彻底解决芯片供应问题，是汽车制造商的当务之急。同时，部分头部汽车制造商开始转向定制芯片，而不是受制于传统的行业通用芯片。

去年底，Stellantis（PSA与FCA合并）和富士康宣布签署了一份非约束性谅解备忘录，建立合作伙伴关系，旨在设计一系列专用半导体，以解决当下的芯片短缺，并尝试向更多的第三方车企客户进行销售。

“与富士康合作，我们的目标是创建四个新系列的芯片，将覆盖我们超过80%的需求，帮助我们降低供应链的复杂性，同时提升我们的创新能力，加快产品和服务的开发速度。”Stellantis首席执行官Carlos Tavares表示。

在高工智能汽车研究院看来，汽车制造商没有足够的芯片供给，原因之一是传统芯片工艺老旧（晶圆代工厂产能有限），价格较低，上游利润也不高。相比较而言，芯片制造公司希望多供应先进工艺的芯片，尤其是消费类电子的巨大市场规模，也可以获得更好的利润。

而定制芯片“浪潮”的出现，原因是汽车制造商希望锁定芯片供应。同时，通过与上游的直接合作，可以寻求开发更先进工艺的芯片（尽管前期成本较高），可以与主流市场芯片共享产能。

此外，软件定义汽车意味着定制芯片可以发挥更大的优势。此前，格罗方德（晶圆代工厂）与福特之前达成的合作，也同样是为了满足汽车行业对性能更强芯片的增长需求。

一、

汽车制造商的主动出击，让更多的拥有晶圆制造能力的汽车芯片厂商加紧扩产，以保持目前的市场份额不受冲击。

近日，意法半导体宣布计划将2022年的投资增加一倍，至36亿美元，受高需求推动，该公司第四季度收益超过预期。而2021年这个数字仅为18亿美元。其中，包括一条全新的8英寸晶圆线。

与此同时，为了满足需求，总部位于德国的英飞凌计划扩大其生产能力，包括去年在奥地利投资16亿欧元（约合18亿美元）的新建半导体工厂。“我们将能够在2023年解决目前的短缺问题。”

以英飞凌为例，作为全球汽车半导体的龙头，去年电动汽车和ADAS市场带来了强劲的业务贡献能力，推动了该公司汽车半导体业务约50%的增长。剩下的50%则来自传统的车身、底盘以及其他业务的驱动。

此外，在电动化方面，英飞凌预计2021年全球近600万辆插电式混合动力和纯电动汽车的功率半导体模块市场，公司占据50%左右的份额，除了新能源赛道的持续增长，传统IGBT向SiC过渡的新赛道，也将进一步催生汽车半导体行业的空间继续扩大。

为了保障供应链的安全，汽车行业为数不多具备从晶圆、封测到应用产品开发的巨头，博世正在准备进行汽车芯片业务的重组和新的战略定位。

“由于项目规模庞大，我们决定将集成电路的开发分为两个领域。”博世汽车电子执行副总裁Jens Knut Fabrowsky表示，同时我们也在加快电动汽车用SiC芯片的投产进度。

按照计划，从2022年1月开始，一个业务板块将主要专注于高级驾驶辅助系统(ADAS)的SoC系统开发，以及毫米波雷达和IP模块等ADAS传感器的SoC开发。另一个业务将专注于MEMS器件传感器ASIC的开发以及智能电源管理产品线。

在博世看来，过去一直以来半导体供应链问题在汽车行业并非核心环节，但现在是改变的时候了。“电动汽车和自动驾驶的快速需求释放，对于芯片的需求只会增加。”

根据此前公布的计划，在2022年，博世计划投资超过4亿欧元，扩大其在德国德累斯顿和罗伊特林根的晶圆厂，以及在马来西亚槟城的半导体封装测试业务。

数据显示，2021年全球半导体公司用于建设新产能和开发新技术的1460亿美元投资中，全球三大芯片制造商台积电、三星电子和英特尔占了近五分之三。其中，英特尔、三星两家代工厂产能都在扩张来抢占汽车市场份额。

看到机会的英特尔，也在过去一年时间里陆续宣布在美国和欧洲的芯片代工厂扩张计划。“我们将很快提高产能供给，以确保满足全球需求。”英特尔首席执行官帕特•盖尔辛格表示。

