汽车、芯片两化融合势在必行

汽车芯片作为未来汽车的中枢大脑,是推进新型汽车工业化发展的重要支撑。因此,聚力推进全球芯片产业和汽车产业协同创新发展,共享中国智慧和中国方案,正当其时。

随着新能源汽车成为汽车产业增长重要引擎。电动化、智能化、网联化成为汽车消费的新选择,并引领全球汽车产业发展方向。然而,挑战同样接踵而至,其中芯片就是全球汽车企业竞争的焦点之一。由此,如何推动汽车芯片产业高质量发展以及芯片企业与车企融合创新,正成为业界关注的热点话题。

2023年12月5日-6日,以“共享中国机遇 共谋创新发展 共赢产业未来”为主题的2023全球汽车芯片创新大会暨第二届中国汽车芯片高峰论坛(以下简称“芯片大会”)在无锡滨湖隆重举行。本次芯片大会旨在为全球汽车产业和芯片产业搭建高端务实的专业交流平台,分享创新成果,打造产业生态,构建标准体系,助推高质量发展。

12月6日上午,芯片大会正式开幕。无锡市委书记杜小刚、工业和信息化部装备工业一司副司长郭守刚、中国电子信息产业发展研究院副院长王世江、中国半导体行业协会副理事长兼书记刘源超、中国电子科技集团有限公司总监李海鹏、中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋等嘉宾作了精彩致辞。开幕式后,举行了大会主旨论坛。中国工程院院士倪光南,中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春,模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室主任麦沛然,中电科汽车芯片技术发展研究中心主任刘伦才,重庆长安汽车股份有限公司首席专家李伟,华润微电子有限公司总裁李虹,博世中国副总裁蒋健,澳门大学微电子学院产业主任诸嫣等嘉宾发表了主旨演讲。该主旨论坛由中国汽车工业协会副秘书长、中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司总经理陈士华主持。

“两化融合”正当时

诚然,汽车正在成为多技术集中应用、跨领域融合创新的重要平台。特别是随着汽车电动化、智能化、网联化等技术的加速演进,芯片在汽车中的使用量、价值和重要性正逐步提升,使得汽车芯片成为电子和制造业“两化融合”的排头兵。

开幕式上,郭守刚致辞时表示,近年来,为缓解汽车芯片供应紧张问题,工业和信息化部在前期工作基础上,持续组织汽车和集成电路两大行业通力协作。通过成立汽车半导体推广应用工作组,支持建立汽车芯片产业创新战略联盟,搭建在线供需对接平台,推动建立新型“整车—零部件—芯片”协同机制。同时,制定了多项政策措施,包括研究设立汽车芯片专用险种,编制《汽车芯片标准体系建设指南》等。这一系列措施旨在持续推动汽车芯片的发展,不断提升产品技术质量水平,保障生产供应,推动高质量发展,以多方面手段保障汽车芯片产业链的安全稳定。此外,还构建起融合发展汽车芯片产业生态,推动高水平的国际开放合作。

工业和信息化部装备工业一司副司长郭守刚

在行业主管部门的指导下,当前,中国汽车工业协会充分利用T10峰会议事平台与半导体行业联手,在车用芯片领域取得了显著的成果,开启了“两化融合”的崭新局面。付炳锋认为,不久的将来,这些创新芯片将在众多应用领域成为全球汽车供应链的关键组成部分。同时在智能算力领域,有必要加强汽车、半导体全球性合作,以共同构建未来发展的新格局。

中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋

刘源超表示,当前汽车形态的巨变,不仅促使新能源和智能网联成为热点,还使得中国汽车产业首次有了成为主角的机会,并成功引领全球汽车创新趋势。他认为,这也为中国半导体产业提供了绝佳历史机遇。

中国半导体行业协会副理事长兼书记刘源超

鉴此,国内汽车半导体企业应仔细梳理市场需求和技术实力,选择汽车产业需求急迫、技术基础较好的产品入手,加大投入、加强研发,集聚人才。李海鹏强调,期望与会各方能在基础学科和交叉学科研究上深耕,完善产学融合机制,培养更多高素质人才,以助力汽车芯片产业的创新发展。同时,他呼吁关注和支持国内汽车半导体技术企业和创新产品,加强多元化供应链建设。

