根据相关数据，2030年时，智能汽车大爆发，仅中国一年对汽车芯片的需求就超过1200亿颗。

但这些芯片全部是7nm、5nm及以下制程，考虑到中芯国际无法代工7nm及以下制程的芯片，这1200亿颗芯片基本被台积电消化殆尽。

看到这样的专家分析，真是气不打一处来啊！

那么问题来了，车规级芯片真的需要7nm、5nm工艺吗？中芯国际未来几年能否量产7nm、5nm芯片？

车规级芯片

汽车行业最为确定的一件事，大概就是未来传统汽车都将被电动汽车代替，而电动汽车不仅仅是动力的变化，更是智能的开启。

智能电动汽车比传统燃油车造价更高，单单是芯片就多的令人咂舌。

普通燃油车搭载的芯片数量约为300颗，而智能电动汽车则飙升到2000颗/车以上，种类也达到了40多种。

汽车芯片主要分为四大类：功能芯片、功率半导体、传感器、存储芯片。

功能芯片：汽车在行驶中，需要对动力系统、电子系统进行精准的操控，辅助驾驶也帮助我们享受驾驶乐趣，此外还有娱乐系统、导航系统等等。

这些都需要一款强大的功能芯片。

功率半导体：负责功率转换，主要用于电源接口、外接。我们常用的IGBT就是功率半导体。

传感器：汽车雷达，气囊、胎压监测等都需要传感器，而高端电动车必备的自动驾驶更需要激光雷达，超声波雷达，毫米波雷达等，也包含大量传感器。

存储芯片：包括运存和静态存储，存储芯片很多都集成在算力芯片上，当然也可以搭载在座舱主机或者数字仪表上。

总的来说，汽车行业正在发生类似于手机行业的巨大变化。

功能手机时期，你能想到一台手机就可以购物、订车票、订酒店、视频聊天、看电影等等，你能想到短信功能只是用来接收验证码吗？

而未来，智能汽车也将彻底颠覆传统汽车，手机点火、调温，然后自动驾驶来接你。你在车上看着电影、喝着咖啡，就到目的地了。

这样的颠覆，前提是需要强大的硬件支持，尤其有一款强大又安全的车规级芯片。

车规级芯片最重要的就是安全。

首先是在使用年限上。

智能手机使用年限也就3、5年，也有土豪一年一换。但是汽车则不同，很多家庭一台车要使用十几年。

保证在这十几年时间内，芯片不出故障，这是需要下很大功夫的。

其次是使用环境

智能手机的使用温度基本在0~35℃之间，温度过低或者过高的环境并不太多。

但汽车则不同，冬季北方户外温度低于-10℃很正常，东北、内蒙的低温甚至达到了-40°C。

到了夏季，汽车在烈日暴晒下，剧烈工作后，局部温度达到150℃都是常事。

因此，汽车芯片需要承受-40°C~150℃的温度波动。

信息安全方面

智能手机信息泄露，会导致我们的个人信息被窃取，甚至受到资金上的损失。

而智能汽车一旦被黑，尤其是在行驶途中，很可能会发生交通安全事故，造成车毁人亡。

因此，在信息安全方面，智能汽车更加重要。

总的来说，未来车规级芯片不仅数量更多、种类也更复杂，同时对性能、安全方面要求也更高。

需要7nm及以下制程吗？

当我们都认为汽车芯片使用28nm的就足够了，高通、特斯拉、华为、甚至吉利都推出了7nm汽车芯片了。

最火的汽车芯片莫过于高通8155。

高通8155是全球首款7nm车规级芯片，一度成为了高端汽车的标配。

高通8155于2019年发布，是基于ARM架构的8核处理器，采用了台积电7nm工艺，平均运算速度高达360万次/秒，运行内存高达16GB。

整个芯片的AI算力能够达到8TOPS，也就是每秒运算8万亿次。此外，蓝牙5.0、Wi-Fi 6等硬件也全都有。

高通8155的整体性能比上一代高通820A提升了几倍，强大的性能使整个系统拥有了更快的响应速度、更强的功能、支持的屏幕数量也更多。

总的来说，高通8155仍是现阶段量产车型中最强的车机芯片。

目前这款芯片不仅应用在长城、吉利、广汽、上汽等传统品牌上，小鹏P5、岚图梦想家、蔚来ET5/ET7、零跑C11、理想L9、威马W6等新能源汽车也广泛采用。

华为麒麟990A

麒麟990A是一款车规级芯片，与智能手机搭载的麒麟990是不一样的。

990A的CPU比较特殊，采用了华为自研泰山架构+ARM架构的组合形式。大核为泰山V120Lite，小核为Cortex-A55，GPU依然是ARM的MaliG76。

算力方面，增加了自研的达芬奇架构算力芯片，分别是2个D110+1个D100大小核，可以提供3.5TOPs的算力。

但从算力方面来看，麒麟990A是不如高通8155的，毕竟3.5TOPs<8TOPs。

但是，网友的疑问更多的是这款芯片是谁代工的？

麒麟990A仍然是台积电代工的，不过是在2020年9月15日之前生产的，目前使用的都是库存。

麒麟990A的库存预计能使用到2023年，如果2023年底，找不到代工厂，将再陷入无芯可用的境地。

吉利龙鹰一号

2021年12月10日，吉利汽车发布了国产7nm座舱芯片——“龙鹰一号”

