編者按：2021年以來(lái)，“芯片荒”無(wú)疑是汽車(chē)行業(yè)最受關(guān)注的話題。疫情、自然災(zāi)害等因素帶來(lái)的影響是階段性的，但全球政治環(huán)境帶來(lái)的影響將成為常態(tài)。隨著自動(dòng)駕駛的快速發(fā)展，車(chē)用芯片是否也會(huì)遭遇與華為類似的尷尬局面？為探其究竟，《汽車(chē)觀察》特別邀請(qǐng)自動(dòng)駕駛科技公司禾多科技撰寫(xiě)分析報(bào)告，厘清自動(dòng)駕駛芯片的技術(shù)分布與產(chǎn)業(yè)鏈格局，從而探索中國(guó)技術(shù)進(jìn)步與替代國(guó)際傳統(tǒng)供應(yīng)商的可能性。

（接上期）

（二）ASIL-D級(jí)MCU芯片

1.技術(shù)現(xiàn)狀

MCU（Microcontroller Unit）指微控制單元，可以理解成一個(gè)嵌入式的微電腦，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、制動(dòng)系統(tǒng)、空調(diào)、照明和車(chē)窗等一系列功能進(jìn)行控制。隨著電子/電氣系統(tǒng)逐漸復(fù)雜化，為了實(shí)現(xiàn)汽車(chē)電子/電氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)——ASIL等級(jí)（Automotive Safety Integrity Level，汽車(chē)安全完整性等級(jí)）應(yīng)運(yùn)而生。ASIL分為四個(gè)等級(jí)，分別為A、B、C、D。D是最高等級(jí)，意味著整個(gè)系統(tǒng)范圍內(nèi)單點(diǎn)故障率不超過(guò)1%。在自動(dòng)駕駛汽車(chē)的域控制器中，MCU芯片負(fù)責(zé)提供高可靠性的輸出，因此要求達(dá)到ASIL-D等級(jí)。

2.產(chǎn)品趨勢(shì)

目前，能夠獨(dú)立開(kāi)發(fā)ASIL-D級(jí)別的MCU芯片的廠商依舊是極少數(shù)，以薩瑞、恩智浦為代表的傳統(tǒng)巨頭具備明顯優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用在ADAS中的系統(tǒng)芯片，大多在ASIL-B或C級(jí)。為了在ADAS系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)上達(dá)到ASIL-D級(jí)，大部分廠商目前的解決方案是利用多枚B或C級(jí)芯片建立一個(gè)冗余系統(tǒng)，通過(guò)ASIL分解原則達(dá)到D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。但是如此一來(lái)，會(huì)出現(xiàn)成本高與功耗大的問(wèn)題。

而對(duì)于使用ASIL-B級(jí)MCU芯片的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，即便通過(guò)冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使整車(chē)電子系統(tǒng)達(dá)到了ASIL-D級(jí)，目前也只能滿足ADAS的需求。如果想要實(shí)現(xiàn)高階自動(dòng)駕駛，獨(dú)立使用ASIL-D級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的MCU芯片將是必要的。目前整個(gè)業(yè)界正在快馬加鞭地部署“高性能計(jì)算系統(tǒng)”，即SoC芯片，為自動(dòng)駕駛提供足夠的算力，與此同時(shí)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)上品類繁多的汽車(chē)控制子系統(tǒng)，必須具備高級(jí)別的安全性。所以除了大算力運(yùn)算所需的SoC芯片外，在面對(duì)某些臨界安全問(wèn)題時(shí)，ASIL-D級(jí)別的MCU將保證自動(dòng)駕駛汽車(chē)在極限狀態(tài)下的可靠性。

目前，ASIL-D級(jí)的MCU芯片制程通常在28nm左右，并非高端制程，但是它為了降低軟件故障風(fēng)險(xiǎn)而采取了獨(dú)特的lockstep（鎖步）結(jié)構(gòu)，即內(nèi)核冗余技術(shù)，對(duì)芯片設(shè)計(jì)的要求很高。鎖步結(jié)構(gòu)是主內(nèi)核配備一個(gè)影子內(nèi)核，兩個(gè)內(nèi)核同時(shí)執(zhí)行相同的指令，再利用比較器去查找差異，一旦其中一個(gè)內(nèi)核出現(xiàn)故障，比較器將啟動(dòng)糾正措施。例如恩智浦希望基于現(xiàn)有的ASIL-B級(jí)ARM核，應(yīng)用鎖步架構(gòu)達(dá)成ASIL-D級(jí)。由于鎖步架構(gòu)對(duì)于芯片的設(shè)計(jì)能力要求高，很多芯片設(shè)計(jì)能力出眾卻缺乏汽車(chē)電子領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)的廠商，視此為“彎道超車(chē)”的機(jī)會(huì)，也試圖參與ASIL-D級(jí)MCU芯片市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。比如ARM和Synopsys（美國(guó)新思科技）正在布局推出具備雙核鎖步（Dual Core Lockstep）處理器的ASIL-D級(jí)MCU。

