2022年11月8日-10日,由中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第12屆中國(guó)汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業(yè)首場(chǎng)盛會(huì),本屆論壇以“聚力行穩(wěn)
蓄勢(shì)新程”為主題,共設(shè)置“1場(chǎng)閉門峰會(huì)+1個(gè)大會(huì)論壇+16個(gè)主題論壇”,以汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展為主線,與行業(yè)精英一起貫徹新精神,研判新形勢(shì),共商新舉措。其中,在11月9日下午舉辦的“主題論壇3:汽車、芯片融合發(fā)展”上,工業(yè)和信息化部電子第五研究所總工程師恩云飛發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄:
尊敬的各位專家,各位領(lǐng)導(dǎo),大家好,我是工業(yè)和信息化部電子第五研究所的恩云飛,非常榮幸接受中國(guó)汽車論壇的邀請(qǐng),在這里跟大家探討汽車芯片的話題。我報(bào)告的題目是“攜手并進(jìn),共同打造汽車芯片產(chǎn)業(yè)新生態(tài)”,報(bào)告分為三個(gè)方面:
一、汽車芯片發(fā)展機(jī)遇及挑戰(zhàn)
新一代汽車向自動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展,汽車已經(jīng)不僅僅是代步工具,而是移動(dòng)的家,移動(dòng)的辦公室,移動(dòng)的娛樂系統(tǒng),由此也帶來了對(duì)汽車芯片更大、更高的需求。一方面是芯片使用量急劇的增加,另一方面,也使芯片向著高端化的發(fā)展,需要更大的算力,更快的速度,更加復(fù)雜的功能。與此同時(shí),汽車芯片的價(jià)值也在不斷的攀升。
世界百年未有之大變局,在地緣政治、俄烏戰(zhàn)爭(zhēng)的背景下,汽車產(chǎn)業(yè)芯片荒仍未緩解。當(dāng)前去中國(guó)化,芯片的逆全球化、區(qū)域化、本土化的趨勢(shì)進(jìn)一步加速,各項(xiàng)芯片競(jìng)爭(zhēng)法案更是對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片提出了新的挑戰(zhàn)。
俄烏沖突以來,導(dǎo)致半導(dǎo)體生產(chǎn)的關(guān)鍵原材料各種工藝臨時(shí)中斷,并提升全球價(jià)格,集成電路全球的重要物流通道出現(xiàn)受阻,面對(duì)外部重重壓力,從國(guó)家到地方,不斷出臺(tái)利好政策,激勵(lì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,開展央地聯(lián)動(dòng),提升汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈安全可靠水平。
從智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略,新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,到廣東省的“1+1+9”工作部署,不斷夯實(shí)集成電路發(fā)展的四梁八柱,推進(jìn)核心技術(shù)攻關(guān),協(xié)同發(fā)展,開展應(yīng)用驗(yàn)證示范。
在全球汽車產(chǎn)業(yè)重構(gòu)中,抓住我國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展難得的機(jī)遇期,打造國(guó)產(chǎn)汽車芯片供應(yīng)鏈體系。同時(shí),發(fā)展汽車芯片業(yè)面臨著諸多的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。
1.汽車芯片研發(fā)周期長(zhǎng),一款進(jìn)入國(guó)際通用供應(yīng)鏈的車規(guī)級(jí)芯片的認(rèn)證,通常需要3-5年的時(shí)間。在SAE-J1211中,對(duì)于汽車的設(shè)計(jì)需要自上而下,從整車,零部件,到元器件芯片,將需求層層分解,而對(duì)于驗(yàn)證,則是需要自下而上從元器件,到零部件,到整車,逐級(jí)開展驗(yàn)證。一款芯片要實(shí)現(xiàn)裝車,不但自身設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)檢驗(yàn),還要經(jīng)過漫長(zhǎng)的上車驗(yàn)證。特別是對(duì)于影響到車身安全的芯片,需要極長(zhǎng)的周期才能完成一款芯片上車應(yīng)用的閉環(huán)。
2.汽車芯片要求高,車規(guī)級(jí)芯片的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)、周期長(zhǎng)、成本高,與消費(fèi)級(jí)和工業(yè)級(jí)芯片相比,車規(guī)級(jí)芯片需要經(jīng)過更高標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)認(rèn)證。比如包括生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)評(píng)測(cè),電子兼容,強(qiáng)加速,早期失效等測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)則更加嚴(yán)苛,也由此帶來了更長(zhǎng)的認(rèn)證周期和更高的認(rèn)證要求。
3.本土企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力有待提升,本土企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱,與國(guó)際巨頭存在著較大差異。從全球汽車芯片巨頭的營(yíng)收情況來看,前十大汽車芯片企業(yè)占據(jù)了市場(chǎng)46%的份額。2021年,中國(guó)大陸芯片僅占全球市場(chǎng)的4%,而且主要集中在28納米以上較成熟的工藝制成上。