中国电子科技集团有限公司总监李海鹏

与此同时,鉴于我国汽车芯片产业发展取得明显进步,但在技术积累、供给能力和产业对接等方面仍需提升的发展背景下,王世江强调,尽管当前全球半导体硅周期处于下行阶段,但汽车芯片仍保持逆势增长,成为半导体增速最快的细分领域之一和整个半导体产业的新的强劲增长点。因此,他建议未来汽车芯片产业在三个方面发力:一是提升产业链协同,推动设计、制造、封测企业更紧密地协作,不断打磨和迭代产品和工艺;二是持续深耕技术创新,打造有竞争力的产品,逐步丰富产品谱系,增强打造系统方案的能力;三是多维度推动产用对接,加强供需双方的信息交流,使更多芯片企业的优秀产品被用户认可,也让芯片企业更精准地了解用户需求,以助力我国汽车芯片产业在技术积累、供给能力和产业对接等方面实现更快提升。

中国电子信息产业发展研究院副院长王世江

促进RISC-V生态繁荣

开源创新是我国实现技术积累和取得技术突破的有效举措,也是参与全球科技创新网络和科技治理的有效途径。如今,对于汽车芯片产业而言,对人才和生态的需求正在极大地限制芯片产业的创新和发展。

不过,倪光南认为,开源RISC-V正为智能网联汽车产业提供新的机遇,并从开源协同创新的角度降低了这一产业所面临的问题。同时,除了降低实际芯片门槛外,新的架构也适应了新的未来信息技术发展的需求,其指令集简明易懂,易于扩展,对于新的AI应用、物联网、智能网联汽车、新能源汽车等定制化产业的需求非常合适。这不仅能通过市场竞争改进性价比,也能通过开发者协同迅速构建繁荣共享的软件生态,为行业带来新的发展机遇。他预计RISC-V将成为未来三大主流CPU之一,形成X86、ARM和RISC-V三足鼎立的格局。同时还希望充分发挥我国的超大规模市场、人才优势和举国体制优势,迅速构建RISC-V的生态繁荣,为全球芯片产业的发展贡献中国的智慧、方案和力量。

中国工程院院士倪光南

麦沛然认为:“无论是X86、ARM还是RISC-V,均可类比为人类的大脑进行运算进程,但若只有头脑而无五官,也很难与世界互动。”因此在他看来,无论数据技术处理得有多出色,最终仍需要与人互动的界面,“不管未来五到二十年的发展如何,只要人类需要与机器交换信息、在生活中与机器交流,就需要用到模拟芯片”。因此,模拟芯片也是整个汽车芯片产业发展中的一个重要环节。当前,模拟芯片与新能源汽车发展正相互作用,“期望通过促使两者平台间的人员交流和相互启发,将许多模拟芯片领域的技术人才留在汽车行业”。

模拟与混合信号超大规模集成电路

国家重点实验室主任麦沛然

迈向高质量发展阶段的思考

汽车电子电气化架构的演变不仅推动了芯片功能和性能的变革,还促使硬件架构从“传统分布式”逐渐朝着“跨域融合”、“以车辆为中心”、“集中式、轻量精简、可拓展”的方向发展。这便形成了以电动化、网联化、智能化和共享化为特征的“新四化”演进趋势,对芯片规格和形态提出了新的机遇和挑战。

