我們介紹了在當前電動汽車大范圍普及的背景下，汽車存儲芯片的重要作用和目前主流的存儲技術。本篇文章我們將對車用芯片的制程和供應鏈關系展開討論。

制程技術的革新：異構集成與 Chiplet

異構集成，無疑是制程革新的一個很不錯的發展方向。車用芯片和消費類芯片一樣，都在朝著高速傳輸的方向發展。黃仲宇分享說：“基本上具備高速芯片集成能力的異構集成封裝電路，被視為后摩爾定律時代，延續半導體發展的動能和亮點?！?/p>

異構集成不是單一的技術點，而是包含使用的器件、設計、軟件算法等在內的多個技術點的綜合，在同一個封裝系統內集成多個芯片，大大提升了系統的整體封裝效果。同時，系統的總焊接點減少還可以降低系統成本、封裝體積、重量以及傳輸時的時間延遲。這對于有限的汽車模塊空間無疑是很大的助力。

?異構集成的關鍵?

異構集成的關鍵在于掌握先進封裝技術，這也被看成是延續摩爾定律的重要路徑。先進封裝是采用先進的設計思路和先進的集成工藝，對芯片進行封裝級重構。

作為先進制程工藝的領跑者，目前臺積電的異構集成電路技術已經進入了系統微縮的階段，正在加強芯片和芯片之間的連接密度以及封裝尺寸的大小。不過，臺積電當前也面臨著兩大問題，一是總成本；二是制程的精準度。黃仲宇表示，這些挑戰是普適性的，所有加入這個賽道的參與者，都將面臨同樣的挑戰。

?

? 小型化、集成化、高性能化

小型化、集成化、高性能化是芯片發展的趨勢。Chiplet 也被稱為小芯片或芯粒，是近年來芯片制造領域備受矚目的技術路線。最早提出這個概念的，是 Intel 和 AMD。他們最主要的目的是降低功耗，提高制程能效，尤其希望在制程工藝邁向 3nm 之后，還能持續推進半導體的發展。不過，目前的代工大廠似乎只是達到了物理的極限。

? Chiplet 標準亟待解決

在3nm之后，成本的增速非?？臁H通過制程工藝的技術來實現微縮，顯然是不現實的。與此同時，Chiplet 仍有很多問題需要去解決，例如將不同的芯片封裝到一起，散熱也將是個問題。目前業內還沒有完全統一的 Chiplet 標準，但已有產業領先者擬商議攜手共同打造全新的 Chiplet 生態系統，此外，還需要考慮硬件整合、信號傳遞等問題。而且芯片集成后，一旦有一顆出現問題，那整個系統都會受到影響，因此維修代價非常高昂。也正是因為這些原因，短期內，有能力參與推進 Chiplet 技術的廠商少之又少，目前主要是以 Intel、臺積電、AMD、日月光、三星和高通為主。

? UCle 1.0?

目前英特爾牽頭的 UCle 聯盟已建立 UCIe 1.0 標準，預計促成 Chiplet 接口規范的標準化，以形成基礎架構供各種芯片互連。而作為一種開放的互連規范，業界預期 UCIe 能促成“膠水芯片”生態系統的建構，使 Chiplet 能在封裝層級實現普遍互連和開放的生態系統，讓業界突破摩爾定律的限制。

?與傳統封裝技術的區別?

不過，Chiplet 有別于傳統封裝技術，它帶動的是整個產業鏈生態的改變。除了提升制程工藝外，它也同樣有益于生產封裝所需要的相關設備，甚至是相關的原物料。黃仲宇分享說：“并不是每一種芯片都非得需要用到最高最先進的制程工藝，我們將電路分割成獨立的小芯片，各自強化功能，并用相對匹配的制程工藝來制作。再通過先進封裝將這些芯片集成在一起才是 Chiplet 的目的”。正是這些先進的封裝和異構集成技術大幅助力了汽車芯片的智能化發展。

?

