今年全球汽车已累计减产达172万辆，先进制程已成汽车“芯”潮流

截至目前，汽车芯片仍处于紧缺状态，而且，短缺物料已从常规车用芯片延伸至IGBT等电动车增量芯片;而就在产业链加大力度解决汽车芯片短缺问题时，已有部分企业在规划更先进制程工艺的车规级芯片，如芯擎科技、恩智浦、高通、英伟达等，陆续发布7nm、5nm制程芯片。那么，车用芯片向先进制程工艺发展是否已经成为主流?

对此，业内人士称，安全、稳定、可靠是车规级芯片的最大诉求，车用芯片种类众多，并非所有芯片都适用于先进制程，而AI计算单元等新一代芯片，出于性能、功耗和成本考虑，更倾向于采用先进制程工艺。芯擎科技董事兼CEO汪凯博士进一步指出，采用先进工艺的芯片还能为未来OTA等迭代升级预留空间。

日前小鹏汽车创始人何小鹏发文称，一辆智能汽车需要几百种、5000颗以上芯片，但目前仍有很多专有芯片处于短缺状态。笔者从供应链了解到，IGBT目前供应紧张，部分物料交货周期已拉长至50周以上。汽车行业数据预测公司Auto Forecast Solutions数据显示，在芯片短缺及疫情双重影响下，截至5月中旬，今年全球汽车已累计减产达172万辆。

而就在产业链极力解决芯片短缺问题之时，部分企业已在积极布局下一代先进制程工艺汽车芯片。

5月24日，恩智浦宣布采用台积电5nm制程工艺打造新一代S32系列车用处理器，该芯片将导入鸿海与裕隆合资的鸿华先进科技Model C车型。恩智浦总裁兼首席执行官Kurt Sievers同时宣布，已与台积电合作开发5纳米ASIL D安全等级的系统单芯片(SoC)。

而笔者盘点也发现，这并非业内首次采用先进制程工艺打造汽车芯片。2021年底，高通就发布了全球首个5nm汽车芯片——8295，基于该芯片，高通推出了第四代骁龙汽车数字座舱平台，并将于2023年首搭于集度汽车。

目前采用先进制程工艺的芯片清一色为车用AI芯片。业内人士表示，安全、稳定、可靠是车规级芯片的最大诉求，车用芯片种类众多，并非所有芯片都适用于先进制程。日前何小鹏也指出，目前短缺的芯片大部分是价格便宜的芯片，并非价格昂贵的先进芯片。

其中，MCU是常见汽车芯片之一，该类芯片并不需要很先进的制程工艺，28-40nm就可以满足需求，相比先进工艺，全球能提供MCU代工的企业较多，国际上，ST、NXP、瑞萨等MCU主要供应商采用台积电代工，国内的中芯国际主要给兆易创新和芯海科技等企业代工，华虹也是兆易创新的MCU代工企业之一。

不过，由于传统汽车芯片多采用成熟制程，相比先进制程，利润空间小，有业内人士表示，价值量低、门槛高是本轮汽车芯片短缺过程中，产业链企业积极性跟市场形成大反差的重要原因。台积电财报显示，2020年，其车用芯片业务营收占其总营收比重仅为3%;2021年在全球汽车芯片短缺背景下，台积电汽车芯片的营收比重也仅提升至4%，而手机、电脑等采用先进制程工艺的业务领域，始终是其主要营收来源。

有业内人士表示，由于成熟制程工艺产能紧张，为加快芯片量产，他们不得不规避成熟工艺制程，选择22nm等产能相对宽裕的制造工艺。

不过，随着汽车智能化发展，MCU等传统芯片已无法满足市场需求，上述人士同时认为，随着汽车功能越来越丰富，需要处理的功能越来越多，以及集中控制等需求，市场对功能强大的芯片需求越来越强烈，特别是自动驾驶、智能座舱等领域，出于性能和功耗考虑，更倾向于采用先进制程工艺。

