本文来自“2024车载SoC芯片产业分析报告”，车载 SoC 芯片的整个产业链可梳理为上游（IP 核授权和 EDA 软件等设计工具厂商、半导体材料以及设备厂商）、中游（芯片设计、晶圆制造以及封装测试厂商）、下游（Tier1 和主机厂）。
上篇“车载SoC芯片产业链分析（上）”。
3 中游产业分析
车载 SoC 芯片中游产业包括芯片设计、芯片制造和封装测试三个主要环节。其中，有部分企业进行了垂直整合，涉及到了所有的环节。也有些企业只是参与其中一个环节。根据所包含环节的不同，这些半导体企业的经营模式一般可分为垂直整合模式（IDM 模式）、晶圆代工模式（Foundry 模式）和无晶圆厂模式（Fabless 模式）。
2.3.1 芯片设计
车载 SoC 芯片设计通常包含以下几个流程：需求定义、系统级设计、前端设计和后端设计四大阶段。
1）需求定义
芯片产品部门结合应用场景、竞品分析、客户需求等多方面调研结果，进行市场需求分析，并输出 MRD（市场需求文档），完成芯片的功能需求定义。
2）系统级设计
市场需求明确后，架构师团队会将市场需求转化为芯片的规格指标，即输出 PRD（产品规格文档），详细描述这款芯片的功能、性能、尺寸、封装、应用等内容，进而完成芯片的产品定义。同时，架构师团队和算法团队会协同进行建模仿真，并输出芯片设计方案和芯片原型方案，然后移交设计团队。系统设计需要从功能、性能、成本、功耗、安全等角度出发进行全方位考量，确保芯片最终能实现各方面的平衡。
3）前端设计
在前端设计阶段，设计团队的工程师根据系统设计阶段确定的方案，针对各模块开展具体的电路设计，使用专门的硬件描述语言（Verilog 或 VHDL），对具体的数字电路实现进行 RTL（Register Transfer Level）级别的代码描述。前端设计包括 HDL 编码、仿真验证、逻辑综合、静态时序分析、形式验证等环节。
4）后端设计
后端工程师拿到网表和约束文件后，先对电路进行布局（Floor plan）和绕线(Place and Route)，完成物理实现后，再对布线的物理版图进行功能和时序上的各种验证。验证不满足要求则需要重复之前的步骤，最终生成用于芯片生产的 GDS II(Geometry Data Standard)版图。后端设计包括 DFT（Design for Test 可测性设计）、单元布局规划 、时钟树综合、布线 、寄生参数提取、物理版图验证等流程。
2.3.2 晶圆制造
晶圆制造是把掩膜版上的电路图，通过多次重复运用光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、CMP（化学机械研磨）等工艺，最终将芯片设计公司设计好的电路图移植到晶圆上并实现预定的芯片功能。
芯片制造又分为晶圆生产和晶圆加工两个环节。其中，晶圆生产是指将硅或其他半导体材料制成晶圆片（Wafer）的过程。晶圆加工是指在晶圆片上构建集成电路的过程。
2.3.3 芯片封测
在晶圆制造完成且通过晶圆代工厂的 WAT（Wafer Acceptance Test，晶圆可接受测试）测试后则被送往封测厂。封测厂首先对晶圆进行 CP 测试（Chip Probing-针测，或称晶圆中测），CP测试完成后进入封装环节。封装完成后的产品还需要进行终测 - FT 测试（Final Test-成品测试），通过 FT 测试的产品才能对外出货。
芯片封装环节是指将晶圆上的晶粒（Die - 裸片）切割下来，并将其固定在封装基板上，同时将晶粒与封装基板上的电路连接起来，实现电路连通。然后再通过注塑成型工艺，在上面加一层保护壳，通过封装最后起到保护、支撑、连接、散热等作用。
封装环节的基本工艺流程包括：晶圆减薄、晶圆切割、芯片贴装、固化、芯片互连、注塑成型、去飞边毛刺、 上焊锡、 切筋成型、打码等。但因封装技术不同，工艺流程会存在差异。
