2019年4月23日,特斯拉CEO伊隆·马斯克在发布了最新自动驾驶演示视频,以向市场证明有足够实力深入自动驾驶技能,并推出自研芯片,号称是“天下上最好的”自动驾驶芯片。
为什么特斯拉要自研芯片?参照最近不满高通设计而选择自行设计5G iPhone的天线模组的苹果或许能够揣摩出来,都是过不了自己这关。
在2015年,特斯拉曾与Mobileye互助,采取其芯片EyeQ3,但因双方存在极大不合终极分道扬镳。之后,特斯拉找到了另一芯片制造巨子—英伟达。但英伟达带来的GPU依旧不尽如人意,该产品在知足巨大算力的同时也产生了相称高的功耗,对付纯电动车来说包袱不小。因此,特斯拉生出了自研芯片的心思,并于2016年年初从AMD挖来了吉姆·凯勒担当芯片架构设计的副总裁。
当然,一个更为可信的阐明是,马斯克认为自研芯片是一家成立韶光较短的公司能够在短韶光内构建与传统汽车制造商在自动驾驶时期竞争领先的武器,由于他曾表示,“如果我们有专门的人工智能硬件,我们就能更快地实现这一目标。”
特斯拉的“地表最强”芯片确实不负所望,经特斯拉的工程师们打算出,自研芯片将与现有产品的性能相称,耗电量仅为现有产品的十分之一,本钱仅为十分之一。
传统车厂的自救
汽车界自研芯片并不是特斯拉首发,六年前,丰田汽车就有传出,借助自主开拓的芯片,可以将稠浊动力汽车的燃油效率提高至多10%,新的芯片只相称于传统芯片的十分之一功耗,同时让全体动力掌握单元(PCU)体积缩小80%。在核心的半导体芯片方面,丰田历来都是采纳内部开拓的策略,
这是所谓传统汽车所利用的芯片,更确切的叫法是功能芯片,此类芯片仅适用于发动机掌握、电池管理等局部功能。
近年来,随着人工智能的发展,带动了汽车智能化发展。过去以CPU为核心的处理器越来越难以知足处理视频、图片等非构造化数据的需求,同时处理器也须要整合雷达、视频等多路数据,这些都对车载处理器的并行打算效率提出更高哀求。
巨大需求匆匆使环球芯片厂商闻喷鼻香而动,纷纭进军汽车芯片家当。但事实上,汽车制造商和芯片厂商靠近终极目标的路径有着显著的不同。汽车制造商及其1级和2级供应商哀求进行硬数据检讨、物理检讨和测试。而领先的芯片公司和晶圆厂却认为只进行仿照和统计剖析就足够了。如果车厂不进行自主研发,电子和汽车之间的一些差异可能须要数年的韶光才能磨合和统一。
更为主要的是,传统车厂瞥见年轻的特斯拉凭债主动驾驶汽车进入了头部车厂行列,并凭借前辈的电子技能形成了领先上风,此前有外媒对特斯拉的技能前辈性进行了宣布,紧张的判断依据便是特斯拉自主研发的全自动驾驶芯片,传统汽车制造商无法遇上特斯拉的速率。马斯克非常肯定芯片的主要性,他曾表示,聪慧、思考、判断和识别的背后,芯片是至关主要的一环。
传统车厂希望特斯拉的故事能够重现在自己身上,于是一个接着一个,从点到面开始主动拥抱互联网,这场拥抱背后,涉及电动化、智能化、网联化,将匆匆使汽车走进软件与硬件结合的时期,拥有芯片研发定制能力将是实现统统的根本。
这是传统车厂的自救,目的是探索自己的未来。
前十大车厂的探索
在前十大车厂中,丰田率先反应了过来,根据2019年7月宣布称,丰田与电装将于2020年4月正式成立一家合伙公司“MIRISE Technologies”,专注于下一代车载半导体的研发,以及用到半导体技能的电子部件的研发,例如电动汽车所利用的电源模块以及自动驾驶车辆所利用的监测感应器等。
环球市值排名前十的汽车公司(最新数据统计,单位:亿美元)
