争夺汽车芯片「高地」

一直以来，汽车芯片无论是工艺制程，还是新技术的导入，都要落后消费类产品几年时间。不过，如今，随着汽车智能化进一步推动汽车制造商与上游芯片设计公司、晶圆代工厂的紧密互动，历史即将翻篇。

同时，另一个更为关键的因素是，车规级、功能安全，甚至是最新的信息与网络安全的规范落地，汽车芯片的严苛要求让不少初创公司需要投入更多的资金和时间来完成前装落地。

不过，这样的局面，也将被彻底改变。

最新消息，作为全球汽车芯片的主要晶圆代工厂，台积电近日宣布，将推出一款全新的汽车专用芯片设计软件，可以让芯片设计公司提前两年时间开始设计工作，包括台积电最新的N3芯片制造技术的汽车级版本，这是目前消费类领域的最新技术。

该公司的目标是，2025年正式发布这个软件版本。考虑到汽车级芯片从设计、流片、认证等一系列流程至少需要三年时间，台积电此举势必将大幅缩短初创公司推出可量产产品的时间。

众所周知，目前，7nm已经是现有量产级别汽车芯片的领先主流技术，今年高通还要首次量产5nm的第四代座舱SoC（8295）；而在智能驾驶赛道，英伟达Orin同样是7nm，下一代中央计算芯片Thor，则是5nm工艺。

有消息称，N3能够使用多达25层极紫外辐射(EUV)光刻流程，根据配置不同，每台EUV光刻机的成本为1.5亿至2亿美元。台积电正在考虑降低N3芯片的报价，以刺激更多的企业使用N3级工艺技术。

公开数据显示，台积电每块N3晶圆的收费可能高达2万美元，而N5晶圆价格为1.6万美元左右。也有报道，台积电的N3还存在良率低的问题，一估计良率在60%到80%之间，部分良率甚至低于50%。

台积电预计，在高性能计算和智能手机等应用的推动下，3nm产品将在今年实现市场平稳增长，第二代 3nm（N3E）制程工艺也将于今年第三季度量产。

从目前已经量产的消费类芯片来看，与5nm制程相比，3nm制程降低了45%的功耗，提升了23%的性能，并减小了16%的面积。比如，在台积电对手三星看来，3nm采用的GAA晶体管结构，标志着芯片制造进入了新的时代，并继续提升高性能、低功耗计算能力。

以三星公布的数据，该公司即将量产的第二代3nm制程有进一步的优化，将降低50%的功耗，提升30%的性能，降低35%的面积。同时，不管是台积电，还是三星，汽车行业客户都是未来的重点。

而在高工智能汽车研究院看来，随着2024年开始，高通和英伟达率先量产下一代高性能中央超大算力芯片，高端市场争夺战将进入一个新的周期。同时，受益于集中式架构规模化后带来的可能降本效应，汽车芯片的需求也可能会发生根本性变革。

事实上，这也可以从这几年分布式ECU到域控制器的快速转型设计，可见一斑。比如，以高通8155为例，无论是高端豪华车型，还是主打中低端市场的一些车型，都在大规模搭载。此外，基于高通第四代座舱平台，多家中国本土供应商也已经获得多个项目定点。

「在汽车智能化、整车OTA还处于快速增长周期，对于芯片算力的需求，还处于上升阶段。」在一些汽车行业人士看来，即便是目前市面上最强的汽车级量产芯片，可能一两年后，由于软件功能的多元化继续扩大，算力不够用或是短期内的常态。

尤其是车企推陈出新的频率越来越高，很多时候，刚刚量产的旗舰车型搭载的芯片，可能不到一年时间就落伍了。这意味着，对于车企来说，在可接受的成本区间内，谁都希望用上最好的芯片。

而中央计算架构，将是下一代高性能汽车芯片的「用武之地」。

目前，行业内一致的看法是，将过去在不同域（比如，座舱与智驾）功能转移到集中的计算平台，可以更容易地进行整车OTA，以及灵活部署新功能。相比而言，目前的分布式域架构只是完成了域内的集成和软硬件初步解耦。

就在今年初，大众集团对外透露，正计划在改款的MEB Plus电动平台以及高端PPE平台上率先启用高通下一代中央计算芯片。原因是，支持单芯片多域（包括辅助驾驶、智能座舱等功能）计算能力芯片，可以减少单车搭载芯片的数量（尤其是周边配套芯片数量的减少，可以降低供应链风险）。

按照高通公司披露的信息，大众集团的大部分主流车型将使用Ride Flex芯片支持中央计算架构。大众集团的率先入局，意味着，这场跨域中央计算的市场先发战，已经打响。而该公司每年全球千万辆级别的新车交付能力，也在帮助中央计算平台的成本快速下降。

目前，国内多个自主品牌（包括理想、小鹏、埃安、路特斯等）也已经正在开发全新一代中央计算E/E架构核心技术与车型。其中，车身区域控制器的加速上车，也为中央计算平台铺垫落地。

此外，在今年CES展上，采埃孚推出多域功能版本的ProAI高性能计算平台，可以在不同的单板上支持基于域的ADAS、信息娱乐以及车身控制功能，并适配不同供应商的系统芯片以及并行多个操作系统。

按照高工智能汽车研究院的测算，30万元以上车型将是首批升级中央计算+区域控制的细分市场，2022年在这个价位区间的全年交付「智能驾驶+智能座舱同时标配」超过115万辆，到2025年有望突破350万辆规模。