智能網聯汽車芯片論壇：汽車“四化”帶給半導體新機會

李佳師

10月15日，由中國半導體行業協會、中國電子信息產業發展研究院共同主辦，賽迪智庫集成電路研究所、中國電子報社承辦的第三屆全球IC企業家大會智能網聯汽車芯片分論壇舉行。分論壇上，與會專家就智能網聯汽車芯片產業未來發展的話題進行了深入的探討。

今年下半年以來，我國宏觀經濟在全球各主要經濟體中實現率先回暖，乘用車零售銷量也連續保持月度同比正增長，9月，新能源車銷售更是出現了翻倍。10月，國務院常務會議通過的《新能源汽車產業發展規劃（2020- 2035）》提出力爭經過15年持續努力，使我國新能源汽車核心技術達到國際領先水平，質量品牌具備較強國際競爭力，我國進入世界汽車強國行列。

我國汽車產業加速向電動化、網聯化、智能化、共享化（簡稱“四化”）方向發展。“四化”作為未來汽車行業變革的主旋律，大部分的技術創新都與半導體緊密相連。汽車電子更有望成為半導體行業中最具發展活力與潛力的市場方向。

我們正在進入軟件定義一切的時代，軟件定義汽車意味著汽車將被重新定義，汽車變成了四個輪子上的超級計算機，其架構也從原來電子電氣架構向中央計算架構方向演進。未來智能汽車產業會形成“芯片+算法+數據+軟件”的全新布局，這使得傳統汽車企業與有軟件和AI計算能力的芯片公司進行戰略合作成為趨勢，目前BMW與Mobileye，奔馳與英偉達，中國車企與地平線等紛紛進行合作。

汽車“四化”演進，將給整個汽車半導體產業都帶來新的機會，帶動包括傳感、功率、MCU、模擬、邏輯、存儲在內的整個汽車半導體市場需求快速增長。

其中，功率器件作為控制及驅動模塊弱-強電、交-直流電能轉換的核心，在電路中起到整流、放大及開關的作用，在電控系統、電機驅動系統等場合獲得廣泛應用，給功率半導體器件在汽車電子的應用帶來增長。

而MCU作為汽車的大腦，扮演核心的思考、運算、控制的功能。在“四化”的趨勢下，對MCU提出了新的挑戰。從目前來看，MCU仍需突破技術瓶頸，在功能安全、域控制器等領域取得突破，同時產品需要更豐富、更系列化，給客戶平臺化的選擇。

汽車電子需求的變化，給謀求變局的中國半導體企業帶來新的機會，有望從跟跑進入并跑軌道。

○專家觀點

日月光集團技術開發暨設計處長林子翔：

汽車邁向“四化”需要新的封裝方式

與其他消費類電子產品不同，汽車電子中的元器件需要在嚴苛的環境中進行工作，因此需要采用框架形式的封裝束滿足更高可靠性的要求。

汽車朝自動化、無人化、智能化的方向發展，需要應用到汽車半導體產品的領域會越來越多，不管是內燃機控制、燃油控制，還是從自動化、舒適性以及娛樂化等方面考量，都需要使用汽車半導體產品。

目前，市場對更薄的晶圓和性能有更強勁的需求，驅動晶圓切割技術進一步發展。現在主要的切割技術有三種：刀片切割、隱形切割以及等離子切割，其中等離子切割技術優勢明顯，具有廣泛的前景，主要應用于3D package、MEMS、LED、RFID等。

在汽車電子應用上，另一個重要技術是傳感囂制造MEMS。傳感囂在汽車上的應用非常廣泛，無論是光學、壓力還是氣體傳感器，都有大量的需求。目前針對傳感器的主要封裝方式分成三種：pre-mold、partial-mold、cavity-lid。

地平線公司首席戰略官鄭治泰：

汽車電子在整車成本中的占比越來越高

汽車電子在整車價值中的占比越來越高。預計2030年，特斯拉中汽車電子占比將增至整車成本的45%。AI讓出行更安全、更智能，同樣海量數據和復雜場景也帶來前所未有的AI算力挑戰，以一輛自動駕駛車輛平均每天產生600TB-1000TB數據計算，僅2000輛自動駕駛車輛產生的數據就會超過2015年全球一天的數據量。

由海量數據處理需求驅動，智能駕駛產業正掀起一場算力“軍備競賽”，隨著ADAS等級的提高，AI算力要求和芯片價值不斷攀升。一個值得注意的趨勢是，傳統主機廠與有軟件能力的芯片公司進行整體戰略合作是必由之路。