3.市場(chǎng)規(guī)模

在地緣化政治摩擦和半導(dǎo)體缺貨漲價(jià)的行業(yè)現(xiàn)狀下，國(guó)產(chǎn)化MCU越發(fā)成為公眾的焦點(diǎn)。

出于成本控制與定制化的需求，主機(jī)廠和一級(jí)供應(yīng)商往往會(huì)與MCU芯片供應(yīng)商建立戰(zhàn)略聯(lián)盟關(guān)系，共同開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，以獲得穩(wěn)定的MCU芯片供應(yīng)。

目前，中國(guó)市場(chǎng)的MCU芯片基本被外方品牌占據(jù)，主要因?yàn)閲?guó)外MCU產(chǎn)品在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性與口碑方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，而且國(guó)內(nèi)主機(jī)廠已經(jīng)與國(guó)外成熟的供應(yīng)商建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系。近年來(lái)，我國(guó)也涌現(xiàn)了一批國(guó)產(chǎn)的MCU芯片供應(yīng)商，但是它們需要從提升產(chǎn)品質(zhì)量與保證產(chǎn)能供應(yīng)兩個(gè)方面發(fā)力，逐步打破外方的市場(chǎng)壟斷。

總體看國(guó)產(chǎn)MCU芯片，不論是市場(chǎng)份額還是技術(shù)先進(jìn)性，都無(wú)法和國(guó)外企業(yè)相比。對(duì)于中國(guó)企業(yè)而言，目前主流產(chǎn)品還停留在8位MCU，占比50%左右。16/32位MCU占比分別為20%左右（ASIL-D級(jí)MCU一般都在32位以上，甚至64位）。這意味著，國(guó)內(nèi)MCU應(yīng)用領(lǐng)域多集中在低端電子產(chǎn)品，中高端電子產(chǎn)品市場(chǎng)依舊被外方壟斷。

中國(guó)MCU企業(yè)想跳出8位MCU低端產(chǎn)品的困境，需要積極研發(fā)32位及以上ASIL-D級(jí)MCU芯片，進(jìn)軍中高端產(chǎn)品和發(fā)展通用型芯片及其解決方案。而建立MCU生態(tài)一直是中國(guó)MCU芯片的短板，對(duì)于獲得ARM內(nèi)核授權(quán)的中國(guó)MCU芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，ARM多年打造的生態(tài)環(huán)境是一個(gè)很好的跳板，但需打造出差異化。中國(guó)MCU企業(yè)正加強(qiáng)與中國(guó)軟件企業(yè)合作，打造自主可控的嵌入式系統(tǒng)生態(tài)環(huán)境。目前比亞迪半導(dǎo)體、華大北斗和杰發(fā)科技等都在積極研發(fā)ASIL-D級(jí)別的MCU芯片，預(yù)計(jì)2023年將會(huì)面世。

?附：MCU芯片市場(chǎng)震蕩

新冠疫情暴發(fā)，帶來(lái)了芯片短缺問(wèn)題。一方面，隨著全球汽車(chē)消費(fèi)升級(jí)，汽車(chē)電子化趨勢(shì)日益顯著，全球?qū)?chē)載MCU芯片的需求持續(xù)增加;但另一方面，MCU處于低端制程，利潤(rùn)率低，以臺(tái)積電為代表的MCU制造商沒(méi)有擴(kuò)產(chǎn)的動(dòng)力。最后受疫情影響，芯片制造商暫時(shí)停產(chǎn)，原本就存在的供需矛盾更為突出，甚至出現(xiàn)了斷供的現(xiàn)象 。

需要澄清的是，我國(guó)市場(chǎng)的“缺芯”問(wèn)題只是目前國(guó)際供應(yīng)鏈格局與疫情下市場(chǎng)變動(dòng)引起的，與中美貿(mào)易摩擦關(guān)系不大。

