隨著新能源汽車的發(fā)展和造車新勢力競爭的日趨激烈,車企自己下場做芯片的越來越多,筆者從自身的理解和半導(dǎo)體專業(yè)的思考出發(fā),給大家拋磚引玉,提出自己的建議。
一般來講,現(xiàn)在一般車企自己下場做芯片,主要是兩個方向,一個是大算力芯片(一般只搞芯片設(shè)計,特斯拉就自己搞了),一個是功率芯片/模塊,本文也僅僅討論這兩類芯片。
車企為什么要自己造芯片?筆者認為,無外乎這幾種考慮因素里的一個或幾個,1)自己掌握核心技術(shù),通過自己造芯片形成差異化競爭,變成自己獨特的核心競爭優(yōu)勢;2)降低成本;3)保證供應(yīng);4)保密。
下來,筆者詳細的分析以下大算力芯片和功率芯片/模塊,看看車企自己做芯片能否達到自己想要的目的:
大算力芯片
大算力芯片什么最重要,性能及功耗,和這兩者關(guān)系最直接的就是工藝節(jié)點,工藝節(jié)點越先進,單位芯片面積的算力越大,單位算力的功耗越小,單位算力的價格就越低,說到先進工藝節(jié)點,最大的特點就是貴,車企要造出有競爭力的大算力芯片,少說也需要小幾百人,小幾年時間,小幾十億資金,才能搞出一款和Nvidia, 高通或者地平線可以比較的高算力芯片,況且Nvidia和高通最多每膈18個月左右,就會推出使用新工藝節(jié)點(更先進)的新產(chǎn)品,算力更大,功耗更小。大家知道,手機的量至少是汽車量的10倍左右,在手機界,全球至今只出了三家自己大量造芯片(SOC)的,一家是蘋果,一家是華為,一家是三星(三星SOC難言成功,也沒為三星手機加分)。回到汽車高算力芯片,假設(shè)車企每兩年開發(fā)一代,每代平均研發(fā)成本是20億,假設(shè)這個車企每年能銷售1百萬輛車(每輛都用一顆這個高算力芯片),那么,每顆芯片所攤的研發(fā)費用為1000元(這還不包括量產(chǎn)芯片的成本),而XX的8155芯片價格在80-100美元(不是準確的比較,僅僅是概念的比較),也就是說,如果每年沒有100萬輛以上的車用自己自研的高算力芯片,自研芯片的成本劣勢是非常明顯的;成本沒有優(yōu)勢,那么自研芯片能否變成自己的獨門絕技?難,也沒必要,我們車企憑什么相信,我們自己建立的團隊,就能比做了半輩子的專業(yè)公司更好?另外,如果我們確實有獨門絕技?完全可以放在軟件上;那么能保供嗎?假設(shè)車企每年120萬(這個數(shù)字僅僅為了好算)輛車用120萬塊高算力芯片,每個月就是10萬,如果每張12吋晶圓為500顆芯片,每個月僅僅200張晶圓的需求,在TSMC就是產(chǎn)量最小的客戶之一,在封測廠也是,在Fab和封測產(chǎn)能供不應(yīng)求時,你能指望Fab和封測廠保你嗎?當然,也有人會說,如果我買了美國公司的高算力芯片,美國限制不給賣怎么辦,這個確實可能,但也可以買國內(nèi)專業(yè)公司的呀,但有一點,所有的高算力芯片,全世界只有臺積電和三星可以流片,被卡脖子的可能性還在,自己僅僅設(shè)計,解決不了這個問題。當然,保密問題,在高算力芯片上,買還是自己設(shè)計,本質(zhì)上沒什么區(qū)別。
功率芯片
為了把事情說的更清楚,我們把功率芯片和模塊分開說,先說功率芯片,車企自己設(shè)計或者設(shè)計+制造(IDM)功率芯片,一般來講,肯定比專業(yè)公司貴,至少在自己的車及自己的功率芯片在支持年產(chǎn)銷200萬倆車之前,先說純設(shè)計,車企自己設(shè)計,在華虹或其他功率Fab代工,由于自己的量比專業(yè)功率芯片公司小得多,代工費至少貴20-30%,和國際國內(nèi)的大的IDM,成本就沒法比,如果車企自己單獨做功率IDM,先別說需要多長時間的學習曲線,需要交多少學費,量不大,成本做不下來,量大了,賣給誰?我們憑什么有信心自己做的功率芯片性價比要比已經(jīng)做了半輩子的IDM做的好?是的,也許再過三年五年,十年八年,性價比能趕上國際國內(nèi)專業(yè)公司,但有幾個車企能燒這么多錢,能燒這么多年的錢?和高算力芯片同理,自己設(shè)計功率芯片也不能保供,你的量比專業(yè)公司的量小十倍甚至更多,F(xiàn)ab代工廠在產(chǎn)能緊張時憑什么保你?當然,自己設(shè)計功率芯片也不能帶來差異化的核心競爭力,還好,這一點,大家看的很明白,除過BYD外,好像全球還沒有車企自己搞功率芯片。