車用芯片供應鏈關系的新趨勢

傳統供應鏈關系復雜且滯后

在傳統的車用芯片開發流程中，各車廠在決定好自己車型所需要的功能模塊、系統模塊后，會選擇自我開發或與 tier1、tier2 的系統模塊開發商合作。而系統模塊開發商則是通過尋找實力雄厚或是潛力很大的 ECU 廠商進行洽談合作。至于芯片廠商，則是遵循車規的標準規范，來確保產品的質量。

這種復雜的供應鏈關系，在大多數的狀況下是不利于芯片廠商推陳出新的。車載芯片制造商不能直接跟汽車制造商聯系，這也就意味著芯片廠商并不能及時獲取到市場的需求信息，不能及時捕捉到汽車市場發生的變化。而車規芯片的驗證往往需要很長的時間，所以芯片廠商很難馬上去針對市場做出相應改變。這也是近兩年來，汽車行業出現芯片短缺的關鍵原因之一，由此也引發了汽車供應鏈關系的重構。

1+1+1=全產業鏈掌控能力

現在，越來越多的 OEM 廠商已經開始選擇與芯片廠商直接合作，共同研發、設計、制造和封裝芯片。此外，越來越多的車企也開始將觸角延伸至芯片領域，或是與各大芯片廠商深度合作，或是直接投資各大芯片廠商，還有些車企已經成立了專門的科技公司，以此加強對包括系統模塊、微控制器甚至芯片在內的全供應鏈的掌控能力。

對于芯片供應商來說，在與 OEM 廠商締結聯盟之后，雙方可以對某一特定車型共同開發，打造量身定制的最適用的產品。同時，因為能及時掌握汽車市場的一手需求信息，芯片廠商也可以開發出高度相融的跨車款共用平臺，不局限于僅為某一家 OEM 或某一款車型開發生產專用芯片。對于 OEM 廠商來說，這種供需合作關系也是很有吸引力的，不僅可大大提高自己對車載芯片的掌握能力，同時還能打造最獨一無二且適用的產品。

不過，黃仲宇也特別指出：“這是非常理想的狀態。不得不說，這些都需要時間的發酵，并不是一朝一夕就能實現的?！?/p>

結束語

?

近幾年，V2X 蜂巢式車聯網正以每年30%的年復合成長率增長，預計在 2027 年，市場規模將會達到 188 億美元。在數字化逐漸普及之后，未來交通工具間的彼此溝通是最基本的。V2X 應用的最終目標是提升行人以及行車的道路使用安全，并且通過有效的設備間溝通來改善整體交通狀況、提高行車效率。所有的通信都仰賴信息流的傳遞、接收和解讀。信息的數字化及信息流的收集和儲存將是未來自駕車發展至關重要的一環。

? 高速傳輸閃存不可或缺

隨著數字化提升，需要存儲的代碼體積也越來越大，對算力水平的考驗也越來越嚴格。不過，系統的算力取決于處理器或芯片的算力。只要芯片的處理單元越多，算力就越強。黃仲宇特別解釋說：“這也是為什么大家都一直往 5nm、3nm 等先進制程前進的原因，因為它在固定面積內可處理的運算更多更復雜。但除了處理器芯片算力增加之外，周邊內存的數據傳輸能力也要跟著提升，這也是華邦開發高速傳輸閃存的原因之一?！?/p>

? 車載芯片的質量驗證更加嚴格

車載芯片不同于一般消費芯片，它需要有高規格的生產和質量驗證與更嚴格的測試流程，滿足長期穩定供貨的需求，還需要有專業的背景和技術做支撐。此外，車規產品在工廠管理、測試規格以及質量驗證方面甚至比工控工規產品的更為嚴苛。

黃仲宇介紹說：“作為 IDM，華邦電子有兩座 12 寸晶圓廠。目前，臺中工廠是主要的生產基地，產品線覆蓋 Flash 和 DRAM，而全新的高雄工廠今后將主攻先進 DRAM，可以有效地調節產能利用率，并合理安排整個生產進程。”

?

如今的自動駕駛技術已經足以面對大多數的應用場景了，但是仍有一些需要被進一步討論，包括它的流程以及法律規范等議題，特別是在半自動駕駛階段的肇事責任歸屬與賠償，將會是一個待長時間研究討論的法律課題。未來的改變并不是單一項目或是單一汽車品牌就能做到的，它是汽車產業整個生態鏈的改變，包括汽車生產、再生能源和材料、信息數字化等等。當然，在提升行車效率之后，自動駕駛還將會改善整體使用環境，免去不必要的能源浪費。

編輯：黃飛