孙逢春便介绍了智能网联+新能源汽车产业高质量可持续发展呈现出的几组特征,他表示动力电源化、底盘线控化、驱动轮毂化、座舱个性化、车控集中化、车网高速化等正表征出智能网联+新能源汽车产业发展的系统总体架构。在此基础上,他提出了对车规级芯片、功率芯片以及车控操作系统的发展愿景:首先,行业需要努力创建国家级汽车芯片创新开发环境,推动汽车和芯片两大产业加速融合以满足车规级需求。这涉及构建产学研用协同的创新平台,进行共性关键技术的科学研究,贯通整个创新链和产业链,实现原始创新、共性技术、成果转化和产业应用的无缝衔接,为汽车芯片创新提供持续动力;其次,行业需要实现对于国产汽车芯片软件开发测试工具和装备的自主可控,通过协同创新,不断迭代形成自主生态;最后,考虑到汽车芯片产业的重要性、特殊性,需要汽车或芯片等多行业的同仁共同思考、达成共识、共同行动。

中国工程院院士、北京理工大学教授孙逢春

与此同时,尽管汽车“新四化”的提出在客观上加速了芯片需求,导致汽车内半导体数量大幅提升。然而,在供需状况方面,介于汽车和工业领域质量要求高、周期长、行业门槛高、IDM模式企业供应为主导等原因,使得模拟芯片、高端MCU等供应目前仍不平衡,优势企业的垄断形势依然存在。因此,刘伦才认为,当前更应该注重汽车芯片的市场导向与政策匹配,联合打造供应新能力。在他看来,封闭的系统难以推动产业的高效发展,汽车芯片产业链建设需要开放合作,需要市场呼吁政策引导下的车厂对Tier1和Tier2正向牵引,促进导向牵引芯片产品体系建设,以及芯片-零部件同步开发,摆脱“芯片质量不高-车企不敢批量使用-芯片改进提升慢”的低水平循环,逐步进入“车企给机会-芯片强能力-装车快迭代-规模降成本”的良性循环之中。

中电科汽车芯片技术发展研究中心主任刘伦才

打造汽车-芯片-Tier1“铁三角”

据麦肯锡报告预计,半导体市场的产值有望到2030年达到1万亿的规模,将覆盖计算机、消费品、工业、通信电子等多种工业类型,其中汽车工业的增长最为迅猛,复合增长率每年可能达到9%至11%。蒋健表示,从技术角度来看,全球半导体的需求年增长率预计将达到6%。到2030年,对300毫米晶圆的需求可能超过2亿块。然而,尽管前沿工艺的需求增长最快,但大部分需求仍然集中在较大的制程节点上,特别是在汽车应用领域,这一情况尤为明显。

博世中国副总裁蒋健

不过,随着互联网、云计算、人工智能、5G、大数据等一系列技术的突破和应用,数字汽车正迎来浪潮,推动汽车行业向着新汽车和新生态的变革方向迈进。数字汽车有望发展成为大型智能计算终端,包括能源储存单元、数据采集载体以及移动多功能空间。汽车行业也朝着架构标准化、系统高度化、功能服务化以及智商和情商可进化的方向发展,这些属性直接推动了芯片产业,尤其是车规级芯片产业的变革。

重庆长安汽车股份有限公司首席专家李伟

对于传统汽车产业链模式的不适应,李伟认为,圈层分明的链条式结构需要向突破圈层、朝着网状结构发展转变,主机厂与芯片之间的合作将更加紧密。他以长安汽车与各芯片企业合作举例:通过共同构建芯片铁三角合作模式,共建芯片先期池,长安汽车与芯片厂家和Tier1三方联合开展芯片统一型号,推动芯片型号减少46.6%,芯片厂家减少25.1%,芯片的品类用量提升到2倍。对此,他建议芯片企业与主机厂深度合作,加强在域控、中央控等新型控制器的系统方案合作,推动下一代芯片的联合开发,包括48V芯片的预研、主控SOC芯片等。而在商务合作方面,则建议积极践行“铁三角”,实施产能拉通,进行直采、直供,并加强直通直连,包括共享产品、产能规划,选用更稳健的产品等。他表示中国汽车品牌应紧抓新技术群发展的趋势,思考和探索新型产业链关系,打造网状融合的产业新生态,为全球汽车发展提供中国的实践方案,同时也加速中国品牌国际化的进程。

中国汽车工业协会副秘书长、中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司总经理陈士华

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