6月13日，在重庆站，由大联大主办的《驶向未来，预约下一个十五·五驰骋世界》峰会上，大联大商贸中国区总裁沈维中提到了重庆在新能源汽车领域的领先地位，得益于政策支持，技术创新打开重庆新能源汽车产业，也为当地经济注入了活力，展望重庆未来可能成为全球新能源汽车产业重镇的潜力，并指出了汽车产业正朝着网络化、智能化方向转型，强调了从动力系统到芯片系统的核心技术转变的重要性。
电子工程专辑讯 近年来，受多重因素影响，汽车芯片市场呈现供不应求的局面，引发了广泛关注。特别是人工智能的迅速发展，使得全球芯片产业竞争愈发激烈。面对巨大的市场潜力，特别是汽车产业对高性能芯片的巨大需求，芯片产业的发展提上国家战略高度，并出台多项支持政策以促进产业发展。目前，国内企业在芯片研发和市场应用方面展现出积极态势，特别是在智能新能源汽车所需的芯片技术方面。然而，行业内也面临着成本高、生产效率低等挑战，需要通过技术创新和开放合作来解决。
6月13日，在重庆站，由大联大主办的《驶向未来，预约下一个十五·五驰骋世界》峰会上，大联大商贸中国区总裁沈维中提到了重庆在新能源汽车领域的领先地位，得益于政策支持，技术创新打开重庆新能源汽车产业，也为当地经济注入了活力，展望重庆未来可能成为全球新能源汽车产业重镇的潜力，并指出了汽车产业正朝着网络化、智能化方向转型，强调了从动力系统到芯片系统的核心技术转变的重要性。
图：大联大商贸中国区总裁 沈维中
盖世汽车高级行业分析师王健对车规级芯片市场和产业趋势进行了分享。
全球芯片竞争趋于白热化
当前，全球芯片竞争已趋于白热化，芯片作为抢占汽车智能化赛道的制高点，已成为全球智能汽车竞争的关键核心，全球大多数国家已制定相关法案，比如中国大陆在财政补贴、大基金和地方基金以及国家自然基金等，都在加强发展芯片进程，投入金额大致有3340亿美元，预计2025年中国大陆将实现70%的国产化，车规级芯片国产率能达到20%。
中国台湾的芯片五年计划等，计划在2030年前完成1nm工艺芯片，其政府补贴以及税收抵免和产学研联合创新等，预计投入金额3000亿元台币，还加入了CHIP4联盟（包含美国、日本、韩国、中国台湾）。
美国通过政府补贴，为期四年25%税收减免，以及成立国家半导体技术中心等，旨在重新掌握芯片制造产业，公开资料显示，美国在这方面投入金额有520亿美元。
欧洲通过赠款和欧洲贷款、税收抵免和国家补贴津贴等，预计投入430亿欧元的金额，旨在2030年其欧洲半导体在全球的占比能提高至少20%，欧盟也在跟日本进入深度的芯片合作。
日本则通过国家财政拨款，日本新一代半导体国家队，以及汽车Chiplet联盟等，预计投入约670亿美元，旨在2027年突破2nm工艺和2030年日本半导体销售额提高2倍以上。
韩国则通过国家财政拨款和税收抵免，预计投入510万亿韩元，旨在未来十年能成为全球最大的半导体生产基地。
俄罗斯旨在2027年实现28nm本土芯片制选，2028年完成7nm光刻机建造，2030年实现14nm国产芯片制造。
加拿大宣布提供3600万加元（2600万美元）的投资，提高半导体产品和服务供应。
印度旨在未来五年拟耗资80亿美元创建印度半导体研究中心（SRG），将进行先进硅和封装，化合物和功率半导体以及EDA研究。
近期，沙特阿拉伯宣布成立国家半导体中心，旨在开发能够设计新芯片的半导体公司，并计划到2030年吸引50家公司落户沙特。
半导体产业发展是重资金发展产业，已经成为各个地区/国家关注的重心和焦点。
2030年全球半导体市场达1万亿美元，汽车占15%
据TSMC公开资料显示，预计到2030年全球半导体市场将达到1万亿美元，高性能计算、手机和汽车将占据重要的市场份额。从占比来看，高性能计算HPC占40%份额，智能手机市场占30%份额，汽车市场占15%份额，物联网IoT占10%份额，其他占5%份额。汽车市场份额占比跃居第三，在金额上相当于1500亿美元的市场，现阶段的汽车市场现在正处于扩容发展中，随着人工智能的加持，这个市场其实是有望高于1500亿美元。
车规级芯片通常指汽车用集成电路、分立器件、传感器和光电子等元器件及模块。众所周知，相比消费级芯片，车规级芯片具备工作环境更恶劣、可靠性安全性要求更高、认证流程更长，尤其是进入智能网联新能源汽车的时代，其安全性、可靠性、性能等要求将进一步提高。