另一位业内人士指出，目前大多数厂商关注和研发的都是车载高算力芯片，而非传统意义的汽车芯片。随着汽车电子电气架构逐渐升级，每辆车中搭载芯片的数量和价值不断增加，对核心芯片的算力和性能要求也越来越高，传统汽车芯片供应商提供的芯片越来越难以满足主机厂对于产品的迭代速度、成本和性能要求。其中，汪凯博士举例认为，软硬深度融合已成为未来汽车的发展方向，OTA升级等功能也将会越来越多得到应用，芯擎科技选用7nm先进制程工艺，也是为未来车机系统升级预留充足的升级空间。

根据麦肯锡预测，至2025年，L1级单车AI SoC芯片价值量为69美元，L2级为190美元/辆，L3级为685.9美元/辆，L4/L5级为1487.9美元/辆。麦肯锡据此分析认为，2025年全球车载AI SoC芯片的市场规模为160亿美元，其中中国市场为55.2亿美元;到2030年，全球车载AI SoC芯片的市场规模将达303.4亿美元，其中中国市场规模为104.6亿美元。

在当下的半导体先进制程领域中，三星、英特尔、台积电可谓是三足鼎立，各有千秋。

三星是IDM和Foundry企业，在存储器领域长期霸占全球首位，占比约为40%，在全球代工领域排名第二，2021年销售额达820亿美元，跃居全球首位;英特尔是IDM企业，主要以微处理器为主，2021年销售额达到738亿美元，位居全球第二位;而台积电是全球Foundry企业的首位，占比为54%，2021年销售额达到565亿美元。

现在，业内总喜欢将摩尔定律作为指引,用来比较谁的工艺制程技术占先。而实际上，全球半导体业自22纳米之后，就不再用晶体管的栅长来定义工艺尺寸了，这也导致当下产生了很多分岐，使得三星、英特尔、台积电之间的竞争显得扑朔迷离。

台积电一家独大，三星与英特尔伯仲难分

从销售额来说，高德纳咨询公司发布数据显示，三星2021年半导体销售额达732亿美元，市场份额达12.3%。这是三星时隔三年再度力压英特尔夺回市场份额冠军。

三星本就是全球存储器领域的王者，已经连续霸榜多年，据统计，2021年它的DRAM市占率达到了43.6%,NAND达到了35%。

连台积电创始人张忠谋也承认三星如同“700磅的大猩猩”，很有实力。

三星在2019年曾喊出要砸下133兆韩元(约合1100亿美元)发展系统逻辑芯片，及晶圆代工等业务，目的是要在2030年超越台积电，抢下晶圆代工龙头的宝座。

据TrendForce集邦咨询的数据，尽管三星在2021年第四季的晶圆代工营收突破新高，达到了55.4亿美元，但还是屈居第二。因为台积电的营收达到了惊人的157.5亿美元，并且还掌握着全球超过五成的市占率，稳居第一。

在竞争激烈的3纳米制程工艺方面，三星和台积电的技术路线并不相同，三星首先采用全环绕栅极晶体管(GAA)，台积电则是继续采用鳍式场效应晶体管(FinFET)架构。

自1993年，英特尔从日本NEC手中夺得全球销售额第一，已经连续称霸近30年。在半导体工艺制程技术方面,英特尔2003年的应变硅技术、2007年的HKMG技术以及2011年的3D finfet技术，对于全球半导体行业来说都具有着里程碑似的意义。

但是在2014年，从14纳米finfet工艺开始，或许是因为英特尔此前前进的步伐迈的太大了，后面就开始逐渐减速，尤其是在10纳米制程工艺期间，耽误了太长时间。

近日英特尔在VLSI技术研讨会上，给出了有关Intel4工艺的更多细节。

据了解，Intel 4是英特尔首个采用EUV光刻技术的工艺、相较于Intel 7，能够实现每瓦提升20%的性能。英特尔CEO帕特·基尔辛格宣布于2021年第二季度Intel 4已经进入tape-in阶段。

据传，Intel 4的性能可能在台积电的N5及N3E之间。