在全球汽車產業電動化、智慧型化的浪潮中,車規級晶元產業正迎來前所未有的發展機遇。 但是,在不久的將來美國**計畫調查中國製造的電動汽車這一趨勢無疑給我國車規級晶元產業的發展帶來了新的挑戰。
本文將深入探討**中國車規級晶元產業現狀及創新實力為行業及其他領域提供前瞻性的分析和思考。
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著作權歸作者所有。
原作者:萬物有靈論。
近年來,智慧型電動汽車銷量快速提公升,智慧型化深度發展帶動了單車晶元的持續增長,智慧型電動汽車領域對車規級晶元的需求越來越旺盛。 在如此強勁的需求下,中國車規級晶元的發展並非一帆風順。
2021年以來,汽車行業面臨整體核心短缺,在這個特殊時期,國產車規級晶元加速進入汽車,完成對國外產品的替代,取得了可喜的進展。 但由於汽車級晶元生產難、產品化周期長、需求增長快、供需失衡、上游企業產能不足、疫情影響、車企囤貨嚴重等原因,中國車規級晶元依舊如故有很多“內部擔憂”。
同時,中國車規級晶元的自主化水平還很低,尤其是高階工藝遠低於海外廠商,中國的核心技術研發和資源落後於發達國家被“外部威脅”包圍。進退兩難。
在如此緊迫的內外患形勢下,中國車規級晶元亟需找到自己的創新之路。
晶元技術創新
在晶元技術創新方面,國產車規級晶元聚焦三個維度:材料創新、設計創新和製造工藝創新。
材料創新
高壓、高頻、高溫sic傳輸速度快,整合度高矽光子學訊號晶元它已成為材料創新的兩個重要陣地。
SIC在中國的發展雖然滯後,但已經取得了顯著的成績。 例如,國內廠商通過IGBT技術的不斷迭代,大力布局SiC功率器件,率先實現SiC功率模組的量產,在進入SiC-MOSFET替代Si-IGBT的階段後,進一步為SiC定製功率模組,充分發揮SiC材料的顯著優勢。
矽光子晶元是光子技術與微電子技術融合的結晶,它不僅具有高頻寬、高速和高抗干擾的光效能,而且具有微電子整合度高、能耗低、成本低等優點。 目前,國內已有多家公司開發了基於矽光子晶元的FMCW雷射雷達解決方案。
設計創新
汽車級晶元設計,可:效能與安全作為核心目標和動力。
在提高晶元的計算效能在晶元方面,大多數晶元廠商採用多核整合,通過整合多個高頻核心來提高晶元的整體計算效率。 100MHz已經不奇怪了,有的晶元主頻已經高達800MHz,高頻高效能的晶元成為設計的主流。
也有一些行業先行者開闢了新的技術路線,進入了市場“儲存與計算的整合”。建築。 與傳統架構晶元相比,一體化儲存計算架構晶元具有低功耗、低時延、高算力等優勢,可以完美滿足智慧型駕駛場景的需求。
儲存和計算整合、GPU 和 CPU 架構的比較,** 億歐智庫。
在資訊保安目前,國內多家企業已經部署了具有多年安全晶元技術的車規級晶元。 功能安全方面、多核MCU通道雙核鎖步該設計提高了功能安全水平,安全水平較低的SoC通過外掛程式或內建高安全MCU形成安全島,提高了整體功能安全水平。
工藝創新
不同的計算和控制晶元對製造工藝有不同的要求,但為了降低成本、提高效率,國產晶元不斷追求先進工藝,探索摩爾定律的極限。
相較於對先進工藝(28nm以下)的不斷追求,MCU在工藝技術方面的需求相對較低。 中國大多數車規級MCU採用成熟的40nm工藝只有芯馳科技等少數幾家公司採用了更先進的工藝技術。 相比之下,海外晶元廠商早已進入先進工藝領域。 雖然國內外在這方面存在較大差距,但考慮到製造工藝對MCU的需求較低,我們仍有一定的緩衝空間。
隨著智慧型汽車的發展,智慧型汽車對AI晶元的算力和效能要求不斷提高,促使智慧型座艙、自動駕駛等場景所需的SoC不斷追求先進的製造工藝,以實現計算效能和成本的突破。 在SoC晶元方面,中國和海外晶元也存在一定的差距。 但是,有一些值得驕傲的事情本地SoC晶元已開發到7nm、地平線、黑芝麻智慧型、新清科技等公司紛紛發布相關產品。 不過,英偉達Altan等海外晶元廠商率先進入更先進的5nm工藝階段。
SoC爭奪先進製造工藝,資料**:億歐智庫。
這說明我們還需要走技術追趕之路,但也預示著我國晶元產業的蓬勃發展。
在終端產品的驅動下,車規級晶元來自隨著 EEA 的集中演進,向 Zonal 架構的跨域融合分布在三個層面。 例如,國內一些企業大膽嘗試將Zoneal架構作為晶元產品定義的指南和框架,以感知、計算、通訊為基點,全面布局汽車智慧型晶元。
歐業半導體認為,未來5-10年,汽車電子電氣架構將基於Zonal架構進行設計,所有汽車晶元都將屬於Zonal架構下的智慧型端側晶元、區域處理器和一流計算平台三個區間。 **計算晶元將首先向駕駛和停車的融合邁進,然後向駕駛艙和駕駛的融合邁進,最終的形式將是全服務、全場景的處理器。
另外“軟體定義汽車”。也在加速落地,國內晶元企業正在逐步形成“晶元+演算法+工具鏈”。該產品方案通過軟體演算法與晶元之間的高度適配,進一步提高了晶元的計算效率。 同時,適配上層軟體的需求,也促使一些晶元企業走得更遠,開始布局作業系統、中介軟體等基礎軟體層,進一步拓寬硬體和軟體協同邊界
據耀歐智庫調研分析,首款計算晶元將成為晶元廠的核心研發任務,晶元廠將與軟體演算法廠商深度合作,致力於推出基於大算力、高軟硬體協同的一流計算解決方案, 從而為未來的One Brain雲計算架構做好技術儲備。
在國際形勢和政策引導的推動下,車規級晶元領域低端場景的國產替代已成為大勢所趨,隨著技術的進步和成熟,國產晶元正逐步向駕駛艙域控制和智慧型駕駛域控制場景的應用方向發展。 同時,企業也紛紛將目光投向了對安全要求更高的汽車電子應用場景著力開發BMS、電源、安全領域的高階晶元
為了實現更加透明、靈活和深入的合作與協作晶元廠與主機廠的合作模式已逐漸從黑匣子模式轉向IP授權晶元廠越來越注重核心IP研發和參考設計,主機廠也可以對晶元提出更加多樣化和定製化的需求,為智慧型汽車的創新迭代奠定堅實的硬體基礎。
車規級晶元鏈條變革,首億歐元智庫。
傳統車規級晶元鏈的壁壘也在逐步被打破,區域扁平的網狀結構也在被打破。 主機廠和晶元廠的互聯程度越來越高,晶元廠可以同時觸達主機廠和Tier1,從而拓寬合作渠道,構建更加複雜的生態網路。
智慧型汽車的“心臟”,車規級晶元,正在引領汽車產業轉型。 在這一變革中,我國車載晶元產業展現出強大的生命力和發展潛力。 隨著技術的不斷突破和市場的不斷拓展,我們有理由相信,在不久的將來,中國的汽車級晶元將成為全球智慧型汽車產業的重要力量。
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