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內憂外患，急需創新破局

近年來，智能電動汽車銷量一路迅速攀升，智能化深度發展致單車芯片搭載量持續增長，智能電動汽車領域對車規級芯片的需求越發旺盛。而在如此旺盛的需求之下，中國車規級芯片發展卻并非一帆風順。

2021年開始，汽車行業面臨整體缺芯，在這一特殊時期，國產車規級芯片加速上車，完成對國外產品的替代，取得了可喜的進步。但由于車規級芯片生產難度大、產品化周期長、需求增長快、供需不平衡、上游企業產能不足、疫情影響、車企囤貨情況嚴重等原因，我國車規級芯片仍舊“內憂”重重。

同時我國車規級芯片自主率水平仍然很低，尤其是高端化進程遠不及海外大廠，我國的核心技術研發與資源全面落后于發達國家，正遭遇被諸多“外患”包圍的困境。

如此內憂外患的緊迫局面，中國車規級芯片急需找到屬于自己的創新之路。

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中國車規級芯片創新實力

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芯片技術創新

在芯片技術創新方面，國內車規級芯片聚焦材料創新、設計創新以及制造工藝創新三個維度。

材料創新

耐高壓、耐高頻、耐高溫的SiC和傳輸快、集成度高的硅光信號芯片成為材料創新的兩大重要陣地。

中國SiC發展起步雖有落后，但當前已有明顯成果。如國內已有廠商通過不斷迭代IGBT技術的同時還大力布局SiC功率器件，率先實現SiC功率模塊量產落地，在邁入以SiC-MOSFET替代Si-IGBT階段之后，進一步專為SiC定制功率模塊以發揮SiC材料的顯著優勢

硅光芯片是光子技術與微電子技術融合的結晶，既擁有光的高帶寬、高速率、高抗干擾性，又具備微電子高集成、低能耗、低成本等優勢。目前中國已有數家企業基于硅光芯片研發FMCW激光雷達方案。

設計創新

車規級芯片設計以性能與安全為核心目標和驅動力。

在提升芯片計算性能方面，芯片廠商大多采用多核集成的方式，通過多個集成高主頻內核來提升芯片整體計算效率。100MHz已不足為奇，更有芯片其主頻已高達800MHz，高主頻高性能芯片成為設計主流。

也有一些行業先行者開辟嶄新的技術路線，進軍“存算一體”架構。存算一體架構芯片較傳統架構芯片具備低功耗、低延時、高算力三大優勢，可以完美貼合智能駕駛場景需求。

存算一體、GPU、CPU架構對比，圖片來源：億歐智庫

在信息安全方面，主機廠普遍采用“安全芯片（SE）+硬件安全模塊（HSM）”方案構建信息安全防護體系，目前國內已有多家企業憑借多年安全芯片技術布局車規級芯片；功能安全方面，多核MCU通過雙核鎖步設計提升功能安全水平，安全等級更低的SoC則通過外掛或內置高安全MCU形成安全島來提升整體功能安全水平。

工藝創新

不同計算控制芯片對制程工藝的需求所有不同，但為降本增效，國內芯片不斷追求先進制程，探索摩爾定律極限。

相較于對先進制程（28nm以下）的持續追求，MCU在制程工藝方面的需求相對較低。中國車規級MCU大多采用40nm成熟制程，僅有少數企業如芯馳科技采用更先進的制程技術。相比之下，海外芯片廠商早已邁入了先進制程的領域。盡管在這一方面中國與海外存在較大的差距，但考慮到MCU對制程的較低需求，我們仍有一定的緩沖空間。

隨汽車智能化發展，智能汽車對AI芯片的算力與性能需求不斷增強，促使智能座艙、自動駕駛等場景所需要的SoC持續追求先進制程，以實現計算性能和成本的突破。在SoC芯片方面，中國與海外芯片同樣存在一定的差距。不過，值得驕傲的是，本土SoC芯片已經發展至7nm，地平線、黑芝麻智能、芯擎科技等公司都發布了相關產品。然而，海外芯片廠商如英偉達Altan則已經率先進入了更為先進的5nm制程階段。

SoC角逐先進制程，數據來源：億歐智庫

這表明我們在技術追趕的道路上仍需努力，但同時也展現了中國芯片產業的蓬勃發展態勢。

02 產品及應用場景創新

在終端產品的驅動下，車規級芯片從跨域融合到Zonal架構，隨EEA集中式演進呈三層分布。如國內目前已有部分企業開啟大膽嘗試，將Zonal架構作為芯片產品定義的向導和框架，以感知、計算、通信為基點，全方位布局汽車智能化芯片。

歐冶半導體分析認為未來5-10年里，汽車電子電氣架構都會以Zonal架構為導向設計，所有汽車芯片都會落在Zonal架構 下的智能端側芯片、區域處理器和中央計算平臺這三個區間里。中央計算芯片首先會走向行泊一體，再走向艙駕一體，最終形態是全業務、全場景的處理器。

此外，“軟件定義汽車”也正加速落地，國內芯片企業逐漸形成“芯片+算法+工具鏈”產品方案，用軟件算法與芯片之間的高度適配而進一步提升芯片計算效率。同時與上層軟件適配需求推動部分芯片企業更進一步，開始向操作系統、中間件等基礎軟件層布局，進一步拓寬軟硬協同邊界。

億歐智庫研究分析稱，中央計算芯片將成為芯片廠核心研發任務，芯片廠將與軟件算法商深度合作，致力于推出基于大算力中央計算芯片且高度軟硬協同的中央計算方案，為未來的One Brain車云計算架構做好技術儲備。

受國際局勢及政策指引，車規級芯片領域的低端場景國產替代成為大勢，同時隨技術進步與成熟，中國芯片正逐漸向座艙域控、智駕域控場景應用發展。同時企業紛紛抬頭看向安全需求更高的汽車電子應用場景，舉力研發面向BMS、動力、安全領域的高端芯片。

03 企業發展創新

為實現更加透明、靈活、深度的合作與協同，芯片廠與主機廠的合作模式逐漸從黑盒模式走向IP授權，芯片廠越來越聚焦核心IP研發和參考設計，主機廠亦可對芯片供應提出更加多樣、定制化的需求，為智能汽車創新迭代奠定堅實硬件基礎。

車規級芯片供應鏈變動，圖片來源：億歐智庫

傳統車規級芯片供應鏈的壁壘也在逐漸被打破，區域更加扁平的網狀結構。主機廠與芯片廠的聯系逐漸密切，芯片廠可同步觸達主機廠和Tier1，從而拓寬合作渠道，構建更復雜的生態網絡。

智能汽車的“心臟”——車規級芯片，正引領著汽車產業的變革。在這場變革中，中國車載芯片行業正展現出強大的生命力和發展潛力。隨著技術的不斷突破和市場的持續擴大，我們有理由相信，中國車規級芯片會在不久的將來，成為全球智能汽車產業的重要力量。

審核編輯：黃飛