三、自動(dòng)駕駛芯片供應(yīng)鏈?zhǔn)崂?/b>

我國(guó)自動(dòng)駕駛行業(yè)的供應(yīng)鏈與技術(shù)對(duì)美的依賴程度越高，則面臨的風(fēng)險(xiǎn)越大。因此，我們嘗試剖析自動(dòng)駕駛行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈條，找到目前美國(guó)占主導(dǎo)地位的環(huán)節(jié)，確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，認(rèn)清在目前美方基本掌握芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈權(quán)力的背景下，中國(guó)自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)面臨著供應(yīng)鏈權(quán)力和政治風(fēng)險(xiǎn)的雙重威脅。

芯片產(chǎn)業(yè)具有技術(shù)尖端、技術(shù)迭代周期較短、資本消耗巨大等特點(diǎn)，其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中強(qiáng)愈強(qiáng)、弱愈弱的 “馬太效應(yīng)”明顯，產(chǎn)業(yè)鏈權(quán)力穩(wěn)定生成， 壟斷格局趨于固化。

（一）上游環(huán)節(jié)：原材料和生產(chǎn)設(shè)備

芯片產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的最上游包括原材料供應(yīng)與生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)兩大部分。

1.芯片原材料

在半導(dǎo)體原材料供應(yīng)商中，日本企業(yè)的優(yōu)勢(shì)非常明顯。對(duì)于芯片制造而言，獲取優(yōu)質(zhì)的原材料是不可或缺的前提條件，然而在原材料環(huán)節(jié)，一般只有少數(shù)幾家廠商能夠掌握高標(biāo)準(zhǔn)的提純和加工技術(shù)。以硅片這一最基礎(chǔ)的原料為例，2020年，來(lái)自日本、中國(guó)臺(tái)灣、德國(guó)和韓國(guó)的五家龍頭企業(yè)壟斷了超94%的全球市場(chǎng)份額。其中，來(lái)自日本的信越與勝高，更是作為五大龍頭企業(yè)中的雙雄足足占據(jù)了半壁江山，展現(xiàn)了日本在半導(dǎo)體原材料供應(yīng)環(huán)節(jié)的超強(qiáng)實(shí)力。

可以說(shuō)，日本原材料供應(yīng)商憑借自身對(duì)相關(guān)技術(shù)控制的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在芯片供應(yīng)鏈的上游獲得了巨大的話語(yǔ)權(quán)（賣(mài)方權(quán)力），但是考慮到美國(guó)對(duì)日本的技術(shù)扶植以及特殊的美日政治關(guān)系，美國(guó)幾乎可以與日本同享此賣(mài)方權(quán)力。

2.芯片生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)

在芯片生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)環(huán)節(jié)中，光刻機(jī)是最為核心的設(shè)備。光刻機(jī)領(lǐng)域由荷蘭的阿斯麥爾和日本的尼康、佳能三家企業(yè)所壟斷。其中，生產(chǎn)先進(jìn)制程芯片所需的極紫外（EUV）光刻機(jī)完全由阿斯麥爾壟斷。這種光刻機(jī)價(jià)值連城，單臺(tái)售價(jià)超過(guò)1億美元，被認(rèn)為是 “鈔票印刷機(jī)”。由于高度依賴該企業(yè)提供的光刻機(jī)，英特爾、三星和臺(tái)積電等全球主要芯片制造商爭(zhēng)先為其提供研發(fā)資金以換取股份，這體現(xiàn)了阿斯麥爾的賣(mài)方權(quán)力。不過(guò)，雖然阿斯麥爾是一家荷蘭公司，但其背后依然是美國(guó)資本，其崛起也與美國(guó)的支持密不可分，美國(guó)掌握著最大的 “隱形權(quán)力”。

在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上：1997 年，美國(guó)政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)牽頭組建 EUV LLC 前沿技術(shù)組織，制定了EUV光源的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在美國(guó)的幫助下，阿斯麥爾被允許加入EUV LLC前沿技術(shù)組織，獲得了生產(chǎn)極紫外（EUV）光刻機(jī)的資格，而另外兩大巨頭尼康和佳能卻被排除在外。美國(guó)從而在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，一手扶植了阿斯麥爾在該領(lǐng)域的壟斷地位。

在核心技術(shù)上：美國(guó)掌握著EUV光刻機(jī)的核心技術(shù)。2020年10月5日，美國(guó)商務(wù)部工業(yè)與安全局（BIS）發(fā)布決議，禁止向非瓦森納成員的國(guó)家（中國(guó)不在該協(xié)定內(nèi)），進(jìn)行六項(xiàng)“新興技術(shù)”的技術(shù)轉(zhuǎn)讓，其中就包括兩項(xiàng)EUV光刻機(jī)的核心技術(shù)。

