在汽車供應(yīng)鏈的江湖里，芯片絕對是這幾年最熱門的話題。過去幾十年，因為過于上游，市場和分工又極度成熟，基本就是自成一派、低調(diào)賺錢。但過去3年里，因為新能源車的快速普及，“缺芯”加上“國際形勢”的刺激，汽車芯片一“缺”成名。

一輛車上到底有哪些芯片？汽車芯片主要難在哪？如果斷供和技術(shù)封鎖愈演愈烈，國產(chǎn)汽車芯片到底能不能打呢？

要搞清楚這些問題，就要先從半導(dǎo)體器件的分類說起。半導(dǎo)體器件可以分為主動器件和被動器件兩類。其中主動器件更重要，同時這一部分的市場占比也最大，市場份額超過80%。

再向下細分，主動器件又可以分為數(shù)字芯片和模擬芯片：數(shù)字芯片就是處理和存儲離散數(shù)字信號的器件。模擬芯片則是用于處理和提供模擬信號的器件。（注：有時傳感器會被單獨分類）

那么具體到一輛汽車上，數(shù)字芯片和模擬芯片分別發(fā)揮什么作用呢？

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模擬芯片和數(shù)字芯片在汽車上的應(yīng)用

簡單來說，像是大家耳熟能詳?shù)腗CU和大算力芯片SOC，都屬于數(shù)字芯片。它們是芯片中的“網(wǎng)紅”，備受科技圈和資本市場的關(guān)注，社交媒體上隨處可見英偉達、高通、地平線的名字。

而在車內(nèi)數(shù)量、種類更多，干了更多活，且設(shè)計門檻還更高的，則歸類到模擬芯片。它們更像是學(xué)校里的三好學(xué)生，成績優(yōu)秀、助人為樂，還是導(dǎo)師的得力干將，比如德州儀器、ADI、納芯微。

網(wǎng)紅大家聽得多了，我們今天主要來盤一盤這些三好學(xué)生。以表達我這個學(xué)渣對三好學(xué)生的敬佩。

作為聲音、光線、溫度等信號的處理器，模擬芯片就是“連接數(shù)字世界和物理世界的橋梁”，從電動車輛高壓、低壓系統(tǒng)的連接轉(zhuǎn)換，到語音控制、車載大屏、感應(yīng)雨刷、智能車燈、香氛系統(tǒng)、氛圍燈、座椅通風(fēng)加熱，等等等等，這些大家現(xiàn)在買車關(guān)心的功能，全都必須要模擬芯片來實現(xiàn)。

這個結(jié)果就是，在B級新能源車中，模擬芯片單車用量從燃油車的160 顆提升到了近400顆。

這400顆模擬芯片中，根據(jù)不同的應(yīng)用場景和信號類型，分為5大類：

1. 傳感器模擬芯片，這類芯片主要用于接受和處理各種傳感器的模擬信號，如溫度傳感器，加速度傳感器等；

2. 電源管理芯片，主要用于對電壓、電流、功率等參數(shù)進行檢測和調(diào)節(jié)；

3. 驅(qū)動器芯片，主要用于對電動機、電磁閥等各種執(zhí)行器的控制；

4. 模擬信號處理器，主要用于對模擬信號進行濾波、放大、變換等處理，以提高信號的質(zhì)量和準確性；

5. 顯示驅(qū)動芯片，這類芯片則主要用于驅(qū)動車載顯示屏幕，如儀表盤顯示屏、中控屏等等。

除特定用途的模擬芯片外，模擬芯片按大致功能分為信號鏈模擬芯片和電源管理模擬芯片兩大類。

幾乎所有電子部件里都有模擬芯片的身影，這就造就了模擬芯片的量大特點：品類多、數(shù)量大。

以新能源車特別需要的隔離芯片為例，出于安全的角度，需要防范人體以及低壓設(shè)備承受高壓或者浪涌的沖擊，這些高壓信號需要被隔離。新能源汽車中用到隔離芯片的模塊有很多，包括車載充電器模塊（OBC，On Board Charger）、電池管理系統(tǒng)（BMS，Battery Management System）、車載里面DC/DC轉(zhuǎn)換器、電機控制驅(qū)動、CAN總線等等，所以對隔離芯片的需求成倍增加。

在模擬芯片領(lǐng)域，過去德州儀器（TI）、亞德諾半導(dǎo)體（ADI）、英飛凌等國際大廠幾乎壟斷，現(xiàn)在，在部分品類，國內(nèi)廠家在技術(shù)指標、性能和價格上可以和國際廠商抗衡，比如納芯微、圣邦微、艾為電子等企業(yè)。其中，圣邦微主要聚焦消費市場，納芯微更早嗅到新能源汽車市場的機會，布局汽車行業(yè)，2016年就發(fā)布首款汽車級芯片。

作為國內(nèi)最早規(guī)模量產(chǎn)數(shù)字隔離芯片的公司之一，納芯微的數(shù)字隔離器產(chǎn)品市場份額國內(nèi)第一，在全球市場也是佼佼者。