二、共同打造汽車芯片產(chǎn)業(yè)新生態(tài)
我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈的支撐,面對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)芯片的機(jī)遇與挑戰(zhàn),我們也希望產(chǎn)業(yè)鏈的上下游能通力合作,共同打造汽車芯片產(chǎn)業(yè)的新生態(tài)。
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào),要構(gòu)建以國(guó)內(nèi)大循環(huán)為主體,國(guó)際國(guó)內(nèi)雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局。面對(duì)當(dāng)前形勢(shì),汽車芯片從單一的國(guó)際采購,逐步發(fā)展到國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán),著力提升國(guó)產(chǎn)汽車芯片的供應(yīng)鏈保障能力,構(gòu)建產(chǎn)業(yè)發(fā)展新生態(tài)。
目前我們也看到,國(guó)內(nèi)汽車芯片的產(chǎn)業(yè)生態(tài)也在逐步的形成。在應(yīng)用帶動(dòng)和牽引下,汽車芯片產(chǎn)業(yè)正在向著新生態(tài)演進(jìn)。
1.整車企業(yè)向下沉,進(jìn)入到芯片的投資和研發(fā)領(lǐng)域,整車企業(yè),一級(jí)供應(yīng)商等企業(yè),支持重點(diǎn)的芯片企業(yè),他們開放需求,幫助芯片企業(yè)提升產(chǎn)品能力,解決產(chǎn)品應(yīng)用中的問題,從而使這些汽車芯片企業(yè)和汽車芯片能夠邁過更高的技術(shù)門檻的要求。
2.芯片企業(yè)向上探,了解更多的整車需求。更多的芯片設(shè)計(jì)企業(yè),希望進(jìn)入汽車芯片的行業(yè),通過供需對(duì)接等多種渠道,了解整車和一級(jí)供應(yīng)商的需求,從而來不斷提升產(chǎn)品的能力。去年以來,廣東省汽車半導(dǎo)體和元器件應(yīng)用產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟舉辦了多次通訊對(duì)接和交流活動(dòng),推動(dòng)廣東省整車企業(yè)、一級(jí)供應(yīng)商、芯片企業(yè)、第三方機(jī)構(gòu)、高校科研院所,共同打造汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新生態(tài)。
3.產(chǎn)業(yè)各方協(xié)同,助力產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈的建設(shè)。政府通過政策的牽引,項(xiàng)目的扶持,高等院校和科研機(jī)構(gòu)加大人才培養(yǎng)和科技攻關(guān),協(xié)會(huì)和聯(lián)盟牽頭標(biāo)準(zhǔn)的制定,以及標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)路線圖的制定,第三方機(jī)構(gòu)提供產(chǎn)業(yè)檢測(cè)服務(wù)等方式,共同打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。
電子五所作為工信部的直屬單位,同時(shí)也是服務(wù)產(chǎn)業(yè)的第三方機(jī)構(gòu),面對(duì)我國(guó)汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期,我們也正在開展著一系列的工作,助力產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
電子五所是最早從事質(zhì)量可靠性的專業(yè)研究所,它的發(fā)展定位是支撐政府的專業(yè)智庫,服務(wù)產(chǎn)業(yè)的科技平臺(tái),提升質(zhì)量、可靠性的權(quán)威機(jī)構(gòu),在全國(guó)各地設(shè)有41個(gè)分支機(jī)構(gòu)和辦事處。我們具備集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的全鏈條的質(zhì)量可靠性技術(shù)服務(wù)能力,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供質(zhì)量可靠性解決方案。
1.在整體解決方案方面,為芯片方面提供質(zhì)量可靠性整體解決方案,形成了以認(rèn)證為牽引,以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),構(gòu)建檢驗(yàn)檢測(cè)、技術(shù)規(guī)范、應(yīng)用推廣、技術(shù)攻關(guān)平臺(tái),建立產(chǎn)業(yè)協(xié)同機(jī)制,建成支撐汽車芯片產(chǎn)品、體系、功能認(rèn)證的重要載體,為汽車用國(guó)產(chǎn)芯片的上車應(yīng)用提供強(qiáng)有力的保障。
在認(rèn)證體系建設(shè)方面,針對(duì)國(guó)內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求,推動(dòng)建立汽車芯片分類、分級(jí)、分段的認(rèn)證體系。在管理體系認(rèn)證方面,優(yōu)先采用國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證模式,確保國(guó)際認(rèn)可度和有效性,保證體系快速運(yùn)行。在產(chǎn)品認(rèn)證方面,采用檢驗(yàn)、自我聲明加獲證后監(jiān)督的自愿性產(chǎn)品認(rèn)證模式,同時(shí)推廣系列產(chǎn)品,采用通用數(shù)據(jù)的檢測(cè)方式,提高產(chǎn)品的認(rèn)證效率。