在國(guó)際政治上，美國(guó)還可以利用《瓦森納協(xié)定》直接干預(yù)荷蘭政府向中國(guó)出口光刻機(jī)。早在2018年，中芯國(guó)際便以高價(jià)從阿斯麥爾處訂購(gòu)了一臺(tái) EUV光刻機(jī)，但在美國(guó)干預(yù)之下，本應(yīng)于2019年交付的這臺(tái)高端光刻機(jī)至今仍未被放行，這直接鉗制了中國(guó)高端芯片的研制能力。

因此在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和政治，美國(guó)都牢牢控制著世界EUV光刻機(jī)的供應(yīng)。

（二）中游環(huán)節(jié)：芯片設(shè)計(jì)、制造與封測(cè)

芯片供應(yīng)鏈的中游包括芯片設(shè)計(jì)、制造與封裝測(cè)試三大核心環(huán)節(jié)，并衍生出了兩種生產(chǎn)模式。

第一種生產(chǎn)模式為一體化制造 （IDM）模式，即一家企業(yè)集芯片設(shè)計(jì)、制造與封裝測(cè)試三大核心環(huán)節(jié)為一體。采用該生產(chǎn)模式的企業(yè)主要有美國(guó)的英特爾和美光科技 、韓國(guó)的三星和SK海力士，四者均在全球半導(dǎo)體供應(yīng)商中穩(wěn)居前列，特別是英特爾與三星更是以營(yíng)收的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)穩(wěn)居前二 。

第二種生產(chǎn)模式則進(jìn)一步細(xì)化了中游三大核心環(huán)節(jié)的分工，由一些企業(yè)專門(mén)負(fù)責(zé)芯片的設(shè)計(jì)與銷售，同時(shí)將制造、封裝與測(cè)試環(huán)節(jié)外包給其他代工廠。在這種模式中，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的分工更加細(xì)化，各環(huán)節(jié)企業(yè)之間的相互聯(lián)系也更為緊密。

下文討論芯片設(shè)計(jì)、制造與封測(cè)環(huán)節(jié)，都是在第二種生產(chǎn)模式下。

1.芯片設(shè)計(jì)

芯片的設(shè)計(jì)主要包括具體設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，在具體設(shè)計(jì)方面，主要包括：邏輯器件、DAO和存儲(chǔ)器。而在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面主要包括：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理、EDA軟件和IP核。芯片設(shè)計(jì)是知識(shí)技能密集型業(yè)務(wù)，占整個(gè)行業(yè)研發(fā)支出的65%。

在芯片具體設(shè)計(jì)領(lǐng)域，邏輯芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)，美國(guó)占67%，而中國(guó)幾乎為零。在存儲(chǔ)器方面，美國(guó)占29%，中國(guó)占7%，長(zhǎng)江存儲(chǔ)、武漢新芯和合肥長(zhǎng)鑫等存儲(chǔ)器廠商的崛起將有助于增加中國(guó)在這一領(lǐng)域的份額。在DAO方面，美國(guó)占37%，中國(guó)占7%，美國(guó)的TI和ADI長(zhǎng)期占據(jù)全球模擬芯片市場(chǎng)龍頭地位。芯片基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上，美國(guó)一直是基礎(chǔ)理論研究的世界人才匯聚地。在EDA/IP細(xì)分領(lǐng)域，美國(guó)占主導(dǎo)地位（74%），而中國(guó)僅占3%;美國(guó)享有絕對(duì)優(yōu)勢(shì) ，高通、博通和英偉達(dá)三家美國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司以壓倒性的高營(yíng)收遙遙領(lǐng)先。

（1）芯片具體設(shè)計(jì)

邏輯器件是處理“0”和“1”的數(shù)字芯片，是所有設(shè)備計(jì)算和處理的構(gòu)建模塊，約占芯片具體價(jià)值鏈的42%。邏輯類別主要包括：微處理器（比如CPU、GPU和AP）、微控制器（MCU）、通用邏輯器件（比如FPGA），以及連接器件（比如WiFi和藍(lán)牙芯片）。

存儲(chǔ)器芯片用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和代碼信息，主要有DRAM和NAND兩大類，約占芯片具體價(jià)值鏈的26%。DRAM只能暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序代碼信息，存儲(chǔ)容量一般比較大;NAND俗稱閃存，即便掉電也可以長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)和代碼，手機(jī)的SD卡和電腦的SSD固態(tài)硬盤(pán)都使用這類存儲(chǔ)器芯片。

DAO代表分立器件、模擬器件，以及其他類別的器件（比如光電器件和傳感器），約占芯片具體價(jià)值鏈的32%。二極管和晶體管都是分立器件;模擬器件包括電源管理芯片、信號(hào)鏈和RF器件;其他類別的器件占比不高。

