车企使用7nm芯片台积电横扫订单中芯国际连汤都喝不上？

车企使用7nm芯片台积电横扫订单中芯国际连汤都喝不上？

　　车企使用7nm芯片台积电横扫订单中芯国际连汤都喝不上？

基因芯片设计,全芯片设计,芯片设计创新　　特斯拉、大众、通用、丰田等车企改变了传统供应链模式，选择直接对接晶圆代工厂。从订单状况来看，台积电横扫7nm以下车用订单。

　　基因芯片设计,全芯片设计,芯片设计创新说好的使用28nm芯片，为什么车企开始使用7nm芯片了？造不出7nm芯片是不是直接失去电动车市场？

　　随着汽车工业的快速发展，燃油车逐渐被淘汰，电动汽车、智能汽车登上历史舞台。这类汽车对芯片的需求十分庞大。

　　而一辆电动汽车所需的汽车芯片数量达到了1600颗，种类达到了40多种；高端车型需要3000多颗芯片，芯片种类超过了150多种。

　　第一类：算力芯片，主要是处理器、控制器，比如自动驾驶、辅助驾驶、中控、发动机、车身、底盘控制；

　　第五类：存储芯片，包括动态存储、静态存储、闪存，搭载在座舱主机、数字仪表上。

　　其实你可以想象，功能机升级为智能手机。以前的功能机也就打电话、发短信、偶尔拍张照片、玩个小游戏。

　　如今的智能手机，拨打视频电话、发语音、相机可以变焦30倍、玩网游、刷视频、购物、支付等等，甚至有网友调侃道“一机在手天下我有”。

　　它带来的是全新的升级，全新的变化，而智能化电动汽车也会带来全新的升级、变化。

　　通过手机就能看到汽车的电量、温度、内部环境。然后手机操作点火，开空调。自动驾驶系统将汽车开到你面前，然后带着你去上班。

　　AI陪你聊天、播放天气预报、热点新闻、提醒你处理相关工作。简直不要太舒服！

　　一辆高端汽车，仅自动驾驶系统的代码就超过1亿行，计算量达到了10万次/秒，操作系统的量级已经远超过手机、飞机和互联网软件。

　　除了算力芯片外，功率、传感、存储芯片的需求也会明显激增，并且要求也越来越高。

　　汽车芯片比手机芯片要求更高，因为汽车的使用寿命更长、使用环境更复杂、并且需要足够的安全保障。

　　一般汽车使用时间在十年以上，而手机则在3、5年左右，所以车规级芯片的使用寿命要比手机芯片长的多。

　　汽车的工作温度也更加复杂，例如冬季的东北温度可达到-40°C，而汽车在暴晒、剧烈工作后局部温度可达到150°C，这需要芯片要承受-40°C-150°C的温度。

　　因此，汽车芯片大都是成熟的28nm、14nm芯片。但随着芯片技术不断的发展、更迭，如今越来越多的汽车厂商将芯片瞄准了7nm以下制程。

　　从高通到苹果，再到华为，无论是A15、A16，还是骁龙8+，再或者麒麟9000，都证明了一件事。

　　一款高档的电动车，除了使用宁德时代的电池外，还要标配高通SA8155P（简称8155），这就是电动车近两年的卖点。

　　高通8155，是第三代骁龙汽车芯片，基于ARM机构，采用7nm工艺制程，包含 CPU、GPU、DSP、ISP 以及 AI 引擎等。

　　8155支持3块4K屏幕或4块2K屏幕、4个麦克风、6个摄像头，另外还支持Wi-Fi6、5G和蓝牙5.0。

　　高通8155由骁龙855修改而成，二者都采用了7nm工艺制程。但车规级芯片8155的标准和成本要比855高很多。

　　骁龙855是消费级芯片，它的设计寿命只有3-5年，而8155的设计寿命达到了15年；

　　骁龙855的环境温度设计为-20℃—60℃，而8155的工作温度为-40℃—85℃，而发动机附近的芯片，设计温度高达150℃；

　　工作环境更是差距巨大，8155需要考虑水、粉尘、蒸汽、振动、静电、有害气体、电磁干扰等多方面的要求，这比消费级的855严苛的多。

　　如此高的要求，自然是出于安全、稳定的考虑，但同时高要求也意味着高价格。据悉高通8155价格接近上万元，超过了一台旗舰手机的价格。

　　上汽、小鹏、蔚来、广汽、长安、吉利、长城、理想等等都采用了这个芯片，而汽车的售价也被拔高到仅50万。

　　8295是高通第四代汽车数字座舱平台，工艺制程从7nm提升至5nm、AI算力提升至30TOPS、像素和3D渲染能力提升200%。预计2023年装车。

