截至目前，汽車芯片仍處於緊缺狀態，而且，短缺物料已從常規車用芯片延伸至IGBT等電動車增量芯片；而就在產業鏈加大力度解決汽車芯片短缺問題時，已有部分企業在規劃更先進製程工藝的車規級芯片，如芯擎科技、恩智浦、高通、英偉達等，陸續發布7nm、5nm製程芯片。那麼，車用芯片向先進製程工藝發展是否已經成為主流？
對此，業內人士稱，安全、穩定、可靠是車規級芯片的最大訴求，車用芯片種類眾多，並非所有芯片都適用於先進製程，而AI計算單元等新一代芯片，出於性能、功耗和成本考慮，更傾向於採用先進製程工藝。芯擎科技董事兼CEO汪凱博士進一步指出，採用先進工藝的芯片還能為未來OTA等迭代升級預留空間。
台積電仍是車芯香餑餑
日前小鵬汽車創始人何小鵬發文稱，一輛智能汽車需要幾百種、5000顆以上芯片，但目前仍有很多專有芯片處於短缺狀態。筆者從供應鏈了解到，IGBT目前供應緊張，部分物料交貨周期已拉長至50周以上。汽車行業數據預測公司Auto Forecast Solutions數據顯示，在芯片短缺及疫情雙重影響下，截至5月中旬，今年全球汽車已累計減產達172萬輛。
而就在產業鏈極力解決芯片短缺問題之時，部分企業已在積極布局下一代先進製程工藝汽車芯片。
5月24日，恩智浦宣布採用台積電5nm製程工藝打造新一代S32系列車用處理器，該芯片將導入鴻海與裕隆合資的鴻華先進科技Model C車型。恩智浦總裁兼首席執行官Kurt Sievers同時宣布，已與台積電合作開發5納米ASIL D安全等級的系統單芯片（SoC）。
而筆者盤點也發現，這並非業內首次採用先進製程工藝打造汽車芯片。2021年底，高通就發布了全球首個5nm汽車芯片——8295，基於該芯片，高通推出了第四代驍龍汽車數字座艙平台，並將於2023年首搭於集度汽車。
另外，安霸以智能座艙為主戰場的CV5芯片、英偉達下一代智能駕駛芯片Atlan也將採用5nm製程工藝。
相比5nm，7nm車用芯片更多，部分產品已實現量產甚至裝車。如英偉達的Orin，就是7nm高算力芯片的代表，已於今年3月末官宣量產，該芯片一經推出就獲得了比亞迪、理想、集度、奔馳、智己、捷豹路虎、沃爾沃、現代、奧迪、路特斯等大批主機廠選用，並首搭於蔚來ET 7車型上。
其他芯片中，芯擎科技“龍鷹一號”、地平線征程6、Mobileye的EyeQ5/EyeQ6、寒武紀旗下行歌科技高等級智能駕駛芯片（未發布）、特斯拉FSD芯片、賽靈思Versal AI Edge系列等也均是採用7nm製程工藝。
全球先進製程工藝車用芯片一覽（公開資料整理）
從統計結果看，目前的5nm製程芯片尚處於研發或發布狀態，均未進入量產階段；不過7nm芯片中，已有Orin、FSD、EyeQ5、8155等芯片實現量產，芯擎科技的“龍鷹一號”也量產在即，其他芯片則在未來幾年陸續實現量產，這預示着先進製程車用芯片開始進入量產加速期。
與此同時，台積電、三星兩家掌握尖端先進晶圓製造工藝的晶圓代工廠將從中受益，特別是台積電，在統計的14款芯片中，有11款已採用或計劃由台積電代工，僅安霸和特斯拉等少數企業選擇由三星代工。
需要指出的是，安霸和特斯拉選擇三星的理由基本一樣，一是三星個產能充足，二是成本相對台積電低廉。不過日前安霸在一次股價暴跌中指出，其14nm代工廠產線出問題，讓市場不免擔憂該影響會波及到CV系列產品。
先進製程已成“芯”潮流
