隨著新能源汽車的發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體專業的思考出發,給大家拋磚引玉,提出自己的建議。
一般來講,現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,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勢;2)降低成本;3)保證供應;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,和這兩者關系最直接的就是工藝節點,工藝節點越先進,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點(更先進)的新產品,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,假設車企每兩年開發一代,每代平均研發成本是20億,假設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費用為1000元(這還不包括量產芯片的成本),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?假設車企每年120萬(這個數字僅僅為了好算)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就是產量最小的客戶之一,在封測廠也是,在Fab和封測產能供不應求時,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,但也可以買國內專業公司的呀,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,買還是自己設計,本質上沒什么區別。
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,車企自己設計或者設計+制造(IDM)功率芯片,一般來講,肯定比專業公司貴,至少在自己的車及自己的功率芯片在支持年產銷200萬倆車之前,先說純設計,車企自己設計,在華虹或其他功率Fab代工,由于自己的量比專業功率芯片公司小得多,代工費至少貴20-30%,和國際國內的大的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專業公司,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,自己設計功率芯片也不能保供,你的量比專業公司的量小十倍甚至更多,Fab代工廠在產能緊張時憑什么保你?當然,自己設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,一些車企認為功率模塊相對于芯片,相對容易,投資及研發費用也會低很多,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,形成差異化競爭嗎?難!模塊技術掌握的好,可以成品率高,可靠性好,但形不成車的差異化,況且,半導體制造技術的提高,一定是一靠研發,二靠規模,三靠科學的總結提高,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IDM或專業模塊公司的平均水平。
2) 能降低成本嗎?不能,在產品供不應求時,價格是由供需關系決定的,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)缺乏導致模塊供不應求,原材料廠會保大的專業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。在產品普遍供大于求時,成本就是規模,規模就是成本,誰規模大,誰的成本就低!
3) 能幫助保供嗎?不能,如果缺芯片,芯片公司會根據車企的市場地位及訂單分配產能,和車企有沒有自己的模塊廠沒有關系;如果缺模塊封裝產能,車企的模塊廠也應該缺產能,誰有能力更快的增加產能,也是個一目了然的問題,設備廠,原材料廠,一定愿意把有限的設備,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,模塊的技術含量大還是不大,如果大,車企自己能做好嗎?搞上幾個有經驗的人就能搞好嗎?怎么才能競爭得過專業的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公司?如果技術含量不大,用最低的價錢買最好的產品服務不好嗎?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?
筆者從事半導體工作幾十年,得出的最大體會就是,在半導體界,一定要讓專業的人做專業的事,半導體只有通過規模,非常大的規模,才能積累知識,經驗,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,第一步設計和制造分拆(不做制造了),第二步AMD結束了只能在GF代工的協議,真正能做到誰專業,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品。
另外,筆者所在的公司,從事碳化硅器件及功率模塊的設計、研發、制造,深深的體會到這里邊的水很深,坑很多,技術含量很大。光一個SIC多芯片并聯均流的研究,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/模塊公司形成戰略合作關系,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,最大的區別是電池的規模效應要求的量要遠遠低于芯片規模效應所要求的量,一個或幾個數量級的區別,完全沒法比!
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原文標題:車企為什么自己做芯片?
文章出處:【微信號:ICViews,微信公眾號:半導體產業縱橫】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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