目的是进一步加强与拥有丰富履历和专业知识的半导系统编制造商互助,以开拓自动驾驶和其他新领域的车辆掌握系统。此前,丰田与电装在内的4家公司共同组建了新公司J-QuAD DYNAMICS,紧张研发用于自动驾驶、车辆运动掌握以及其他干系功能的集成掌握软件。
丰田中心研发实验室和电装公司从1980年开始互助开拓SiC半导体材料,2014年5月他们正式发布了基于SiC半导体器件的零部件——运用于新能源汽车的功率掌握单元(PCU)。
其次是宝马,虽然没有成立芯片公司,但宝马在2018年12月投资了一家AI芯片公司Graphcore,这是一家英国人工智能芯片硬件设计初创公司,成立于 2016 年,总部位于英国布里斯托,Graphcore的紧张业务是设计用于人工智能运用程序的处理器,为智能驾驶、云做事等运用供应更灵巧、更易用、更高技能水准的产品支持。
在AI芯片的研发进度上,其他大厂目前还没有任何迹象。
排列第三的大众汽车,认为AI和深度学习还有更广泛的用场。因此与英伟达达成互助。双方的互助将聚焦在深度学习领域,旨在提升大众汽车“数据实验室”的能力。大众集团称,到2022年底,大众集团将投资340亿欧元(约400亿美元)用于电动汽车、自动驾驶以及新型移动出行做事。集团还表示,到2022年,在地产、工厂以及设备方面的集团总投资将达到720亿欧元。不过很显然,大众目前还没有进军AI芯片领域的迹象。
在功率半导体方面,一是Cree,它成为了大众汽车FAST(Future Automotive Supply Tracks,未来汽车供应链)项目SiC碳化硅的独家互助伙伴。二是英飞凌,它成为大众FAST项目计策互助伙伴,互助点集中在大众MEB电力驱动掌握办理方案中的功率模块。Cree本便是SiC材料和晶圆的国际大供应商,大众这次的锁定无疑为它打开了更为广阔的市场。英飞凌在环球MOSFET和IGBT等汽车半导体市场中霸占率位居前三。
2018年12月13日,戴姆勒与半导体公司赛灵思(Xilinx)公布两家公司互助研发人工智能车载系统的详细信息,而前者曾在今年6月宣告将利用Xilinx芯片在即将推出的汽车中运行AI软件。目前戴姆勒仍旧依赖芯片厂商供应产品。
排名第六的通用汽车彷佛还在状况外 ,据外媒宣布,LG化学正在推动与通用汽车成立新能源汽车动力电池的合伙企业,除此之外,通用汽车还操持在美国组建一个新的电池工厂。此前,通用汽车在与美国联合汽车工会(UAW)的会谈中,提出新建电池工厂来办理就业的问题。通用承诺在美国投资70亿美元(约合496亿公民币),用于生产电动皮卡和培植电池厂。
位处第七的本田汽车仍旧自2014年宣告利用来自NVIDIA的Tegra芯片方案后,在芯片领域就没有了。不过在功率半导体方面,本田汽车公司、日产汽车公司均和罗姆公司就HEV/EV运用SiC半导体技能进行了多年的互助研究。本田和罗姆公司共同开拓出了利用SiC半导体器件的高功率电源模块,将转换器和逆变器的二极管和晶体管全部由硅器件改为SiC器件。
在第九位的福特在人工智能领域有些想法,此前花费10亿美金投资Argo AI,Argo的任务是开拓全体“视觉驾驶系统”,意味着公司须要开拓所有的传感器,比如摄像头、雷达、光检测和测距雷达(LIDAR)以及软件和打算平台。同时Argo还要开拓高清晰舆图,并保持“及时更新”。
2015年底,福特宣告操持为电动汽车项目投资45亿美元。近年来福特公司就SiC/GaN器件在稠浊动力汽车上的运用进行了投资研究。
日产汽车在2012年宣告将在其车载信息和娱乐系统中利用英特尔公司的微处理器之后,也没了下文,在功率半导方面,仍有活动迹象。
海内车厂加速改革