　　高通车规级芯片的火爆也极大的刺激了其他芯片厂商，联发科、华为、瑞萨、NXP、Microchip、ST、英飞凌等纷纷重装上阵。

　　2021年12月10日，吉利汽车发布了首款国产7nm座舱芯片——“龙鹰一号”。

　　这款芯片面积仅83平方毫米，拥有87层电路及88亿晶体管，目前这款芯片已经完成测试、验证，并进入量产阶段。

　　龙赢一号打破了国内车规级芯片的市场格局，要么你也玩7nm，要么就被淘汰。

　　如今，智能座舱芯片已经是Soc（系统级芯片）了，并且“升级战”越演越烈。

　　根据市场统计数据，乘用车搭载的娱乐类信息已经超过了80%，其中高性能座舱芯片占据了40%以上的市场规模，低性能芯片占比超过50%。

　　最重要的是，高性能芯片的搭载率正在快速上升，2022年前4个月同比增长了28.36%。

　　可见，低算力的传统座舱芯片正在被淘汰。因此，吉利的7nm国产座舱芯片，必然会打破国内车规级芯片的市场格局。

　　相同面积的晶体管数量更多，逻辑门更多，电子产品的功能也更多。例如：7nm芯片的门电路密度是16nm的3.3倍的。

　　单管开断速度更快，主频更高，性能也会大幅提升。7nm芯片相比16nm芯片提升了35-40%的速度。

　　同样的逻辑电路下，先进的工艺会导致耗电量更低。例如：7nm芯片的功耗相比16nm下降了65%。

　　设计难度大对高通、苹果这些头部企业来说更容易形成行业壁垒。导致强者越强，弱者恒弱，形成更大的护城河，更高的行业壁垒。

　　7nm芯片在制造商提出了更高的要求，在芯片制造领域最强大的当属台积电了。车规级芯片选择台积电做代工再合适不过了。

　　台积电是全球芯片代工龙头，市场份额高达52%，工艺制程已经达到了3nm。

　　使用台积电代工的芯片更具优势，主要表现在：漏电率更低、良品率更高、晶体管数量更多、发热现象也更少。

　　进入5nm后，大家都吐槽三星工艺不行，良率低、功耗大，发热大。高通与三星合作打造的骁龙芯片，被称为“火龙”，小米使用了这样的芯片叫“为发烧而生”。

　　例如：5nm的骁龙888，功耗太高，被称为火龙。4nm的高通骁龙8Gen1，还是火龙。

　　高通只好把骁龙8+交给了台积电代工，明显比骁龙8Gen1性能强，功耗低，发热小。

　　媒体报道：三星的4nm领频率只有35%，3nm的GAAFET晶体管技术，良品率只有10%-20%。

　　而台积电3nm工艺良品率达到了80%，是三星的4倍。同时功耗降低 34％，性能提升18%，晶体管密度提升18%。

　　随着车规级芯片在安全性、稳定性上提出了更高的要求，因此绝大多数芯片厂商直接找到了台积电。

　　例如：2019年特斯拉将自动驾驶芯片Hardware 3.0交由三星代工生产，而现在被传出重回台积电怀抱。

　　台积电在美国亚利桑那州的工厂，将迎来更多的客户，其中苹果为第一大客户、特斯拉为第三大客户。

　　国内制造的14nm、28nm芯片，要么不是车规级芯片，要么是IGBT、功率器件、传感器类的芯片。

　　中芯国际代表着国产制造的最高等级，也只能达到14nm的消费级芯片，车规级14nm还在路上。

　　中芯国际CEO梁孟松也发过公告：目前中芯国际已经完成28nm、14nm、12nm的量产，7nm的技术完成开发，5nm、3nm关键技术已经展开，只待EUV光刻机。

　　但是，目前EUV光刻机被荷兰ASML垄断，只卖给台积电、三星、英特尔，中芯国际即便出更高的价格也拿不到设备。

　　国产光刻机勉强能够制造出28nm芯片，没有5—10年的时间，根本造不出EUV光刻机。

　　很多网友都说，绝大部分场景只需要28nm芯片，但现实是手机芯片向着3nm进军，汽车芯片向着7nm、5nm进军，就连家用电器芯片也越来越精密了。

　　台积电横扫7nm以下车规级芯片，高通、特斯拉、大众、丰田都成为了客户，未来台积电将强者恒强。

　　随着芯片不断的更新迭代，未来更多的场景需要用到7nm以下的芯片，留给国产芯片厂商的时间不多了。

　　现在中芯国际依靠成熟的28nm混的风生水起，但如果不能突破7nm工艺，未来恐怕生存都是问题。