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    潘吉明:提升自主可控能力,保障產業供應安全

    發布日期:2022-11-12 23:27   瀏覽次數:3920

    2022年11月8日-10日,由中國汽車工業協會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業首場盛會,本屆論壇以“聚力行穩 蓄勢新程”為主題,共設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”,以汽車產業的高質量發展為主線,與行業精英一起貫徹新精神,研判新形勢,共商新舉措。其中,在11月9日下午舉辦的“主題論壇3:汽車、芯片融合發展”上,上汽集團規劃部總經理潘吉明發表精彩演講。
    圖片3
    我是上汽集團規劃部的潘吉明。上汽在推進芯片國產化工作當中,我這個部門是屬于集團層面上的牽頭部門,今天很高興由我跟大家介紹一下上汽集團近年來對汽車芯片國產化替代方面的工作和思考。

    上汽的汽車芯片國產化,主要是為了保障產業鏈的供應安全、強化汽車產業發展根基、提升地緣政治惡化的風險應對能力。

    國內汽車芯片產業的發展,即牽涉到我國汽車產業發展的高度,也牽涉到從汽車大國到汽車強國建設過程中的根基問題。

    一、上汽集團汽車芯片國產化工作的推進情況和思考

    首先,我們對汽車芯片的應用情況調研。

    我們通過上汽研發總院,調研了汽車芯片應用情況。目前總共應用了11大類芯片,包括電源芯片、主芯片、驅動芯片、傳感器芯片、通訊芯片、存儲芯片、信號鏈芯片、射頻芯片、圖像處理芯片、集成芯片和其他類芯片,大約有1600個型號,90%以上的需求量需要通過進口獲得。

    汽車芯片的發展趨勢,從應用領域看,新能源、智能駕駛、互聯互通、信息娛樂是芯片技術發展較快的整車領域,從芯片特點看,高算力、高性能、高集成度、以及領域特色的芯片發展較快。

    在國產化應用的推進過程中,我們發現ASIL B 及Grade1等級以下的國產芯片成熟度較高,目前已有較多應用,但ASIL D和Grade0等高規格芯片、與主芯片強綁定的輔助芯片如電源芯片、定制或專用芯片、集成類芯片、低價格芯片方面,由于技術或者市場競爭等原因,推進難度很大。

    基于我們的調研結果,結合上汽集團本身情況,我們制定了比較成熟的國產化推進策略。

    一是形成了比較成熟的國產化推進機制。由集團技術委員會總體負責,研發總院電子電器部作為聯絡組負責所有汽車芯片國產化信息的匯總,形成零束負責高算力,研發總院負責其他芯片的分工。

    二是制定了三大推進舉措?;谏鷳B共建原則,按照“快速落地成熟芯片,實施重大項目攻關,完善產業生態體系”策略,大力推進汽車芯片的國產化。

    在快速落地成熟芯片方面,通過組織供需對接會,進行快速裝車應用開發,加快擴大國產芯片的應用規模。堅持供應商體系的開放性,通過快速落地成熟芯片項目,向芯片設計企業提供替代機會。遴選通過檢測認證、符合技術要求的推薦產品,持續擴大推廣應用產品范圍和市場規模。

    一方面,推動整車企業發揮“鏈長”作用,聯合上游零部件、芯片企業逐級落實符合條件的成熟芯片落地應用。另一方面,推動華域(含延鋒)、聯電、聯創等上汽零部件企業積極做好替代芯片產品的研發測試,配合整車企業進行裝車驗證和量產應用。

    據不完全統計,截至2022年9月底,上汽乘用車、上汽大通、上汽通用五菱三家自主品牌整車企業已有超300款以上國產芯片進入整車量產應用,基本覆蓋控制類、通信類、計算類、模擬/電源/驅動類芯片、功率類、傳感器類和存儲類等各個種類芯片。

    在推進重大項目攻關方面,聯合產業上下游企業,做好高算力、高規格芯片和車規制造等重點領域的攻關規劃,突破高端芯片在上汽整車上的研發和應用。瞄準國內短板,聯合國內優秀芯片設計及晶圓制造企業,圍繞電驅動系統、電源管理系統、智能座艙系統、輔助/自動駕駛系統等關鍵部件產品,集中突破一批高端關鍵芯片產品,提升芯片產業能力。

    針對高算力芯片,以研發總院和零束等為主,拉動聯創和AI芯片企業實施替代方案研究;針對Grade0和ASIL D級別的高規格芯片,瞄準新能源和智能網聯等增量領域,規劃一批高規格芯片項目攻關清單,拉動國內控制器企業和芯片企業共同研發;針對國內設計海外制造的芯片,積極推動設計與制造企業合力攻關關鍵工藝平臺,提高汽車芯片的本地化制造比例。

    在構建產業生態體系方面,我們通過戰略直投和資本投資,參股了約30家芯片企業,覆蓋通信、MCU、人工智能、功率半導體等各類產品,通過這種方式,希望能夠形成雙方更強的業務綁定和合作共贏。