在汽車芯片檢驗(yàn)檢測(cè)方面,我們?yōu)槠囆酒袠I(yè)提供,從原材料、元器件到系統(tǒng)級(jí)的可靠性檢測(cè)分析服務(wù),提供3F,也就是FMEA、FTA、FRACAS工具軟件,保障汽車芯片設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、應(yīng)用和管理全生命周期的質(zhì)量和可靠性。
同時(shí)我們具備從AEC-Q100、101、102、104到200的檢測(cè)能力,能夠提供從摸底評(píng)估,AECQ鑒定方案制定及實(shí)施、失效分析等一站式的服務(wù)。我們具備國(guó)家汽車電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,集成電路產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,以及國(guó)際電工委員會(huì)元器件質(zhì)量評(píng)定體系等一系列資質(zhì)。
在高端芯片性能測(cè)試方面,針對(duì)某國(guó)產(chǎn)CPU芯片,依據(jù)AEC-Q標(biāo)準(zhǔn),從ATE測(cè)試,板級(jí)測(cè)試,到系統(tǒng)級(jí)開展測(cè)試驗(yàn)證,對(duì)其性能參數(shù)進(jìn)行全面的評(píng)估,支撐用戶單位的選型和評(píng)價(jià)。
此外,我們正在大力推廣以5A技術(shù)為主體的先進(jìn)質(zhì)量工程技術(shù),在芯片設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈、全生命周期,開展質(zhì)量可靠性保障工作。通過5A技術(shù)的實(shí)施,某企業(yè)芯片失效率比國(guó)外同類產(chǎn)品降低50%。以5A和CA技術(shù)為核心,在工信部的指導(dǎo)下,成立了集成電路質(zhì)量提升推進(jìn)專家組,助力我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升生態(tài)的體系化建設(shè)。
同時(shí),我們還開展了一系列的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),在軟錯(cuò)誤評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)方面,基于中國(guó)中子源國(guó)家大科學(xué)裝置,建設(shè)國(guó)內(nèi)唯一的專用的大氣中子輻照試驗(yàn)平臺(tái),該平臺(tái)具備國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)推薦譜型吻合的大氣中子束流,可開展航空、5G通信、車載等電子元器件、模塊和系統(tǒng)級(jí)的大氣中子輻照評(píng)估。特別是對(duì)于車載電子系統(tǒng),試驗(yàn)結(jié)果表明,大氣中子輻照試驗(yàn)是汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化后,一項(xiàng)必須要關(guān)注的試驗(yàn)項(xiàng)目。
2.在汽車芯片電磁兼容方面開展技術(shù)攻關(guān)
依據(jù)國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn),建成具有全面覆蓋SAE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的集成電路電子兼容測(cè)試評(píng)價(jià)能力,和車載AEC-Q100認(rèn)證能力平臺(tái),牽頭國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定,掌握大規(guī)模復(fù)雜集成電路電磁兼容測(cè)試,以及強(qiáng)電磁脈沖實(shí)驗(yàn)等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
3.在汽車芯片安全測(cè)試評(píng)價(jià)方面,建立了面向全流程的基于故障注入的汽車芯片功能安全測(cè)試技術(shù),可以開展抵御系統(tǒng)性失效,隨機(jī)硬件失效風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估,掌握覆蓋側(cè)信道攻擊分析,電壓、電磁、激光故障注入分析,以及芯片安全后門檢測(cè)分析的技術(shù)能力,能夠滿足ISO
21434以及國(guó)標(biāo)的18336的檢測(cè)需求。
最后,對(duì)于本報(bào)告進(jìn)行一個(gè)小結(jié)。通過政府、車企、一級(jí)供應(yīng)商、芯片企業(yè)、協(xié)會(huì)聯(lián)盟、第三方機(jī)構(gòu)、高校研究機(jī)構(gòu),共同打造汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新生態(tài)。要提升國(guó)產(chǎn)汽車芯片的水平,包括設(shè)計(jì)、制造以及質(zhì)量可靠性水平,才能使我們更多的芯片上車應(yīng)用。
工信部五所在汽車芯片方面,為企業(yè)、為行業(yè)提供質(zhì)量可靠性整體解決方案,我們也借此機(jī)會(huì),希望更多的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)界的朋友,和我們一起共同推進(jìn)國(guó)產(chǎn)汽車芯片的發(fā)展。我的報(bào)告就到這里,謝謝大家。
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)
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