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模擬芯車規(guī)級芯片到底難在哪

盤點完了車上的芯片種類、用途和國內(nèi)外芯片企業(yè)，再來說說，為什么前段時間，汽車圈缺芯缺到車輛得停產(chǎn)、總裁要“跳樓”、采購天天跪！隔壁消費電子圈華為不得已把榮耀買了也沒見這么哭天搶地的呀。

這里問題的核心，就三個字，“車規(guī)級”。相對于工業(yè)級和消費電子級芯片，車規(guī)級芯片的可靠性、一致性、安全性、穩(wěn)定性和長效性等都有更嚴格的標準。

道理很簡單，手機上芯片開小差了，最多就是不好用，卡死重啟，實在氣壞了就把手機砸了。但車的芯片出了問題，就可能危急生命安全。

一顆車規(guī)級芯片的誕生，要經(jīng)過產(chǎn)品設(shè)計、流片、封測、車規(guī)認證、打造算法工具鏈，到功能安全認證，軟件包開發(fā)，再到完善支持行業(yè)生態(tài)。這其中每一個步驟都有著極高的要求。

比如在芯片設(shè)計階段，對于設(shè)計流程、人員的認證，包括服務(wù)器都有著嚴苛的要求。

而從樣片到量產(chǎn)，也要經(jīng)過復(fù)雜的認證，包括安全專家、功能安全流程和產(chǎn)品認證等，這一周期通常也需要2年時間。

再到質(zhì)量驗證階段，一顆芯片通常會被交由第三方獨立公司進行嚴格的測試和認證，比如加速環(huán)境應(yīng)力可靠性、加速壽命模擬可靠性和缺陷篩查等等，整個測試流程大概在半年左右，而一旦中間出現(xiàn)問題，可能就要重新測試。

在這種嚴格要求下，一顆芯片想要滿足車規(guī)級，然后“上車量產(chǎn)”，大概就是要從青銅煉到王者。

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國產(chǎn)車規(guī)級芯片到底行不行？

車規(guī)級芯片需求量大，對質(zhì)量的要求高，那么，在貿(mào)易封鎖的局勢下，國內(nèi)企業(yè)到底能不能沖出重圍？國產(chǎn)芯片到底能不能打？

不可否認，當前階段，從性能、技術(shù)、制造和成本，國際大廠都相對領(lǐng)先、甚至遙遙領(lǐng)先。過去在汽車產(chǎn)業(yè)，為了安全、穩(wěn)定和效率，幾乎就是國際企業(yè)壟斷、國產(chǎn)靠邊站。但當前的形勢下，只有車企和汽車產(chǎn)業(yè)鏈給國產(chǎn)芯片信心和耐心，給到國產(chǎn)芯片測試、驗證、考試、上車的機會，汽車圈和芯片圈相互理解、扶持，協(xié)同創(chuàng)新突破，才能真正開始我們的芯片崛起之路。

好的情況是，已經(jīng)有車企開始批量使用國產(chǎn)，比如2022年上半年，長安汽車共應(yīng)用了1900萬顆國產(chǎn)芯片。在MCU、計算芯片、模擬芯片、傳感器等各個領(lǐng)域，都已經(jīng)有了可以合格“上車”的芯片企業(yè)和產(chǎn)品。

當然，要求“客戶爸爸”支持國產(chǎn)還只是第一步，我國芯片企業(yè)也需要盡快增強自身實力，加強基礎(chǔ)研究和人才培養(yǎng)，提高自主知識產(chǎn)權(quán)能力，同時提升技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量，這樣才能逐步獲得車企的信任。

還有一個挑戰(zhàn)是，我國芯片企業(yè)目前存在“小而散”的特點。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)芯片設(shè)計企業(yè)達到2218家。但是，銷售額過億元的企業(yè)僅為289家，銷售額低于1000萬元的高達1164家，同質(zhì)化競爭嚴重，利潤普遍不高，能與國際芯片大廠正面硬鋼的企業(yè)更是鳳毛麟角。

這種小、散、弱的局面，想要大力出奇跡，很可能是重拳打在棉花上。唯有國家和地方政府合力建設(shè)好產(chǎn)業(yè)發(fā)展土壤，比如標準、制度、服務(wù)體系，然后集中資源扶持、培育、歷練少量有基礎(chǔ)、有潛力的種子選手，才能逐步培育出芯片產(chǎn)業(yè)獨角獸，進而進化成有國際競爭力的世界級企業(yè)。

有人說，未來十年將是我國芯片產(chǎn)業(yè)的黃金十年。這個說法并不夸張，這是一場幾乎全員參與的芯片突圍，在芯片圈鉚足了勁往前沖的時，汽車圈、資本圈、學(xué)術(shù)圈，甚至是每一個關(guān)心國產(chǎn)芯片的普通人，都需要給他們更多信心、信任和耐心。

破釜沉舟、臥薪嘗膽，助三千越甲終吞吳。

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