集微網(wǎng)消息，移動出行時代，汽車電子電氣架構(gòu)（E/E架構(gòu)）逐漸從傳統(tǒng)的分布式向集中式演進。在集中式E/E架構(gòu)下，新增的域控制器集成了更多的功能，主控芯片若要與其職能相匹配，則算力、性能等必須隨之提升。
在此趨勢下，汽車芯片從通用型、分散化的單一功能芯片（MCU）開始逐步轉(zhuǎn)向定制化、集成化的多功能SoC（System on Chip）芯片。SoC是系統(tǒng)級芯片，將系統(tǒng)關(guān)鍵部件集成在一塊芯片上，提升性能的同時可有效地降低系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的競爭力。如今，發(fā)展得如火如荼的智能座艙、ADAS，以及自動駕駛對車用SoC芯片的需求激增。去年年底以來持續(xù)蔓延的汽車缺芯更凸顯出SoC芯片的集成優(yōu)勢。
自我造血，“曲線”切入車載應(yīng)用領(lǐng)域？
早在這一波汽車“缺芯”之前，創(chuàng)立于2019年5月的深圳市騰云芯片技術(shù)有限公司（簡稱：騰云芯片）就將研發(fā)車用高集成度SoC芯片作為其戰(zhàn)略賽道。騰云芯片是一家芯片設(shè)計公司，研發(fā)團隊骨干均來自于中國臺灣芯片領(lǐng)域的知名公司。
騰云芯片創(chuàng)始人林政寬
騰云芯片創(chuàng)始人林政寬對集微網(wǎng)表示，選擇這一賽道和自身的從業(yè)經(jīng)驗密不可分。他在SoC芯片設(shè)計領(lǐng)域深耕近20年，曾先后任職于飛利浦半導(dǎo)體（現(xiàn)NXP）、Microchip、Atmel（被Microchip收購）、MITSUMI、臺積電等知名企業(yè)。而且，他有15年車規(guī)芯片設(shè)計經(jīng)驗，曾帶領(lǐng)模擬、數(shù)字芯片研發(fā)團隊成功開發(fā)超過30款車用芯片，包括車用防盜解碼芯片、無電池汽車胎壓偵測芯片、ABS防鎖死控制芯片、防撞雷達控制芯片、自動車窗控制芯片、智能后視鏡控制芯片等，芯片產(chǎn)品成功應(yīng)用在包括保時捷、寶馬、本田、豐田等國際一線車企。
但眾所周知，車用芯片研發(fā)周期長、設(shè)計門檻高、量產(chǎn)上車難，一顆汽車芯片一次性順利走過設(shè)計、封裝、流片、驗證、試產(chǎn)、量產(chǎn)全過程也需要3年時間，而且資金投入相當(dāng)大，因此，許多初創(chuàng)公司都望而卻步。
當(dāng)然，騰云芯片也必須直面這些痛點。和大多數(shù)創(chuàng)業(yè)公司一樣，騰云芯片選擇了“曲線救國”的路，研發(fā)團隊先“降維”切入研發(fā)周期短、出貨量快的消費電子和工業(yè)領(lǐng)域，爾后擴張至車載應(yīng)用。如今，公司發(fā)展即將進入正循環(huán)，騰云芯片自身造血能力也得到驗證。
成立兩年來，騰云芯片進行了三次融資，已成功研發(fā)4款多合一模數(shù)混合SoC芯片，其中3款一次流片成功，技術(shù)創(chuàng)新性屬于業(yè)界首創(chuàng)。目前，這些芯片也在有條不紊前行中。例如，三合一（MCU+充電IC+MOS）SOC芯片應(yīng)用于電子煙消費市場，2019年12月研發(fā)完成，2020年Q2出貨20萬顆；加密防偽芯片應(yīng)用于防偽與溯源，2021年8月流片；多合一電機變頻芯片應(yīng)用于家電電機變頻驅(qū)動控制，2020年12月研發(fā)完成，現(xiàn)在客戶測試中；以及2021年7月研發(fā)完成的32位內(nèi)核多合一芯片應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。
“為有源頭活水來”，林政寬表示，“一方面，我們順利切入工業(yè)領(lǐng)域，目前公司將部分資金用于工業(yè)電機變頻芯片的備貨；另一方面，業(yè)務(wù)向上擴張至車載應(yīng)用，憑借在汽車環(huán)境感知、決策控制、網(wǎng)絡(luò)/通信、人機交互等多個方向的技術(shù)積累，我們投入研發(fā)了3款高集成度車用SoC芯片，在單顆體積小巧的芯片上集成多顆芯片功能，降低芯片總數(shù)的同時提升可靠性、降低故障率，預(yù)計首款車用芯片將于2022年第二季度前實現(xiàn)流片。”
高度集成車用SoC，解決更深層的“卡脖子”難題？
芯片的競爭本質(zhì)是產(chǎn)品力的競爭，車規(guī)級芯片更是如此。但一直以來，我國汽車芯片國產(chǎn)化率很低，只有近5%，更遑論芯片供應(yīng)鏈的構(gòu)建。因此，在這次汽車“缺芯潮”中輕易被卡住脖子，縛住手腳。雖然，相比歐美日等車規(guī)芯片廠商，中國芯片廠商起步較晚，但國產(chǎn)替代問題迫在眉睫，而且部分廠商也在奮力追趕。
