面對汽車新四化趨勢，MCU芯片還會是功能芯片的主角嗎？

艾新德魯夫執行院長 曹幻實 （左一）

安納芯半導體董事長、創始人 謝志峰（左二）

羅蘭貝格全球高級合伙人兼大中華區副總裁 鄭赟（左三）

地平線生態發展與戰略規劃副總裁 李星宇（左四）

• 面對汽車新四化趨勢，MCU芯片還會是功能芯片的主角嗎？

• 針對MCU的競爭是否會更加激烈？

• 還有哪類芯片會大幅增長？

• 投資者應該關注哪些問題？

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MCU大火背后的原因是？

幻實（主播）：汽車芯片主要分四個大類，分別是功能芯片、主控芯片、功率半導體，還有傳感器。2019年全球汽車芯片中MCU的占比最高，達到30%；其次是模擬電路占29%，傳感器占17%，邏輯電路占10%，分立器件和存儲器的市場份額均為7%左右。各位嘉賓認為，在汽車智能化的趨勢下，當下特別火爆的MCU還會是功能芯片的主角嗎？針對它的競爭是否會更加激烈？此外還有什么類型的芯片會迎來大幅增長？

2020～2025年全球汽車MCU市場規模預測（億美元） （數據來源：IC Insights、平安證券研究所）

謝志峰（嘉賓）：一方面，全球的缺芯現狀使得國產MCU有機會充分發展；另一方面，一旦產能跟上，國外不缺芯片了，那么國內的MCU芯片公司就要直接面對日本、歐美等國際大廠的競爭，那時候國內廠商將會面臨真正的考驗——能否堅守住自己的市場份額。

汽車芯片對安全和性能的要求非常嚴格，比一般的消費類芯片苛刻很多，這種要求不僅體現在設計端，包括制造和后端的封裝測試都需要經過十分嚴格的測試與驗證，都需要投入大量的資金、人力和物力。所以一般企業不太敢用小眾設計公司的產品，因為試錯成本太高。他們普遍認為只有像恩智浦、英飛凌還有瑞薩這種行業內的大公司才有保障，合作起來才放心。

幻實（主播）：您現在做存儲器芯片，今后會不會往車規級的方向努力？

謝志峰（嘉賓）：我們用“兩條腿走路”。一個是車規方向，另一個是國產化存儲器方向。雖然原來我們用進口的芯片比較多，但今后會轉向國內市場。長江存儲（SSD產品)和長鑫存儲(DRAM產品)這兩家公司最近的發展都非常好，我們也會用他們的晶圓來做自己的產品。

我認為未來車規級芯片的國產化仍需要很長的時間去研發和接受市場的考驗，我們要做好思想準備，這是一項長期的工作，一味想著短、平、快是做不了這一行的。

智能汽車時代下的“芯”寵兒

幻實（主播）：請教地平線的李總，您看好智能化汽車時代什么方向的芯片種類？判斷依據是什么？

目前車上應用的主要芯片分類 （信息來源：三星、平安證券研究所）

李星宇（嘉賓）：在功能汽車的時代，MCU確實是主角，一輛車上通常有上百個ECU，哪怕是1:1的比例，對應的MCU也會有接近一百個。然而，從功能汽車轉向智能汽車后，最大的變化是算力呈現爆炸式增長，而這種爆炸式的增長既有數量上的增長，又有結構上的變化。

數量方面，我們看到過去的小算力已經增長到T級別的超高算力，如今L4級的自動駕駛就需要超過1000個T的算力，比過去至少提升了3～4個數量級。結構方面，則是從邏輯計算轉向人工智能計算，這是非常重大的變化。以上兩種改變使得MCU開始退出歷史舞臺的中心，智能汽車的C位將是擁有人工智能計算能力的芯片。

另外， MCU本身也在演進，分為幾個維度。首先是“被集成”，所謂被集成就是MCU本身的功能還在，但它被集成到一個更大的SoC芯片里面去。如今的人工智能芯片已經十分復雜，它可以把CPU、包含多個IP的MCU都集成進去，持續不斷地提升集成度也是半導體行業一個顛撲不破的規律。

其次，MCU作為獨立的形態，它也從兆赫茲時代走向吉赫茲時代，從簡單的單線程內核走向非常復雜的多線程內核。如今先進的MCU其實已經不再使用落后的制程了，像恩智浦這類公司都是用16nm的制程去做MCU，對應的性能提升也是兩到三個數量級。這就使得MCU的能力比原來有大幅度增長，MCU的數量開始下降，它的功能、性能不減反增。

這兩個趨勢使得智能汽車的計算架構從過去的分布式架構轉向了集中式架構，從之前的功能域劃分模式轉向了按照空間域劃分的模式。這樣做的好處是大大減輕了車上的布線負擔，提升了軟件開發便利化程度，增加了供應鏈的彈性，以便更好地應對缺貨帶來的風險。