筆者注意到，目前採用先進製程工藝的芯片清一色為車用AI芯片。業內人士表示，安全、穩定、可靠是車規級芯片的最大訴求，車用芯片種類眾多，並非所有芯片都適用於先進製程。日前何小鵬也指出，目前短缺的芯片大部分是價格便宜的芯片，並非價格昂貴的先進芯片。
其中，MCU是常見汽車芯片之一，該類芯片並不需要很先進的製程工藝，28-40nm就可以滿足需求，相比先進工藝，全球能提供MCU代工的企業較多，國際上，ST、NXP、瑞薩等MCU主要供應商採用台積電代工，國內的中芯國際主要給兆易創新和芯海科技等企業代工，華虹也是兆易創新的MCU代工企業之一。
不過，由於傳統汽車芯片多採用成熟製程，相比先進製程，利潤空間小，有業內人士表示，價值量低、門檻高是本輪汽車芯片短缺過程中，產業鏈企業積極性跟市場形成大反差的重要原因。台積電財報顯示，2020年，其車用芯片業務營收占其總營收比重僅為3%；2021年在全球汽車芯片短缺背景下，台積電汽車芯片的營收比重也僅提升至4%，而手機、電腦等採用先進製程工藝的業務領域，始終是其主要營收來源。
有業內人士表示，由於成熟製程工藝產能緊張，為加快芯片量產，他們不得不規避成熟工藝製程，選擇22nm等產能相對寬裕的製造工藝。
不過，隨着汽車智能化發展，MCU等傳統芯片已無法滿足市場需求，上述人士同時認為，隨着汽車功能越來越豐富，需要處理的功能越來越多，以及集中控制等需求，市場對功能強大的芯片需求越來越強烈，特別是自動駕駛、智能座艙等領域，出於性能和功耗考慮，更傾向於採用先進製程工藝。
另一位業內人士指出，目前大多數廠商關注和研發的都是車載高算力芯片，而非傳統意義的汽車芯片。隨着汽車電子電氣架構逐漸升級，每輛車中搭載芯片的數量和價值不斷增加，對核心芯片的算力和性能要求也越來越高，傳統汽車芯片供應商提供的芯片越來越難以滿足主機廠對於產品的迭代速度、成本和性能要求。其中，汪凱博士舉例認為，軟硬深度融合已成為未來汽車的發展方向，OTA升級等功能也將會越來越多得到應用，芯擎科技選用7nm先進製程工藝，也是為未來車機系統升級預留充足的升級空間。
根據麥肯錫預測，至2025年，L1級單車AI SoC芯片價值量為69美元，L2級為190美元/輛，L3級為685.9美元/輛，L4/L5級為1487.9美元/輛。麥肯錫據此分析認為，2025年全球車載AI SoC芯片的市場規模為160億美元，其中中國市場為55.2億美元；到2030年，全球車載AI SoC芯片的市場規模將達303.4億美元，其中中國市場規模為104.6億美元。
已在車規級芯片領域深度布局的英特爾也持相同觀點，其認為，目前高端汽車物料清單中，芯片比重約為4%，預計到2030年，芯片的比重將提升至20%以上。
基於汽車對新一代芯片的需求不斷提升，業內正在加速研發性能更強的芯片，先進製程也越來越多地成為滿足未來上車應用的重要籌碼之一。
再把視線放回到國內市場筆者發現，相比國際企業，本土布局先進製程、高算力芯片的企業並不多，芯擎科技、地平線等均是本土企業的傑出代表，汪凱博士指出，汽車芯片門檻高，國內人才短缺，產業配套不全等仍將是本土汽車芯片企業面臨的重大挑戰。
不過在一眾企業的積極努力下，本土先進製程芯片以及高算力芯片也陸續進入收穫期，黑芝麻智能CMO楊宇欣此前在接受集微網採訪時表示，“2022年將是國產大算力車規芯片的量產年。”
（校對/James）