆，约占全球新能源汽车总量的50%，但中国90%以上的汽车芯片主要依靠进口。

而在“软件定义汽车”下，汽车电子、电气（E/E）架构持续演进，分散的ECU按照功能集中到几个域控制器中，最后将集中为一个中央计算平台。这种技术变革带来的新商业机会更是加速全球汽车芯片巨头对中国市场展开布局。

艾和志表示，在近18个月的时间里，高通汽车解决方案支持中国汽车厂商推出了超过20款车型。此外，长城汽车基于高通Snapdragon Ride平台打造的自动驾驶计算平台，其量产车型将于2022年第二季度交付，并达到限定场景L4级自动驾驶能力。

在业内人士看来，中国汽车市场已经成为全球高性能智能芯片的“角斗场”。地平线总裁陈黎明在一场论坛中表示，“当前智能芯片的玩家都选择中国市场作为它们的首发地，地平线的芯片也是首先在中国上市，全球最大的自动驾驶技术提供商Mobileye旗下产品EyeQ5也将在中国首发，明年英伟达系统级芯片Orin也将在中国首发。还有一些新的玩家如高通，其芯片也将于明年在中国进行首发。”

陈黎明认为，在目前芯片紧缺的情况下，中央计算架构的运用，即MCU芯片应用的减少，以及智能汽车计算效率的提升，将是解决汽车芯片荒的终极方案之一。

从技术阵营来看，目前几类汽车芯片厂商在智能座舱主控芯片上已形成差异化竞争。高通、英特尔、英伟达在中高端车型智能座舱主控芯片上竞争激烈，三星、华为异军突起，切入高端市场，AMD为特斯拉旗舰车型提供定制芯片，瑞萨、恩智浦等在中低端车型上应用较为广泛，地平线等国产创新厂商与国产车型展开合作。

但从制程优势来看，国际厂商已经开始了5nm制程工艺“入车”的量产准备，而一款车规级芯片通常需要2~3年的时间完成车规级认证并进入主机厂供应链，进入后一般拥有5~10年的供货周期。从时间赶超来看，国内无论是车企还是车载芯片厂商，都还有很长的路要走。