IC科普 | 巨头角逐的汽车芯片，难在哪？

区别于其他用途的芯片，车规级芯片有一套独立的适用于汽车电子元件的规格标准，比如它的工作温度范围在-40°~125°、元器件的寿命要达到20年、抗冲击的能力要比较强，还有很多专业的电气特性测试、环境应力测试、可靠性测试等等。而消费电子的要求则要低很多，它的工作温度通常在0~70°之间，芯片寿命在3~5年左右。

难点一：认证测试难

正是因为车规级芯片的这些特殊之处，给车规芯片的研发带来了诸多挑战。

我们都知道一款智能汽车的芯片应用的芯片有上千颗，不同用途的芯片， 要求也不同，难点也不尽相同。

美国制定的汽车电子标准把其分为5级。汽车各系统对芯片要求由高到低依次是：动力安全系统>车身控制系统>行驶控制系统>通信系统>娱乐系统。

一些芯片是可以接受偏差的，比如娱乐系统的显示屏驱动芯片，蓝牙芯片等，这些对安全性的影响较小。

一些涉及汽车安全的芯片，是绝对不能放低标准的，一旦发生事故后果不敢想象，所以这部分芯片必须零失效，必须通过AEC-Q100的7大类41项测试，而完成全部测试，平均最低时间也需要大概6个月左右。

难点二：芯片优化难

是芯片优化难。

应用于自动驾驶的芯片是有算力需求的，自动驾驶要处理海量的道路数据，快速做出响应。从图像处理的角度来看，我们人脑是一块极其强大的GPU，图像渲染能力非常强，所以，要实现更高阶的自动驾驶，大算力还是不可或缺的。当然算力大不一定体验是最优的，比如地平线会把汽车和AI结合起来，在大算力硬件的基础上，去提升芯片的使用效率。所以说，了不起的汽车芯片公司，都是软硬件融合实力强劲的公司。

难点三：落地慢、量产难

1990年8月，国务院决定在“八五”计划期间(1990年—1995年)推动半导体产业升级，“908工程”规划出炉，目标是使半导体工艺制造技术达到1微米以下。

但“908工程”的进展并不尽如人意，其中，经费审批花费了2年的时间，从美国AT&T引进0.9微米工艺制程花费了3年时间，建厂又花了2年多的时间，前后共计7年多的时间。

在那个半导体工艺遵循摩尔定律飞速前进的年代，我们就是在与时间赛跑，输掉比赛的结果就是晶圆产线“投产即落后”，难以实现盈利。

一颗汽车芯片从设计流片、车规认证、车型导入验证、到量产装车，通常需要3-5年的时间。而只有最终大规模落地量产，企业才能真正地活下来。

难点四：降低成本难

军工级芯片很多不计成本，而消费电子又不需要花那么大的代价去做验证和测试，甚至很多车规级芯片都是在消费电子和工业领域成熟了之后才会用到车上的。

所以，研发汽车芯片真的很不容易。

尽管车规级芯片研发困难重重，但依然是芯片国产替代化的突破口，车规级芯片的国产化也有助于提升国内芯片设计的整体实力。

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