而对付海内车厂来说,变革运动显然已经不是新闻,2015年,受购置税减半政策刺激,中国汽车进入调度期前末了的狂欢阶段。2020年,汽车行业轰轰烈烈的大变革走了5年。智能汽车,也该真正落地了。
2019年7月5日,ECARX(亿咖通科技)公布了新款E系列芯片并向环球展示吉利博越PRO车型,作为吉利投资的子公司,双方一贯开展面向汽车前装市场的车规级AI芯片研发,据称,吉利博越PRO是搭载GKUI 19吉利智能生态系统的吉利车型,内含首款吉利自主研发的量产级车机芯片。这款芯片由ECARX和联发科共同定制研发,是一款专为智能网联车定制的SOC。
作为三年条件升中国自主品牌销量老大的吉利,这是一条必走的路。正如浙江吉利控股集团董事长李书福在新年致辞中这样写道:在变革的市场中把握“不变”的实质。吉利“十年千亿”的研发投入已见成效,终极目标是成为具有国际竞争力的环球创新型科技企业集团。
比亚迪在芯片半导体领域早有布局,旗下子公司叫“比亚迪微电子”,比亚迪微电子成立于2003年3月,专注于半导体产品的研发和生产,其产品紧张包括CMOS图像传感器和处理芯片、电源管理芯片、功率场效应管、IGBT芯片和模组、电流传感器、音频系列芯片、触控芯片和触摸板、瞬态电压抑制二极管等。干系产品可广泛运用于汽车、能源、工业、通讯和消费类电子领域。
2018年12月10日,比亚迪在宁波举行车规级IGBT4.0技能解析会上宣告:比亚迪已投入巨资布局性能更加精良的第三代半导体材料SiC(碳化硅),有望于2019年推出搭载SiC电控模块的电动车。按照操持,到2023年,比亚迪旗下的电动车将全面搭载SiC电控模块。
当然,还有更多海内汽车制造商,对芯片领域也起了心思。
上汽集团
上汽集团近年来在技能投入方面动作频频,先后与宣告与Mobileye、英飞凌、中国移动、华为、英伟达、高通等国际企业开启计策互助,并在2018年3月与奥地利网络与安全掌握办理方案供应商TTTech成立合伙公司。
2018年10月前,上汽集团旗下两家公司投资晶晨半导体,一家是华域汽车,一家是上汽投资旗下私募股权投资平台尚颀成本所管理的基金。
截取部分图片
自成立以来,晶晨半导体一贯专注于多媒体智能终端SoC 芯片设计领域,目前在智能机顶盒芯片和智能电视芯片领域居于海内领先地位,在AI 音视频系统终端芯片领域具有技能上风在SoC芯片领域深耕多年,有非常深厚的技能积累,累计得到集成电路布图设计专有权39项、已授权海内专利14项、外洋专利33项。
上汽集团入股晶晨半导体,有助于晶晨半导体在汽车领域的发展。晶晨半导体正积极布局车载娱乐信息系统芯片、赞助驾驶芯片等汽车电子市场。与此同时,上汽集团也将持续转型,深入探索新能源、人工智能、5G通讯等新兴技能与汽车家当的深度领悟,加快形成核心技能、打造差异化竞争上风。
2019年2月27日,据知情人士透露,上汽集团投资AI芯片技能公司地平线(Horizon Robotics),地平线作为AI芯片技能公司,专注于边缘设备打算方面:2017年,发布了中国首款边缘人工智能处理器——专注于智能驾驶的地平线“征程”;2018年发布了Matrix自动驾驶打算平台与和地平线XForce边缘AI打算平台,个中前者已经开始大规模为自动驾驶厂商供货。
2019年4月12日,上汽集团旗下投资管理公司尚颀成本投资黑芝麻智能科技有限公司,根据公开资料,黑芝麻智能科技有限公司是一家专注于数字影像核心技能开拓与运用的高科技初创企业,公司核心业务为基于人工智能的图像处理和打算图像的办理方案以及基于控光技能、图像处理和深度学习的嵌入式感知平台。公司致力于成为环球领先的嵌入式图像、打算机视觉和人工智能科技公司。