相比于搞高算力的高難度高成本,搞功率芯片的高挑戰(zhàn),一些車企認為功率模塊相對于芯片,相對容易,投資及研發(fā)費用也會低很多,這幾年,車企搞功率模塊的很多,有和X車合資的(至少合資的另一方是專業(yè)公司,會好很多),有自己獨資的,此起彼伏,不亦樂乎。
1) 能掌握核心技術(shù),形成差異化競爭嗎?難!模塊技術(shù)掌握的好,可以成品率高,可靠性好,但形不成車的差異化,況且,半導(dǎo)體制造技術(shù)的提高,一定是一靠研發(fā),二靠規(guī)模,三靠科學的總結(jié)提高,一個車企自己的模塊公司,需要很長時間,很大量,很多學費,才能做到專業(yè)IDM或?qū)I(yè)模塊公司的平均水平。
2) 能降低成本嗎?不能,在產(chǎn)品供不應(yīng)求時,價格是由供需關(guān)系決定的,一般情況下,缺的的是芯片而不是模塊,如果因為模塊的其他材料(比如AMB,DTS等)缺乏導(dǎo)致模塊供不應(yīng)求,原材料廠會保大的專業(yè)公司還是會保小的車企的模塊廠?誰會拿到原材料更低的價錢也是一目了然。在產(chǎn)品普遍供大于求時,成本就是規(guī)模,規(guī)模就是成本,誰規(guī)模大,誰的成本就低!
3) 能幫助保供嗎?不能,如果缺芯片,芯片公司會根據(jù)車企的市場地位及訂單分配產(chǎn)能,和車企有沒有自己的模塊廠沒有關(guān)系;如果缺模塊封裝產(chǎn)能,車企的模塊廠也應(yīng)該缺產(chǎn)能,誰有能力更快的增加產(chǎn)能,也是個一目了然的問題,設(shè)備廠,原材料廠,一定愿意把有限的設(shè)備,材料,賣給更有市場地位的客戶(模塊公司)。
4) 能保密嗎?能,一點點,模塊產(chǎn)品公司需要的主要是電壓電流的要求,車企車型的信息完全不用提供,說句很俗的話,如果一個競爭對手僅僅想知道對方的在研車型的最大功率,母線電壓有無數(shù)個辦法。
車企到底要不要自己做功率模塊,這里邊有個很大的悖論,模塊的技術(shù)含量大還是不大,如果大,車企自己能做好嗎?搞上幾個有經(jīng)驗的人就能搞好嗎?怎么才能競爭得過專業(yè)的IDM或者模塊公司?到底需要多少人,多少錢,多長時間才能不輸給專業(yè)公司?如果技術(shù)含量不大,用最低的價錢買最好的產(chǎn)品服務(wù)不好嗎?你看見特斯拉自己搞功率器件或模塊嗎?同理,你看見特斯拉蘋果華為自己搞封裝測試嗎?
筆者從事半導(dǎo)體工作幾十年,得出的最大體會就是,在半導(dǎo)體界,一定要讓專業(yè)的人做專業(yè)的事,半導(dǎo)體只有通過規(guī)模,非常大的規(guī)模,才能積累知識,經(jīng)驗,訣竅,才能提高成品率,才能提高工藝水平,今天AMD之所以能在市值上超越英特爾,就是他走對了兩步棋,第一步設(shè)計和制造分拆(不做制造了),第二步AMD結(jié)束了只能在GF代工的協(xié)議,真正能做到誰專業(yè),誰性價比最好AMD就找誰代工,使用了臺積電的代工,比較快(比英特爾快)地做出了性價比更好的產(chǎn)品。
另外,筆者所在的公司,從事碳化硅器件及功率模塊的設(shè)計、研發(fā)、制造,深深的體會到這里邊的水很深,坑很多,技術(shù)含量很大。光一個SIC多芯片并聯(lián)均流的研究,就是好幾個博士論文的水平和工作量,有資金,有市場,不一定就能搞來金剛鉆,有金剛鉆,但如果沒有足夠的金剛鉆,也不一定能干出性價比做好的,很大量的瓷器活,像特斯拉那樣,自己不搞,和功率器件/模塊公司形成戰(zhàn)略合作關(guān)系,和合作伙伴一起成長,降本,增效,做全世界性價比最好的車,才是不二的選擇!
最后再啰嗦幾句,有人拿主機廠自己做芯片/模塊和主機廠自己做電池相比,最大的區(qū)別是電池的規(guī)模效應(yīng)要求的量要遠遠低于芯片規(guī)模效應(yīng)所要求的量,一個或幾個數(shù)量級的區(qū)別,完全沒法比!
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原文標題:車企為什么自己做芯片?
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