根据实现功能不同，车规级芯片主要可分为10个类别，分别有：
控制类：应用于动力、底盘、车身、仪表等基本功能控制，包括MCU,DSP,MPU等；
计算类：专用于处理Al计算任务，应用于座舱和智能驾驶，包括CPU,GPU,NPU,ASIC,FPGA,SoC等；
功率类：主要用于改变电子装置中电压和频率、直流交流转换等，包括IGBT,SiC/GaN,功率MOSFET等；
传感器：实时监控汽车的运行状态，为驾驶员提供重要的信息，为汽车安全提供数据支持，包括超声波、图像、语音、激光、毫米波、指纹、红外、电压、温度、电流、湿度、位置、压力、角度等；
存储类：应用于信息娱乐系统、导航系统、安全系统数据存储，包括动态存储DRAM、静态存储SRAM、非易失闪存（NOR FLASH、NAND FLASH、EEPROM)；
电源管理类：负责车载电子设备的电源供应；包括启动电源、车灯电源、仪表板电源等，包括BMS模拟前端、数字隔离器、LDO、DC-DC、AC-DC、PMIC、充电管理等；
通信类：用于内部设备之间及汽车与外界其他设备进行信息交互和处理。比如总线通信以及车联通信、车联通信有基带、射频、卫星定位、蓝牙、WiFi、NFC、UWB、短距等；
信息安全类：用于提供信息安全服务、保护汽车的数据安全、防止非法访问和攻击、包括T-BOX安全、V2X安全、eSIM/eSAM安全；
驱动类：负费驱动相应的电子部件（各类大小屏幕，各种功率和亮度的LED灯珠）、电动或者电气部件（各类电机、各类开关等），包括高/低 边驱动、桥驱动、LED/显示驱动、门极驱动、电机驱动、其他驱动；
其他类：不属于上述各类的汽车芯片，一般为暂无明确分类的新技术、新产品，比如SBC系统基础芯。
智能网联化提速，汽车单车价值增长约124%
随着汽车电动化、网联化和智能化的提速，汽车的功能不断丰富，从而直接拉动单车应用芯片数量和价值持续增长，据罗兰贝格、公开资料以及盖世汽车研究院分析，如BEV+L3较ICE+L1车型单车芯片数量将增加200-300颗，单车价值预计增加26900元，增幅达124%。
如果从汽车的具体芯片数量增长情况来看，其中计算芯片和存储芯片数量翻倍增长，比如ICE+L1车型单车的计算芯片数量大约有40-60个，BEV+L3则需要130-170个，存储芯片大约从3-10个增加至50-80个，功率芯片则大致从200-250个增加至270-320个，通信芯片从100-120个增加至150-200个，传感芯片从50-70个增加至60-80个。
目前，我国已将智能网联新能源汽车、集成电路等纳入国家发展战略的情况下，多地政府针对汽车芯片产品领域的技术研发、技术培育出台相关产业政策，鼓励车规级芯片发展。
各地对汽车芯片提供大力支持和政策扶持，汽车产业集中的地区如重庆，在车规级芯片及软硬件方面也积极投入与发展。重庆颁布了《重庆市发展汽车软件与人工智能技术应用行动计划（2022-2025年）》，聚焦车规级芯片领域，建设汽车芯片制造基地，重点推进智能座舱、自动驾驶等芯片研发，推进控制、功率类芯片及元器件产品技术攻关，发展碳化硅控制器等功率器件等。
从产业端看，我国芯片产业布局车规级芯片的企业相对完善，目前功率类和存储类芯片国产化率相对较高，其余芯片相对较低，特别是在高端计算和控制类芯片方面。国内车企在芯片产业领域的布局日趋活跃，许多企业已开始自主研发或通过投资等方式参与产业布局，特别是针对智能新能源汽车所需的关键芯片技术。
汽车市场哪些核心技术正在寻求突破？
中国半导体产业在过去多年里实现了快速发展，特别是在汽车芯片领域表现突出。MCU芯片作为其中的重要组成部分，经历了从8位到16位再到32位的发展，并且在不同位数架构中，32位应用逐渐成为主流，而16位和8位产品面临市场份额缩减的压力。
在国际市场上，尽管仍然由少数几家企业主导，但中国的MCU芯片制造商正逐步进入中高端市场，显示出国产芯片在品质和性能方面的提升。
2023年全球车规级MCU芯片主要厂商分别有，英飞凌（28.5%），瑞萨（22.5%），恩智浦（21.5%），ST（10.6%），微芯科技（7.6%）。部分国产车规级MCU厂商们也在汽车领域应用上积极投入，比如芯驰科技在车身、座舱、域控、动力、底盘、智驾上都有所涉及，还有旗芯微、云途半导体、杰发科技、兆易创新、苏州国芯、紫光芯能等。