目前,黑芝麻智能科技已经实现了第一款SOC西岳A500的流片,并且根据黑芝麻智能科技创始人单记章此前透露,公司方面很快会宣告一些定点,紧张用于车前装。
功率半导体方面,2018年3月2日,上汽集团和英飞凌科技股份公司(以下简称“英飞凌”)宣乐成立合伙企业。上汽集团持股51%,英飞凌持股49%,合伙公司命名为“上汽英飞凌汽车功率半导体(上海)有限公司”,总部设在上海,生产基地位于英飞凌无锡工厂扩建项目内,操持在2018下半年开始批量生产。上汽英飞凌合伙公司紧张为中国市场生产汽车级框架式IGBT模块 —— HybridPACKTM。
一汽集团
2019年8月8日,据天眼查显示,一汽解放汽车有限公司(以下简称“一汽解放”)与苏州智加科技有限公司(以下简称“智加科技”)、北京经纬恒润科技有限公司、嘉兴智泉投资合资企业等互助伙伴共同组建了新互助合伙公司“苏州挚途有限公司”。
公开资料显示,智加科技是从事人工智能芯片干系软硬件、汽车零配件的研发及测试、物联网技能做事等智能数据和技能的研发,同时也是业内具有代表性的L4级自动驾驶技能研发公司之一。
东风汽车集团
特兰微电子科技是由美国硅谷海归博士创立的无晶圆集成电路设计企业。公司专注于研发高等驾驶赞助系统及无人驾驶系统中的核心传感器芯片,并立志成为行业内技能领先天下的中国企业,为大众市场供应高性价比的主动安全核心技能。
根据天眼查显示,其股东中包括中金佳泰贰期(天津)股权投资基金合资企业以及陕西省新能源汽车高技能创业投资基金。中金佳泰贰期(天津)股权投资基金合资企业属于东风汽车集团旗下的东风资产管理有限公司。
陕西省新能源汽车高技能创业投资基金由陕西汽车控股集团有限公司控股,据中国汽车工业协会统计,2019年陕汽控股发卖各种重型货车17.7万辆,排名全国同类企业第四。
功率半导体方面,2018年2月7日,东风汽车集团投资君芯科技,据悉,君芯科技是一家专注于IGBT、FRD等新型电力电子芯片研发的中外合伙高科技企业,公司推出的IGBT芯片、单管和模块产品从600V至6500V,覆盖了目前紧张电压段及电流段,已批量运用于感应加热、逆变焊机、工业变频、新能源等领域,并得到客户的广泛认可。从属于江苏中科君芯科技有限公司。
总结
对付传统汽车行业来说,在过去百年的历史中,供应链分工一贯非常稳定。很大一部分缘故原由是汽车产品的进化速率要慢于IC与电子电器的变革速率,但随着当代化的发展与经济的变革,人类对汽车产生了大量新的需求。
汽车不仅仅是代步工具,也可以是娱乐产品,办公用品。这导致了汽车产品的进化速率要快于IC与电子电器的变革速率,而这些变革与新的需求集中表示在智能网联与新能源领域。
正如前文所言,汽车制造商与芯片制造商存在一定摩擦,因此汽车制造商除了与芯片制造商一贯磨合以外,另一条可选择的路便是自研芯片。
一款芯片从IP购买、前端设计、后端设计、流片等用度合计起来价格非常高昂,对汽车这种大部件、低数量的行业来说,实在并不划算。
丰田此前的混动专利,逼得各大车厂不得不开拓自己的混动路线,同样,特斯拉自研芯片,也让更多的同行走上自己设定的方向。毕竟,一流企业做标准。
现在越来越多的车企参与芯片研发,虽然短韶光内可以取得核心竞争力,但还是要靠供应链的垂直整合保持本钱上风,靠加快技能迭代提高自主掌控权,才能终极坚持乃至提高市场份额。
对付汽车制造商来说,如何能够让汽车成为一台放大的“手机”,更加贴近消费者的需求成为须要着重思考的问题,自研芯片是否真能成为自救良药,仍是未知数。
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