    但在推進過程中我們也碰到了很多問題。從汽車行業角度看,主要有兩個問題:

    一是設計公司的選擇問題。由于我國汽車芯片起步晚,國內汽車芯片企業近兩年才有產品進入車規體系,可以說大部分都是在2020年才開始有產品,2021年才略有規模,同時還存在很多新創的汽車芯片企業,而上汽集團等整車企業由于缺乏認證能力,需花費大量時間和資源篩選合格供應商。

    二是車規標準的調整問題。目前汽車芯片主要沿用AEC-Q100標準,這個標準是為傳統燃油車量身定制的,但不完全適用于純電車的應用場景和工況,整車企業需精通汽車半導體人才,幫助企業根據純電工況適度調整標準要求。

    從汽車芯片企業角度看,有三個問題:

    一是檢測認證的權威性問題?,F在汽車芯片企業只需按AEC規范完成實驗,取得實驗成果,就可宣告通過AEC認證。但終端客戶會要求在指定第三方機構抽查或驗證檢測報告,每個客戶都可能指定不同的檢測機構,這就導致汽車芯片企業進入一家企業可能就需要進行一次認證,不僅延長了認證周期,也增加了認證投資。

    二是流片費用高的問題。汽車芯片從設計開始就要考慮到工藝問題,一般要經歷MPW(Multi Project Wafer)、PP(Pilot-product)、MP(Mass Product)三個階段,對臺積電、中芯、華虹等以大規模屬性為主的代工廠來說,前兩個階段的流片費用偏高,也會比較謹慎地對待初創企業和全新產品。
    三是工藝設計能力弱的問題。尤其是模擬類芯片,設計與生產線緊密相關,國際主流多采用IDM模式,但國內企業還是以fabless為主,缺乏工藝設計能力,完全依靠企業自身培養或新建,對于剛起步的國內企業來說,周期過長成本過高。

    這些問題促使我們進一步思考,我們應該怎么做,才能加快汽車和芯片兩大產業的融合發展?

    經過長時間的思考,我們認為整車和芯片企業面臨的問題,是一種融合性的問題,不是單靠一個產業自身就能解決的,需要以一種創新的、融合的方式來解決。為此,我們聯合集成電路和汽車檢測第三方平臺,發起了汽車芯片工程中心和第三方汽車芯片檢測平臺的建設。

    成立汽車芯片工程中心的目的,是為了加快汽車芯片的研發及產業化進程。在汽車產業方面,希望幫助解決汽車企業所面臨的設計公司選擇和車規標準調整問題,在集成電路產業方面,希望能夠幫助芯片企業降低流片費用,增強工藝設計能力。該工程中心的定位是多品種小批量的生產,也就是說主要是PP階段之前的服務,成為與臺積電、中芯、華虹等大規模制造工廠之間的橋梁。

    成立第三方汽車芯片檢測平臺的,是為了加快汽車芯片的落地應用。在汽車產業方面,希望幫助解決車規標準調整問題,在集成電路產業方面,希望能夠成為權威性的檢測平臺,幫助芯片企業減少認證周期,降低重復認證投資。

    未來,這兩個平臺將攜手并進,通過合資合作、人員派遣等各種方式開展更深入合作,形成覆蓋研發、制造、封測等各階段的檢測能力。

    目前,汽車芯片工程中心正在籌建過程中,規劃建設內容如下:

    一是設置三大功能。以車規級8寸/12寸工藝線為基礎,設置測試認證平臺、設計服務平臺、汽車芯片專利聯盟三大功能模塊。

    二是開發三大工藝。規劃BCD、MEMS和CMOS三大工藝平臺,從0.18um工藝開始,逐步突破高功率、BCD-on-SOI等未來方向工藝。

    三是形成“三步走”的車規級制造能力。第一步,新建月產能1000片單機臺的完整工藝線;第二步,新增設備形成雙機臺工藝線,獲取車規級生產資質;第三步,形成月產能5000片的小批量車規制造能力。

    未來,我們也希望有更多的汽車和集成電路企業加入進來,一起打造的車規級芯片設計和制造的公共平臺。

    第三方汽車芯片檢測平臺也正在建設當中,計劃分三階段完成汽車芯片檢測平臺的建設。

    第一階段(2021-2022):建設汽車行業亟需的車規級MCU、SoC主流芯片測試能力(AEC-Q100);

    第二階段(2023-2024):建設全面的、中國特有的汽車半導體元器件測試認證體系(AEC-Q101/102/103/104/200 、AQG324,并建立芯片測試標準體系);

    第三階段(2025-2027):建立支撐車規級芯片研發、測試、認證公共技術服務平臺(基礎設計知識庫、芯片測試用例工具庫、芯片基礎設計架構庫、芯片設計/開發/測試工具庫)。 

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