車載AI芯片開發周期長、難度大，處于AI、智能汽車與集成電路三大戰略性產業的交匯點，是當代硬科技的珠穆朗瑪。車載芯片將超越手機芯片，成半導體技術引領者。

Imagination市場及業務發展總監鄭魁：

汽車智能化對GPU算力提出更高要求

隨著汽車向智能化、電氣化發展，駕駛艙環境對GPU算力的要求越來越高，GPU不僅用來計算，還可應用于人臉識別、ADAS等場景。與此同時，汽車場景中與計算相融合的場景越來越多，比如在導航的時候需要把障礙物標注出來，這也要求對GPU的能力進行剮分。

目前看，雖然GPU可進行AI運算，但NPU仍是在功耗和性能上達到最好的方式。隨著自動駕駛L3、L4級別的技術不斷發展，對于算力的需求會越來越高，因而對神經網絡加速器提出了新的要求，除了更高的性能、更小的功耗外，還需更好的可擴充性、靈活性及標準化的軟件接口。

Imagination是一家半導體IP公司，有三個產品線：一是GPU，二是AI神經網絡加速器NPU，三是類似WiFi的連接IP。Imagination今年發布了XS系列產品，它是面向汽車行業的GPU。

瑞薩電子中國汽車電子解決方案事業本部副部長趙坤：

汽車網聯化帶來安全新挑戰

“四化”正在改變汽車電子產業。其中網聯化將加速云端服務的擴展部署，自動化將帶來L4自動駕駛，共享化將催生新的業務模式，電氣化將帶動EV市場高速增長，實現零排。

新一代電子電氣架構具有更加集中化的趨勢，并且“集中化ECU”會在未來相當一段時間內存在，直到新一代通信接口出現，并在現有總線接口的基礎上實現大的提升。

當所有的車都聯網，網聯化帶來便利的同時，黑客對它進行攻擊也更方便，黑客在家就能遠程攻擊車輛。如何解決這個問題？從半導體芯片的角度，需要集成符合業界標準的加密模塊。目前瑞薩推出的所有MCU和SoC產品里面都集成了目前業界符合相應標準的加密模塊。

華微電子副總裁楊壽國：

未來兩年汽車用功率半導體有望增長

2019年全球功率半導體市場規模有所縮減，但中國市場保持上升勢頭，主要歸功于汽車電子、5G等技術的迅猛發展。據預測，到2022年，中國功率半導體市場將從2020年的1616億元增長至1960億元。

目前國內網絡通信和消費電子仍是功率半導體主要市場。2019年，用于汽車的功率半導體銷售額為209.6億元;未來兩年，汽車行業在功率半導體器件應用方面的占比將逐步提升。

新能源汽車的快速增長進一步拉動了功率半導體器件的需求，SiC器件是未來發展趨勢。SiC是最有發展前景的新能源汽車功率半導體，它具有損耗小、體積小等特點，提升續航的同時還能大幅降低成本。

MOSFT和IGBT將成為市場新的增長點。目前平均每臺車配備約120個MOSFET，絕大多數為硅基低壓MOSFET，預計未來高端純電動車上高低壓MOSFET總數量有望達到400個。

中低壓MOSFET的技術選代發展將呈尺寸小、功耗低、散熱佳的趨勢，芯片技術將從平面技術向Trench技術再到SGT技術的方向發展。封裝技術發展將向更小的封裝體積和更好的散熱能力方向進行改進。

杰發科技副總張經理童強華：

每車MCU需求有望從70顆增加到100顆

汽車智能化已成為汽車產業發展的戰略方向。在智能汽車上有很多傳感器，這些傳感器獲取外部數據之后，需要有一個大腦進行處理、運算與控制，MCU就是做這個事情。

現在平均每輛車用到的MCU至少70顆以上，隨著汽車智能化和電子化的發展，每輛車采用MCU有可能達到上百顆。為什么需要這么多？因為隨著傳感器導入數據的增加，需要越來越多的MCU幫它進行運算和處理。

從國內外廠商的占比來看，MCU整體市場逐年穩步上漲，國產MCU占比低，市場空間大。車規級MCU主要以國外廠商為主導，國內廠商占比比較少，但未來市場空間巨大。在消費市場，國內MCU廠商要跳出價格戰，尋找自己的定位。在汽車市場，國內企業需突破技術瓶頸，在功能安全、城控制器等領域取得突破，在產品的豐富度與平臺化上進行更多的推動。