主要汽車芯片廠商智能座艙芯片對比 （信息來源：各公司官網、IHS、平安證券研究所）

幻實（主播）：聽完您的分享我有兩點擔心，第一，那么多投了MCU的資本該怎么辦？第二，做MCU車規芯片的公司，他們是不是可以轉型成為您剛剛說的那種情況？還是說下一輪的轉型他們已經不再具備優勢？

李星宇（嘉賓）：非常犀利的問題。首先，如果你只做獨立的MCU芯片，就要不斷地提升算力和集成度。舉個例子，MCU跟網關結合，形成一個更加適合于區域計算的SoC芯片，像恩智浦已經在往這個方向走，而且取得了非常好的市場業績。

另外一個方向就是融合。其實目前MCU的總量還很大，但它會融合到各種各樣的地方，比如說胎壓檢測，包括壓力傳感器，雨量傳感器，還是更高階的激光雷達等在內的智能傳感器，都有MCU的身影，這是另外一種發展邏輯。

更高算力、更強兼容的造芯新勢力

幻實（主播）：鄭總您認同剛剛李總說的車規MCU“即將退出歷史舞臺”的判斷嗎？您有什么樣的建議？

鄭赟（嘉賓）：我完全同意李總的判斷。我認為，直到2025年之前，MCU依然將占汽車芯片的主導地位。隨著整個汽車電子智能化、集中化的發展，初級場景化的自動駕駛對于MCU的需求增長依然存在，并且和汽車芯片的行業平均增速相當，我認為在7個點左右。2025年之后，MCU市場份額可能會被更高算力的SoC芯片慢慢替代，這個趨勢主要從需求端出發。因為用戶對智能汽車中各項新功能的要求層出不窮，這也在不斷地推動著主機廠方和零部件公司去提升汽車芯片算力的要求。長遠來看，車用SoC芯片未來的年增長應該能夠達到30%以上。

另外，我們還需要關注新能源汽車的功率半導體器件市場，這個領域的年復合增長大約在25%左右。傳統燃油車的功率轉換可能在10千瓦以下，它的成本可能低于50美金；換做純電動車，單車的功率器件成本就要達到300美金左右，這意味著新材料的功率半導體會迎來較快的發展，襯底材料從硅轉向一些寬禁帶材料也值得多加關注。

在整車智能化的推動之下，越來越多的功能將被開發。值得一提的是，圖像傳感器（CIS）也將出現較快發展，雖然它的發展速度可能沒有前兩者那么快，但也能夠達到10%左右的年增長。我認為其主要的驅動因素體現在，隨著自動駕駛的深入和普及，現階段主機廠的功能配置端也開始“內卷”，可以看到像蔚來、小鵬、極狐等已經量產的汽車配備上，單車也會用十幾個攝像頭來實現一些核心功能。總結一下， MCU將向SoC轉換，同時功率半導體器件，圖像傳感器等，我認為也是值得關注的。

L4~L5級車載攝像頭需求量分布圖 （數據來源：YOLE、平安證券研究所）

幻實（主播）：其實我之前看到過數據，好像每一個CIS（CMOS圖像傳感器）里邊都需要配存儲器，所以存儲器的應用在車規芯片的智能化里量會非常大。

謝志峰（嘉賓）：對，特別是在新能源汽車或者先進的無人駕駛汽車中，算力和儲存的需求都很大。我要補充一點，我依舊十分擔心產能問題，中國大陸的中芯國際往7nm以下走的機會并不大，幾乎沒有量產的機會，先進的車規芯片就必須要用到臺積電的制程，因為今天中芯國際的制程就是因為中美關系被卡在14nm量產這個水平，所以我們要把中美關系、國家戰略、雙循環邏輯也考慮進去。

高度集成化和自身更新迭代使汽車MCU芯片在短期內會繼續作為功能芯片的主力軍，但未來會逐漸被更高算力的SoC芯片兼容。在這種背景下，功率半導體和圖像傳感器的市場前景變得開闊，“一枝獨秀”的格局將被“百花齊放”所打破。而對于投資人而言，更重要的是靈活分析，投資有創新能力的MCU。

“全棧自研”是當前炙手可熱的話題，多家車企紛紛圍繞著自動駕駛這一熱點，對外祭出全棧自研的技術野心。如何看待汽車制造商的“全棧自研”戰略？是否意味著車企面向上游供應商“大廠”的“主權宣示”，可以不借助任何外部力量了？作為芯片供應商如何應對這個趨勢？下期節目我們將繼續對談三位嘉賓，為您帶來不一樣的精彩回答，敬請期待！