在芯片封装测试中，封装环节价值占比约为 80%-85%，测试环节价值占比约为 15%-20%。做封装业务的企业一般同时拥有测试业务，其中，封装业务是核心业务，测试业务属于补充和辅助业务。
随着芯片设计行业的迅速发展，产生了大量的测试业务需求，原来的封测一体化企业没有精力去覆盖到所有的需求，因此便催生了一些独立的第三方芯片测试公司。
根据 Frost & Sullivan 数据，中国大陆封测市场预计在 2025 年达将达到 3551.90 亿元的市场规模，占全球封测市场比重约为 75.6%，其中，先进封装业务在中国大陆封测市场比重将达到 32.0%。
近些年，高通、联发科等知名芯片设计公司逐步将封装测试订单转向中国大陆企业，全球晶圆制造龙头企业也陆续在大陆建厂扩产，与此同时，国内芯片设计企业的规模也在逐步扩大。在此背景下，国内封装测试企业进入发展“快车道”。
4 下游产业分析
Tier1 和车企属于芯片设计公司的下游客户。在以往的产业链模式中，整个供应链是线性的，芯片设计公司作为 Tier2，与 Tier1 之间的接触和合作比较密切，与车企之间很少接触。现在很多车企却会主动找头部芯片公司进行交流和合作，共同调研用户需求，定制开发适合自身需求的芯片。这种合作模式既有利于提升车企自身的产品竞争力，也有利于保证芯片供应的稳定性。
2.4.1 车企 SoC 芯片布局
目前主流车企纷纷布局车载 SoC 芯片赛道，不过，布局方式并不完全相同，甚至有的车企会同时兼顾使用多种模式。布局方式大致可以分为以下四种：自研、合资、战略投资和战略合作。
第 4 种模式：战略投资 - 主机厂参股芯片公司，达成战略合作，形成更紧密的协作模式。
2.4.2 车企 SoC 芯片自研
车载 SoC 芯片目前主要应用在智能座舱和智能驾驶两大领域。其中，自研智能驾驶 SoC 芯片的车企相对比较多，以特斯拉、蔚小理等新势力为代表。自研智能座舱 SoC 芯片的主机厂还比较少。
那么车企自研车载 SoC 芯片的动机是什么呢？
满足定制化/差异化需求：对于打算全栈自研的车企来讲，自研芯片便可以自己定义芯片规格需求，甚至可以基于自己的算法架构来设计芯片架构，因此，这有利于更好地实现软硬件协同，使得硬件和软件达到一个最佳的适配度，进而帮助车企量身打造一款有别于竞争对手的高“性价比”产品，进而提升整车产品的竞争力。
提高对车载 SoC 芯片供应链的掌控度：尤其是在经历过疫情期间的芯片供应链风险后，车企对于关键核心芯片的供应链安全问题更加重视。自研 SoC 芯片在一定程度上能够帮助车企减少对供应商的依赖，提高芯片供应的稳定性。
那么，车企自研 SoC 芯片会面临的哪些挑战？
车规级芯片设计人才稀缺：自研芯片的前提就是要能够成功组建一支出色的芯片设计团队，自研团队不仅需要具备良好的硬件设计能力，还需较强的软件开发能力。只有设计出一套“好用”的软件栈，让硬件和软件充分耦合，才能挖掘出芯片的性能潜力。
金投入大：在研发投入方面，据知名半导体技术研究机构相关统计结果显示，28nm 芯片研发需要 5130 万美元，16nm 芯片需要 1 亿美元，7nm 芯片需要 2.97 亿美元，5nm 芯片需要 5.42亿美元，3nm 芯片将接近 10 亿美元。现在应用在座舱或智驾的大算力 SoC 芯片至少都是 7nm工艺起步，否则，很难跟市面上主流的 SoC 芯片进行同台竞争。
回报周期长：从时间维度来看，自研一款全新的芯片，从研发到量产，需要依次经历：产品需求定义、系统架构设计、前端设计、后端设计、流片与封测、车规可靠性认证、功能安全认证、量产等环节，至少需要 3-5 年的时间。并且，等到芯片可以量产上车时，它在市场上是否还有竞争力 —— 不管是价格，还是产品性能，都非常考验芯片团队的前瞻规划能力和设计开发能力。
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