直面芯片短缺危机，摘掉“卡脖子”枷锁前景可期

“近三年来，芯片短缺问题导致全球汽车产量减产约1500万辆，中国超过了200万辆，这就是芯片短缺对汽车行业带来的深刻影响。”在日前举行的2022全球智能汽车产业峰会（GIV2022）上，中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟毫不避讳地指出，“国内汽车芯片的供给率不足10%，最低的不足1%，也就是每辆车所需的芯片90%以上都靠进口，或者掌握在外资公司手里。”

中国电动汽车百人会副理事长兼秘书长张永伟 主办方供图　　

“汽车芯片和软件系统历来是我国的薄弱环节，至今依然面临较大的‘卡脖子’问题，”中国电动汽车百人会理事长陈清泰坦言。中国工程院院士、清华大学教授、汽车安全与节能国家重点实验室主任李克强也透露，“在产业关键技术方面，我们缺乏系统重构技术，我们的相关汽车基础技术及器件仍受制于人，包括基础软件与操作系统、车规级芯片以及各类MCU芯片面临短缺，影响主机厂的产销量。”

中国电动汽车百人会理事长陈清泰 主办方供图　　

“从目前来看，汽车芯片按照功能大概可分为九大类，包括智能芯片和计算芯片等，每辆智能化程度偏高的单车，芯片所需数量都在1000颗以上。2022年，我国的汽车智能化渗透率超过了30%，2030年预计这一比例会达到70%。所以从智能化汽车发展的速度来判断，汽车行业对芯片的需求会呈现出爆发式增长态势。”张永伟表示，“我们判断2030年的芯片市场规模约为300亿美元，需求量约为1000亿～1200亿颗/年，所以汽车芯片的需求越来越大、缺口也越来越大。”

在面临芯片短缺的同时，国内汽车芯片全产业链还需要摆脱进口依赖、技术短板、严格的检测认证和人才短缺等问题。“现在看来美国、韩国、日本和欧盟占据了整个汽车芯片设计的高端市场。”张永伟透露，“在汽车芯片整个价值链中，占比比较小、但是价值量最高的核心软件是EDA （Electronic design automation，电子设计自动化），而96%的EDA IP掌握在美国公司手里。在核心汽车芯片IP中，欧洲和美国共占据95%的市场份额；晶圆厂在芯片整个价值链中占比2.5%，主要分布在日本、欧盟。”

“在梳理产业链时，我们发现整个汽车芯片的链条都存在着技术的短板。在EDA工具和核心半导体设备市场，特别是在制造代工领域仍然是我们的短板，我们有14纳米以上的制程工艺，但更先进的制程依然欠缺。”张永伟直言，“人才短缺已经成为我们现在发展技术背后巨大的瓶颈。目前，我国集成电路领域的从业人员，包括汽车集成电路和消费集成电路在内共计54万人，主要分布在设计、制造和封测环节，到2023年缺口会达到20万人。人才短缺会严重影响芯片行业的技术突破和产业推进。”

中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南 主办方供图　　

除此以外，“目前多种国产CPU架构并存，未来可能会造成资源分散、低水平重复。”中国工程院院士、中国科学院计算技术研究所研究员倪光南表示，“为此，我们有必要思考一下国产CPU架构发展的技术路线。”

据倪光南介绍称，CPU是汽车产业发展的关键技术之一，CPU架构是芯片产业链和芯片产业的龙头，它不仅决定了CPU芯片本身的性能，而且现在很大程度上引领了整个芯片产业和芯片生态，尤其对设计人才的培养、设计工艺EDU、芯片IP库、芯片应用生态等方面都有重大的影响。此外，芯片的架构也影响到芯片的生产、测试、封装等环节。

“鉴于我国抓住芯片发展机遇，面向未来主流CPU的市场，可以聚焦开源绿色架构，发展中国芯片产业。尤其是在类似新兴的智能网联汽车领域，这些新兴领域可以通过充分发挥我国举国体制和超大规模市场优势、人才优势，共建绿色产业生态，增强绿色产业连、供应链自主控制能力，可以通过加大对开源数据的贡献，以增大话语权和主导权。”倪光南强调，“智能网联汽车产业应该从全球视野谋划和发展汽车芯片，聚焦开源RISE—Ⅴ架构，共同完善RISE—Ⅴ的生态建设，与世界开源同行抢占全球智能网联汽车产业发展的制高点。”

不止于此，“我们需要在设计、制造、封测、软件、设备、材料等环节进行全面的突破。”张永伟建议：既要做技术提升，也要增加芯片的产能供给；建立检测认证体系，推动国产芯片上车，支持多元化商业模式，并加大政策支持。“近年，在缺芯的倒逼下，我国汽车芯片设计有了快速的进步，摘掉‘卡脖子’的枷锁前景可期，”陈清泰说。