智能駕駛芯片Atlan也將采用5nm制程工藝: 臺(tái)積電仍是車(chē)芯香餑餑
臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司,中文簡(jiǎn)稱(chēng):臺(tái)積電,英文簡(jiǎn)稱(chēng):tsmc,屬于半導(dǎo)體制造公司。成立于1987年,是全球第一家專(zhuān)業(yè)積體電路制造服務(wù)(晶圓代工foundry)企業(yè),總部與主要工廠位于中國(guó)臺(tái)灣省的新竹市科學(xué)園區(qū)。2017年,領(lǐng)域占有率56%。2018年一季度,合并營(yíng)收85億美元,同比增長(zhǎng)6%,凈利潤(rùn)30億美元,同比增長(zhǎng)2.5%,毛利率為50.3%,凈利率為36.2%,其中10納米晶圓出貨量占據(jù)了總晶圓營(yíng)收的19%。截止2018年4月19日,美股TSM,市值2174億美元,靜態(tài)市盈率19。
截至目前,汽車(chē)芯片仍處于緊缺狀態(tài),而且,短缺物料已從常規(guī)車(chē)用芯片延伸至IGBT等電動(dòng)車(chē)增量芯片;而就在產(chǎn)業(yè)鏈加大力度解決汽車(chē)芯片短缺問(wèn)題時(shí),已有部分企業(yè)在規(guī)劃更先進(jìn)制程工藝的車(chē)規(guī)級(jí)芯片,如芯擎科技、恩智浦、高通、英偉達(dá)等,陸續(xù)發(fā)布7nm、5nm制程芯片。那么,車(chē)用芯片向先進(jìn)制程工藝發(fā)展是否已經(jīng)成為主流?
對(duì)此,業(yè)內(nèi)人士稱(chēng),安全、穩(wěn)定、可靠是車(chē)規(guī)級(jí)芯片的最大訴求,車(chē)用芯片種類(lèi)眾多,并非所有芯片都適用于先進(jìn)制程,而AI計(jì)算單元等新一代芯片,出于性能、功耗和成本考慮,更傾向于采用先進(jìn)制程工藝。芯擎科技董事兼CEO汪凱博士進(jìn)一步指出,采用先進(jìn)工藝的芯片還能為未來(lái)OTA等迭代升級(jí)預(yù)留空間。
臺(tái)積電仍是車(chē)芯香餑餑
日前小鵬汽車(chē)創(chuàng)始人何小鵬發(fā)文稱(chēng),一輛智能汽車(chē)需要幾百種、5000顆以上芯片,但目前仍有很多專(zhuān)有芯片處于短缺狀態(tài)。筆者從供應(yīng)鏈了解到,IGBT目前供應(yīng)緊張,部分物料交貨周期已拉長(zhǎng)至50周以上。汽車(chē)行業(yè)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)公司Auto Forecast Solutions數(shù)據(jù)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(chē)已累計(jì)減產(chǎn)達(dá)172萬(wàn)輛。
而就在產(chǎn)業(yè)鏈極力解決芯片短缺問(wèn)題之時(shí),部分企業(yè)已在積極布局下一代先進(jìn)制程工藝汽車(chē)芯片。
5月24日,恩智浦宣布采用臺(tái)積電5nm制程工藝打造新一代S32系列車(chē)用處理器,該芯片將導(dǎo)入鴻海與裕隆合資的鴻華先進(jìn)科技Model C車(chē)型。恩智浦總裁兼首席執(zhí)行官Kurt Sievers同時(shí)宣布,已與臺(tái)積電合作開(kāi)發(fā)5納米ASIL D安全等級(jí)的系統(tǒng)單芯片(SoC)。
而筆者盤(pán)點(diǎn)也發(fā)現(xiàn),這并非業(yè)內(nèi)首次采用先進(jìn)制程工藝打造汽車(chē)芯片。2021年底,高通就發(fā)布了全球首個(gè)5nm汽車(chē)芯片——8295,基于該芯片,高通推出了第四代驍龍汽車(chē)數(shù)字座艙平臺(tái),并將于2023年首搭于集度汽車(chē)。
另外,安霸以智能座艙為主戰(zhàn)場(chǎng)的CV5芯片、英偉達(dá)下一代智能駕駛芯片Atlan也將采用5nm制程工藝。
相比5nm,7nm車(chē)用芯片更多,部分產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)甚至裝車(chē)。如英偉達(dá)的Orin,就是7nm高算力芯片的代表,已于今年3月末官宣量產(chǎn),該芯片一經(jīng)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(xiàn)代、奧迪、路特斯等大批主機(jī)廠選用,并首搭于蔚來(lái)ET 7車(chē)型上。
