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去年末的 汽车 芯片短缺扼住了 汽车 行业的咽喉，这场行业性的供应短缺再次让人们见识了 汽车 芯片的重要性，有关部门也对此高度重视。
春节前，工业和信息化部装备工业一司、电子信息司与主要 汽车 芯片供应企业代表进行了座谈交流。工信部装备工业一司、电子信息司建议 汽车 芯片供应企业高度重视中国市场，加大产能调配力度，提升流通环节效率，与上下游企业加强协同，努力缓解 汽车 芯片供应紧张问题，为中国 汽车 产业平稳 健康 发展提供有力支撑。
相对于对消费级电子芯片的理解，人们似乎对 汽车 芯片的“杀伤力”存有疑惑。 汽车 芯片是车规级芯片的通俗叫法，在现代化的 汽车 产品上， 汽车 芯片相当于“大脑”。
“随着传统 汽车 向新能源 汽车 和智能网联 汽车 的发展，所搭载的芯片越来越多，对智能性的要求也在提高，此前需靠驾驶员判断的东西现在慢慢交给芯片，这样 汽车 对芯片的使用量就会越来越多，并且对芯片的算力要求也会越来越高。”中国 汽车 工业协会副总工程师许海东表示。
等级仅次于军工级， 汽车 芯片种类繁多
受制于去年末全球 汽车 芯片供应紧张，不少大牌车企不得已采取减少，甚至停产的措施来应对，包括大众 汽车 、福特 汽车 、通用 汽车 、本田 汽车 、斯巴鲁、日产 汽车 等在内的全球 汽车 厂商都出现了被迫减产的情况。市场机构IHS Markit预测，2021年第一季度， 汽车 产量将比最初预期的少约67.2万辆；美国伯恩斯坦研究公司预测称，由于2021年全球范围内 汽车 芯片短缺，预计今年将造成多达450万辆 汽车 产量的减少，相当于全球 汽车 产量的近5%。
很多人对芯片重要性的认识或来源于消费级电子产品，一枚小芯片就能实现强大的功能。如今的 汽车 功能越来越强大，越来越智能，都可以归因于 汽车 芯片的应用。
从整个芯片行业的等级划分来看，分别有军工级、车规级、工业级和消费级，其中车规级芯片对于可靠性、一致性和稳定性要求更高，仅次于军工级。
“车规级芯片与消费级芯片有很大不同，车规级芯片需要面临更恶劣的环境，要求可靠性更高，车规级芯片的要求更为严格。”许海东表示，“因此对芯片厂家的 汽车 芯片生产线要求也更为严格，车规级芯片的生产线可以改造生产其他芯片，但生产其他芯片的生产线无法轻易改造生产车规级芯片。”
从分类上来看， 汽车 芯片大致分为以下几类，一是负责算力的控制芯片，也就是处理器和控制器芯片，如发动机、底盘和车身控制，以及中控、辅助驾驶（ADAS）和自动驾驶系统等；二是负责功率转换的IGBT功率芯片，一般应用于电动车的电源和接口；三是传感器芯片，主要用于各种雷达、气囊、胎压监测。 汽车 芯片也可以分为主控芯片、功能芯片、功率芯片和传感器芯片。
从车规级芯片的要求来看，需要适应-40 到-150 的极端温度，高振动、多粉尘、有电磁干扰，湿度要适应0%-100%，一般车规级芯片的设计寿命为15年或20万公里。从架构方面来看，车规级芯片需要有独立的安全岛设计，在关键模块、计算模块、总线、内存等，都有ECC、CRC的数据校对，为车规级芯片提供功能安全。
一般来看，一款车规级芯片需要2-3年的时间完成车规认证并进入整车厂供应链，一旦进入后，一般拥有5-10年的供货周期。
汽车 芯片相当于 汽车 大脑，高端车型要装150多种芯片
从1908年第一辆福特T型车下线走出车间，人们形成了对传统 汽车 的固有认知：“四把椅子+四个轮子+发动机”。这样的认知一直持续到1977年。通用 汽车 在1977年首次在 汽车 上搭载电子控制单元（ECU），实现了速度、油箱、里程和发动机等信息的显示。
随后的时间里，车规级芯片在 汽车 中的重要性不断提高，一辆车不仅可以更快地完成从始发地到目的地的驾驶，还具有 娱乐 、导航等辅助功能。而二十多年前， 汽车 开始进入电控时代，如今一辆普通 汽车 至少安装40种芯片，高端车型则需安装150种以上。据悉，上个世纪70年代， 汽车 电子元件的成本占比大约为5%左右，2005年 汽车 电子元件的成本比例大概增长至15%左右，而2019年一辆新车的芯片成本平均为329美元。
在电控 汽车 时代，芯片早已成为 汽车 的“决策大脑”以及“遍布全车的神经系统”。举例来讲 ，在纯机械发动机时代，发动机的进排气时机、气门开闭时长完全由凸轮轴和凸轮决定，当发动机被制造出来，其进排气也就固定了。而当发动机进入电控时代，通过电脑智能调节气门开闭时机和时长，有意将进气门延迟关闭，排气门提前开启，让进排气更加充分，提升性能；如果缺少芯片，最直观的表现就是油耗和排放控制的缺失。
此次扼住车企咽喉的是应用于ESP（电子稳定控制系统）中的MCU（微控制单元）和ECU中的MCU，需要用8英寸晶圆打造。ESP是 汽车 主要安全系统的一部分，是ABS防抱死系统的延伸，上个世纪80年代，ABS还是豪华车的配置，而随着ESP的量产推广，它已成为 汽车 最基础的安全配置；ECU则是涵盖了诸如调整车窗、座椅、灯光等功能，在如今的中高端车型上，这两类芯片必不可少。
实际上 ，在新能源 汽车 和自动驾驶的双重驱动下，车规级芯片正在颠覆传统产业，随着ADAS、自动驾驶技术的成熟，需要大量的图像数据、雷达数据处理， 汽车 厂商对芯片的算力要求也在提高。“随着传统 汽车 向新能源 汽车 和智能网联 汽车 发展，所搭载的芯片越来越多，对智能性的要求也在提高，此前需靠驾驶员判断的东西现在慢慢交给芯片，这样 汽车 对芯片的使用量就会越来越多，并且对芯片的算力要求也会越来越高。”许海东表示。
实际上，在业内看来，当 汽车 进入电控时代以及向电气化转型， 汽车 与芯片就已经密不可分；而此次芯片危机的爆发，或也意味着行业革新正在进行。
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