而在过去的几十年时间里，类似Cadence这样的IP核、EDA工具提供商的大多数客户都是传统的半导体公司。但变化已经非常明显，去年，来自新一代芯片设计公司（包括车企）的合作金额，已经占到该公司收入的40%左右。

为了快速帮助这些新进入者完成芯片的设计，Cadence已经开始为这些客户提供芯片硬件设计之外的软件服务，包括一些嵌入式应用程序的“封装”。

过去研发一颗传统汽车芯片的成本约为1亿美元，但人工智能正在降低成本（尤其是软件推动硬件在同等性能下提升功效），并提升价值。比如，目前座舱及ADAS的高性能SoC价格都在100美元左右，远高于传统汽车芯片。

“要想在对智能汽车的高要求下实现最佳性能，软件和硬件必须同时兼顾。”这是大众集团CEO迪斯在去年准备推动内部芯片自研的商业逻辑。“定制设计，能够比竞争对手更快地开发新功能。”

二、

一直以来，OEM从一级供应商购买系统和模块，后者则从芯片公司采购相应的产品进行组合。几十年来，几乎没有什么变化。但本轮缺芯潮加上整车电子架构的变革，打破了“关系链”。

“过去，OEM并不清楚芯片设计的要求是什么，技术的局限性是什么，”Cadence市场营销和设计IP总监Tom Wong表示，“现在，对车载信息娱乐、5G联网、ADAS/ADS以及人工智能、深度学习等应用需求的快速变化，情况发生了根本性的变化。”

电子架构自主构建、算法自研以及更多需求的应用开发，越来越多的主机厂开始组建自己的SoC设计团队，或外包给ASIC设计服务团队，甚至直接从IP供应商采购，比如，Arm这样已经非常成熟的CPU、GPU等IP核供应商。

西门子Mentor公司相关负责人表示，“从初创公司到OEM，都在考虑开发自己的IP核以及SoC。”尤其是掌握算法自研的OEM，可以比传统芯片厂商更快进行SoC的原型测试和验证，并根据自身需求进行调整。

而更大的改变来自整车电子架构尤其是算力、控制的集中化。

对于传统的汽车供应链来说，分解成容易解决的小问题（分布式专用ECU）是一种标准的开发流程，适用于供应商数量庞大的特点。但这种方式的动力正在迅速耗尽。

“当你把一辆汽车分解成各种不同的控制器，这种方法是有效的，”上述负责人表示，“如今整车开始导入ADAS、机器学习以及各种人工智能系统之后，整个开发范式不再合适。”

今年初刚上任Cadence首席执行官的Anirudh Devgan表示，汽车行业的高管都注意到了定制芯片如何帮助产品差异化。特斯拉是该公司的客户之一，苹果也是。

随着传统汽车转向四个轮子+车载计算机的趋势已成定局，汽车制造商和其他新进入汽车芯片设计领域的初创公司都在争抢芯片工程师。同时，几年前，EDA公司（芯片设计工具）对汽车行业并不感兴趣，但现在已经是完全不同的状况。

公开信息显示，全球主要几家EDA公司已经在底特律和其他汽车行业聚集区进行投资，“这是一个事实，汽车系统的复杂性意味着在系统级和芯片级可以发挥的能量，已经变得令人兴奋。”

去年底，作为亿咖通科技（吉利关联公司）与Arm中国组建的合资公司，芯擎科技首发“龍鹰一号”智能座舱芯片，作为中国第一颗7nm制程车规级SOC芯片，预计2022年三季度实现量产。

今年1月，吉利旗下另一家芯片子公司——浙江远程智芯科技有限公司成立；此外，吉利控股子公司与富士康子公司在山东成立富吉康智能制造有限公司，布局集成电路芯片及产品制造。

而在此之前，亿咖通通过与联发科的定制研发合作，在车规级座舱芯片上已经发布了三代产品，并在百万辆级前装市场得到验证。

在高工智能汽车研究院看来，未来国内一线自主品牌大概率都会涉足芯片定制设计，而类似此前长城、比亚迪、广汽、上汽等多家OEM参股地平线的战略部署，也将成为行业的常态。

最后

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