其他芯片中,芯擎科技“龍鷹一號(hào)”、地平線征程6、Mobileye的EyeQ5/EyeQ6、寒武紀(jì)旗下行歌科技高等級(jí)智能駕駛芯片(未發(fā)布)、特斯拉FSD芯片、賽靈思Versal AI Edge系列等也均是采用7nm制程工藝。眾所周知,自己研發(fā)生產(chǎn)芯片的利潤(rùn)可能是代工別人芯片的幾十倍甚至上百倍。既然如此臺(tái)積電為什么還甘愿為其他芯片公司代工呢?其實(shí)是因?yàn)樽约貉邪l(fā)芯片實(shí)在是太難了。
首先,芯片行業(yè)是個(gè)“十億起步,十年結(jié)果”的行業(yè),想要開(kāi)發(fā)出自己的芯片,首先投資就要十億起步,然后經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)試、改變、用戶(hù)體驗(yàn),最終成型可能已經(jīng)過(guò)去十年了。而這十年間別人的新型芯片再次研發(fā)出來(lái),又超過(guò)了自己,一下投入的人力資金全部都付之東流了。
其次,芯片行業(yè)是個(gè)壟斷很強(qiáng)的行業(yè),歷史上幾大芯片企業(yè)的產(chǎn)品深入人心?,F(xiàn)有的幾家企業(yè)已經(jīng)根深蒂固了,比如Intel、ARM等等,市場(chǎng)占有率非常高。除非有新技術(shù)突破,否則很難打破這些大廠的壟斷地位。
綜上所述,在芯片行業(yè)投資發(fā)展研究自己的芯片就無(wú)異于買(mǎi)彩票一樣,稍有不甚就會(huì)賠的血本無(wú)歸。在這樣的背景下,如果沒(méi)有強(qiáng)大的資金做后盾,又沒(méi)有迎難而上的魄力,很難搞出自己的芯片。顯然,臺(tái)積電作為世界最大的芯片代工工廠,也是深知這一領(lǐng)域的陷阱。歸結(jié)到最后,還是由于臺(tái)積電自己的發(fā)展理念的驅(qū)使,選擇了一條更加穩(wěn)健風(fēng)險(xiǎn)更小的道路,或許這條道路也是最適合自己的。一枚芯片生產(chǎn)出來(lái),需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)步驟,其中前兩個(gè)步驟技術(shù)含量最高,難度最大。
臺(tái)積電是芯片代工制造企業(yè),目前全球50%的芯片代工業(yè)務(wù)均由其完成。由于芯片屬于超高精度的科技產(chǎn)品,無(wú)論設(shè)計(jì)和制造都需要極高技術(shù)水平和研發(fā)投入。設(shè)計(jì)決定了芯片的用途,不同用途的芯片設(shè)計(jì)差別非常大,所以我們熟知的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)都是做一個(gè)領(lǐng)域的芯片而非全能,比如高通的SOC,Intel的CPU,英偉達(dá)的GPU等等都有專(zhuān)長(zhǎng)。
但是不同的芯片,制造時(shí)可以使用的相同的設(shè)備或相近的工藝,因此如果把不同廠商的需求集中在一起生產(chǎn),就可以產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng),所以以臺(tái)積電為代表的純芯片制造企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。把制造環(huán)節(jié)交給臺(tái)積電,這樣設(shè)計(jì)企業(yè)就不用再向制造環(huán)節(jié)投入大量研發(fā)資金,可以集中精力升級(jí)芯片的效能,而臺(tái)積電擁有規(guī)模效應(yīng),為設(shè)計(jì)企業(yè)省錢(qián)的同時(shí)還可以賺取大量的利潤(rùn),這是雙贏的局面。
不是設(shè)計(jì)企業(yè)不能自己投產(chǎn)制造或臺(tái)積電不能做設(shè)計(jì),而是分工使得效率提高,大家都好過(guò),從效率角度考慮完全沒(méi)有必要做全產(chǎn)業(yè)鏈。
現(xiàn)在臺(tái)積電集中精力把代工做好,全世界的芯片企業(yè)幾乎都離不開(kāi)他,一年賺數(shù)百億美金的利潤(rùn),這不也挺好的。
假設(shè)臺(tái)積電自己設(shè)計(jì)芯片,雖然他有高通、蘋(píng)果、海思的圖紙,單靠模仿就能超過(guò)這些企業(yè)嗎?只怕不僅沒(méi)能超過(guò)他們,還損失了這些大客戶(hù),可謂得不償失。