同时，计算芯片领域也在经历行业寡头化的同时，本土品牌凭借技术创新和产能扩张，正在快速崛起，在智能驾驶和座舱控制等细分市场表现活跃。在智能驾驶域控芯片供应商来看，除特斯拉自研外，英伟达成为主流选择，地平线、爱芯元智、华为、黑芝麻等也开始起量；在智能座舱域控芯片供应商来看，高通断层式领先，国内芯擎科技和华为率先量产搭载。面向智能座舱与自动驾驶快速发展，其所需的SoC芯片性能要求不断提高，促使产业加速推出新一代SoC。
此外，功率半导体由于其在新能源汽车等领域的广泛应用，市场需求旺盛，国内多家企业已经在IGBT等关键元件上取得进展，并开始向高电压、高性能方向发展。目前，IGBT仍是逆变器搭载的主流，但随着800V的发展，SiC也快速上量。比亚迪半导体在2023年国内功率半导体在逆变器的搭载中正在快速增长。
目前，碳化硅功率半导体仍面临成本高、高压绝缘、轴电流腐蚀、EMI、高可靠性等挑战，从SiC功率器件制造到应用全链路降本成为通行做法，另外，结构创新+封装工艺创新成为性能优化的重要发展方向。
智能网联汽车产生的海量数据将对存储的带宽和容量提出更高的要求，未来汽车存储将由GB级走向TB级别。据美光科技预测，到2025年，每辆汽车将配备平均16GB的 DRAM 和204GB 的NAND，较2021年至少翻了三倍，核心增量主要来源于IVI车载信息娱乐系统、ADAS系统等领域。未来随着大模型以及更高等级智能驾驶的逐步上车，预计到2030年单车将需要TB级的存储空间。
随着整车电子电气架构升级，车内通讯整体朝着高带宽、高可靠、低时延技术方向发展，加速了SerDes、UWB数字钥匙、星闪等新技术在车上的应用。
芯片集成也是车规级高性能芯片产业发展的关键。后摩尔时代，集成电路芯片技术将通过器件、工艺和架构的协同优化创新，逐渐从传统的冯•诺依曼范式向高算力、高密度、低成本、低功耗、多功能集成的新型芯片方向发展。
Chiplet芯片成为汽车高性能SoC开发新突破口，作为搭积木芯片设计的技术代表，Chiplet具有成本低、周期短等优点，目前行业入局者正在变多，但其要想实现规模化量产，仍需攻克接口标准、功耗和散热以及可靠性等难题。Intel、AMD、ARM、高通、三星、台积电、日月光、Google Cloud、Meta和微软等公司联合推出的Die-to-Die互连标准，其主要目的是统一Chiplet（芯粒）之间的互连接口标准，打造一个开放性的Chiplet生态系统。2023年12月，日本12家企业（5家车企+5家半导体公司+2家电子元件制造商）组成“汽车先进SoC研究（ASRA）” 联盟，旨在研究通过Chiplet（小芯片）技术。不同厂商不同芯片之间的通信接口存在差异，随着芯片集成度的提高，芯片之间的通信和数据传输量也会增加，从而导致功耗的增加和散热难题的加剧，以及数据传输安全也面临更高要求。不过降本增效，是解决高性能芯片需求的创新型方案。
存算一体有望成为AI大模型时代的新需求。存算一体芯片能很好解决传统冯•诺依曼架构下的“存储墙”和“功耗墙”问题，从而使得其具备较高的上限以及稳定的底线，将是解决AI时代下对算力和存储双向需求提升的优势方案，有望成为后续的发展方向。
RISC-V也是当前继ARM架构之后的新选择，相较于ARM架构，RISC-V具有开源免费、商业模式灵活的优势，已获得了多家头部汽车芯片企业的青睐。从中长期来看，随着RISC-V软件生态逐渐完善，其有望在智驾、座舱、动力和安全等车规场景得到应用。2023年6月，谷歌、三星、高通、SiFive、平头哥、英特尔等13家企业发起了全球RISC-V软件生态计划“RISE”，推动RISC-V在移动通信、数据中心、边缘计算及自动驾驶等领城落地。2023年8月，英飞凌、高通、博世、Nordic半导体、恩智浦等公司宣布，将组建一家专注RISC-V技术新公司，新公司初期专注于为车用芯片，未来将扩大至手机及物联网领域。
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