龙鹰一号在83平方毫米的面积上集成了88亿个晶体管，同时拥有8个CPU核心，14个GPU核心，算力达到了8TOPs。

在安全方面，龙赢一号内置独立的信息安全岛，拥有高性能的同时也具备高加密、高解密，支持安全启动，安全调试和安全OTA更新等。

龙赢一号集成了强大的CPU、GPU、NPU、DPU、SIP、DSP，其综合性能已经达到了世界领先。

可以说，现在的高端电动汽车，7nm芯片已经是标配了，但这还没完。

各大芯片厂商已经开始打造5nm车规级芯片了。

高通8295采用了台积电5nm工艺，AI 算力 30TOPS，较高通8155提升近4倍，而在 CPU、GPU 等主要计算单元的能力提升50%以上，主线能力有超过 100% 的提升。

得益于出色的性能，高通8295可以同步仪表盘、座舱屏、AR-HUD、后座显示屏、电子后视镜等多屏场景，过去需要两块芯片，如今只要一块高通8295就可以了。

同时8295的网络通信更强大，即便在隧道、地下车库、偏远山区也能顺畅交流。

5nm领域，除了高通外，还有特斯拉。特斯拉正在研发HW 4.0车规级芯片，将采用台积电5nm工艺，未来将是高通的强劲对手。

汽车芯片已经进入了5nm时代，到了2030年，恐怕4nm、3nm车载芯片都会问世。到时候，28nm、14nm、12nm还会有市场吗？

芯片代工市场

芯片代工市场中，台积电可以说是一枝独秀，不仅工艺制程最先进，成品率也是最高的。

2022年上半年，芯片代工市场中，台积电独享53%的市场份额，三星紧随其后占据了16%的市场份额。

制造工艺方面，台积电、三星均可量产3nm工艺，中芯国际刚刚完成12nm工艺，可以说与台积电、三星相差很大。

考虑到汽车芯片对安全性要求更高，因此大部分芯片设计公司会把订单交由台积电来做，排不上号，才会交由三星来做。

而中芯国际则只能在28nm、14nm领域喝口汤。

随着汽车芯片的不断迭代、更新，未来7nm甚至5nm工艺将成为标配，也就是说28nm、14nm的汽车芯片会越来越少。

可能有的网友会说：汽车不需要那么精密的芯片，芯片制程越小，安全性越低、成品率也越低。

其实这是一个错误的观点，台积电3nm工艺就比三星4nm工艺成品率高，漏电率低。

可见一切安全性、成品率、漏电率方面的问题，并不是因为它工艺太精密造成的，而是因为工艺水平差造成的。

如果这种局面继续发展下去，未来5nm、3nm芯片也必然是台积电一家独大，三星喝点汤，中芯国际颗粒无收。

那么如何改变这种局面呢？唯有加强自主研发！

国产芯片

国产芯片什么水平呢？可以说在成熟领域，基本实现了完全自主，但是在先进领域还差很远。

首先，架构方面被ARM、英特尔把控

芯片设计、制造都离不开架构，没有架构，就没有芯片。

自主架构目前主要是龙芯架构，但其在生态、性能方面与英特尔仍有很大差距，可以满足党政军，但是个人PC领域几乎很难见到。

移动端基本被ARM把控，为了摆脱ARM，华为、阿里、腾讯等纷纷选择了RISC-V架构，但这条路能否行的通仍是一个未知数。

其次，EDA软件被国际三巨头垄断

设计芯片必须使用EDA软件，而设计7nm及以下工艺的芯片必须使用“三巨头”的EDA软件。

EDA三巨头分别是新思科技、楷登电子、西门子EDA，清一色的欧美企业。这三家公司不仅实力强大，产线丰富，更能够保证芯片设计的准确性。

国内华大九天基本处于16nm水平，要想突破7nm技术，就必须与7nm制造厂商深度融合，但目前内地企业尚不具备这个水平。

最后，也是最难点就是制造端

台积电、三星工艺水平达到了3nm，是最先进工艺的代表。

国内中芯国际因为没有EUV光刻机，被卡在了7nm工艺处，要想突破必须要拿到EUV光刻机。

而EUV光刻机号称工业制造皇冠上的明珠，是欧美日韩等多个国家的技术结晶，ASML也仅仅是集成商，只掌握了10%的核心技术。

因为《瓦森纳协定》，EUV光刻机及其零部件对我国禁售，因此中芯国际要拿到EUV光刻机，只能靠国内自主研发。

凭借一己之力研发EUV光刻机，这是在挑战人类的极限，比研发原子弹、氢弹要难得多。没有5—10年的时间，根本突破不了。

再加上EUV光刻胶、掩膜版、芯片材料等难题，到2030年，中芯国际能突破7nm、5nm工艺吗？

但是可以肯定的是，2030年，台积电已经量产2nm、甚至1nm芯片了！

写到最后

2030年，中国新能源汽车每年需要1200亿颗高端芯片，这绝对是一笔大生意。

但尴尬的是，国内芯片代工企业中芯国际目前仅能够制造12nm芯片，而且是普通芯片。

因为没有EUV光刻机，中芯国际无法突破7nm工艺，也就无法代工这1200亿颗芯片，这真是太大的损失。

如果，2030年，国内机构仍然无法完成EUV光刻机的研发，那么这1200亿颗芯片只能交由台积电代工。

2030年，我们能实现7nm、5nm芯片的突围吗？

我是科技铭程，欢迎共同讨论！