這一輪汽車“缺芯”終將結(jié)束，但不會終結(jié)。有分析師指出，未來的缺芯與以往不同的是，還將是一波接一波的。業(yè)內(nèi)人士表示，當(dāng)前的汽車芯片缺貨，表面看是有一些偶發(fā)的因素，但深層次的原因在于，現(xiàn)在汽車往往需要使用上百顆的各類大小芯片，其供應(yīng)鏈管理難度天然存在。因此，解決汽車缺芯的終極方案是走向中央集成架構(gòu)，其可通過一顆芯片完成所有的事。對此，林政寬也表示贊同，并指出，“如今，國產(chǎn)車用芯片卡脖子只是表象，未來更深層的卡脖子可能在高度集成SoC領(lǐng)域”。
縱觀當(dāng)前芯片設(shè)計的趨勢和走向，國際車規(guī)芯片大廠研發(fā)的技術(shù)趨勢已步入高度集成化。例如，安森美的車窗控制集成芯片、東芝的電機驅(qū)動集成芯片、基帶通信芯片等，都是高度集成的SoC，有些甚至集成了感知、控制、驅(qū)動和電源管理4種芯片，功能強大且被替代率極低，形成了自身的技術(shù)壁壘。
但反觀國內(nèi)車用芯片行業(yè)現(xiàn)狀，投入大量資金在做同一件事PIN TO PIN的現(xiàn)象層出不窮。短期的缺芯形勢下，這些單顆芯片替代方案出量看起來不錯。但待這一波緊缺緩解后，面對傳統(tǒng)車用芯片大廠的競爭，國內(nèi)芯片供應(yīng)商容易陷入專利壓制和價格戰(zhàn)。對此，林政寬表示：“長遠來看，解決缺芯的終極方案是行業(yè)需要差異化，擁抱創(chuàng)新的技術(shù)，國內(nèi)芯片公司也要勇于走一條創(chuàng)新，同時技術(shù)壁壘高的道路。這也是我們選擇高度集成SoC這一賽道的重要原因，以解決終極卡脖子難題。”
深度布局芯片供應(yīng)鏈，可與車用芯片大廠“同臺競技”？
不難發(fā)現(xiàn)，智能座艙正在成為芯片供應(yīng)商之間競爭的焦點。作為車用SoC當(dāng)前應(yīng)用最大的領(lǐng)域，智能座艙的迭代速度猶如手機一樣快速，產(chǎn)品生命周期越來越短，競爭異常激烈。傳統(tǒng)車用芯片大廠如恩智浦、德州儀器、瑞薩，消費芯片廠商如英偉達、高通、三星也紛紛入局。
騰云芯片如何比肩國際車規(guī)芯片大廠發(fā)展，并與他們同臺競技？林政寬表示，“人才是芯片設(shè)計公司的重要靈魂”，除了他本人，公司研發(fā)團隊在車規(guī)級芯片設(shè)計上也具有先天優(yōu)勢，如上文所言，研發(fā)團隊均來自于中國臺灣地區(qū)知名芯片設(shè)計公司，尤其擅長模擬、數(shù)字及功率器件的單芯片高度集成。
另一方面，騰云芯片在落地人才培訓(xùn)計劃，此次疫情確實為公司造成了諸多不方便，為了加速技術(shù)落地與產(chǎn)品量產(chǎn)，騰云芯片拓寬思路，對接高校，培養(yǎng)人才的同時反哺行業(yè)。林政寬稱，“公司開始網(wǎng)課教學(xué)，招聘10-20名微電子等專業(yè)的學(xué)生，同時邀請業(yè)內(nèi)知名芯片封裝、制造等領(lǐng)域的專家，以及公司內(nèi)部的骨干‘手把手’實戰(zhàn)教學(xué)。”
技術(shù)硬實力也不容小覷，騰云芯片開始布局專利，同時擁有IP庫積累，經(jīng)驗的積累與沉淀鑄就研發(fā)周期短，流片成功率高的競爭力。林政寬指出：“更為關(guān)鍵是的，相比那些國際大廠，我們更能深度扎根于客戶需求進行差異化芯片設(shè)計，尤其針對客戶痛點，靈活、快速滿足他們的需求，幫助企業(yè)降低芯片采購成本并縮短產(chǎn)品研發(fā)周期。同時也歡迎國內(nèi)車企及產(chǎn)業(yè)鏈在汽車電子芯片研發(fā)領(lǐng)域與騰云公司展開深度合作。”
對于芯片復(fù)雜的供應(yīng)鏈，騰云芯片也有自身的深層布局。林政寬談到，除了單純的芯片設(shè)計，為了突破EDA軟件的限制，騰云芯片還開發(fā)了一些小型工具，相當(dāng)于在三大EDA軟件公司挖掘的“游泳池”旁邊，開辟一條新的“泳道”；在晶圓制程上，騰云芯片則選擇了競爭對手較少的BCD制程，其特點是將硅平面工藝用到功率集成上，與傳統(tǒng)的雙極功率工藝相比，BCD工藝優(yōu)勢顯著，整合過的BCD工藝制程能大幅降低功率損耗，提高系統(tǒng)性能，節(jié)省封裝費用，并具有更好的可靠性；在芯片封裝方面，公司也在規(guī)劃車規(guī)級芯片封裝廠一期工程，目前已完成封裝人才團隊組建和設(shè)備選型。
結(jié)語
騰云芯片選擇了一條技術(shù)壁壘高的道路，前行路上必定有不少坎坷，但未來發(fā)展前景十分可觀。而且，騰云芯片優(yōu)勢突出，不僅具備行業(yè)內(nèi)稀缺的模擬電路、數(shù)字電路以及功率器件的單芯片集成能力，還掌握了芯片制造、封裝等多個環(huán)節(jié)的“獨門絕技”，這些都將是公司發(fā)展路上的“制勝法寶”。
（校對/落日）