近年來(lái)，中國(guó)芯片設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)鏈基本形成，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到5176億元，擁有海思半導(dǎo)體（海思為華為的全資子公司，以下簡(jiǎn)稱為“華為海思”）、北京紫光展銳科技有限公司及中興微電子等一批龍頭企業(yè)。高端芯片設(shè)計(jì)能力與國(guó)際先進(jìn)水平的差距逐步縮小，尤其是華為海思取得了顯著進(jìn)步，2020年上半年在全球芯片設(shè)計(jì)公司排名中位居第四。但在美國(guó)對(duì)華為的禁令之下，海思接下來(lái)或?qū)⑾萑胼^為艱難的處境，其他芯片設(shè)計(jì)公司必將趁機(jī)收割海思的市場(chǎng)份額。

我國(guó)目前從事自動(dòng)駕駛芯片設(shè)計(jì)的公司，除了華為海思外，地平線與黑芝麻也頗具代表性。其中地平線能夠支持高階自動(dòng)駕駛的J5芯片已在2021年5月流片成功，黑芝麻的自動(dòng)駕駛芯片官宣將在2022年量產(chǎn)，但是兩者所占市場(chǎng)份額依然不大。

（2）芯片基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

雖然目前國(guó)內(nèi)有一定的芯片具體設(shè)計(jì)能力，但是在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)領(lǐng)域：相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)與EDA軟件、IP核，與美國(guó)差距較大。

半導(dǎo)體基礎(chǔ)科學(xué)

半導(dǎo)體的基礎(chǔ)研究主要是半導(dǎo)體基礎(chǔ)材料和化學(xué)工藝的研究，是半導(dǎo)體的設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與商用化的源動(dòng)力。一項(xiàng)研究成果大約需要10到15年的時(shí)間才能達(dá)到商業(yè)化階段，例如，Extreme Ultra-Violet（EUV）技術(shù)從最初的概念到進(jìn)入晶圓廠實(shí)施階段花了將近40年。而基礎(chǔ)科學(xué)的研究是長(zhǎng)遠(yuǎn)且回報(bào)周期慢的，一般都依靠國(guó)家給予的研發(fā)直接投入，因此，一國(guó)的研發(fā)投入在一定程度上可以體現(xiàn)國(guó)家對(duì)于基礎(chǔ)研究的重視程度。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，世界科技強(qiáng)國(guó)的基礎(chǔ)研發(fā)投入一般約占總研發(fā)投入的15%-20%。例如在美國(guó)，基礎(chǔ)研究一直穩(wěn)定在總研發(fā)的16%-19%，中國(guó)目前只有約5%-6%的研發(fā)支出用于基礎(chǔ)研究，但過(guò)去20年中國(guó)一直在縮小競(jìng)爭(zhēng)前研究和總研發(fā)支出之間的差距。

中國(guó)新的5年計(jì)劃將基礎(chǔ)研究列為重點(diǎn)投入領(lǐng)域，2021年的目標(biāo)比例是GDP的11%，半導(dǎo)體也將作為重中之重得到較為充裕的資源投入。

EDA軟件

EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）是工程師對(duì)芯片進(jìn)行功能設(shè)計(jì)、布局布線、虛擬驗(yàn)證的計(jì)算機(jī)輔助軟件，是芯片設(shè)計(jì)的必備軟件。EDA軟件位于芯片技術(shù)的最上游，是全產(chǎn)業(yè)最為依賴的工具，深入到每個(gè)芯片設(shè)計(jì)與制造的流程中。雖然軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模不大（2020年全球市場(chǎng)規(guī)模為105億美元），但EDA可以撬動(dòng)起萬(wàn)億以上規(guī)模的芯片產(chǎn)業(yè)鏈。美國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域占據(jù)了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，并占據(jù)了95%的市場(chǎng)，從而達(dá)到了控制中下游產(chǎn)業(yè)鏈的目的。EDA軟件一旦被禁用，暫時(shí)無(wú)國(guó)產(chǎn)替代，華為就因被禁用EDA軟件，從而喪失了高端芯片的設(shè)計(jì)能力。

IP核

IP又稱“知識(shí)產(chǎn)權(quán)核”，是已經(jīng)設(shè)計(jì)好的具有一定功能的電路模塊，相當(dāng)于芯片設(shè)計(jì)的總庫(kù)圖書(shū)館，所有芯片設(shè)計(jì)所需要的技術(shù)都可以從IP核中找到。其主要組成部分是復(fù)雜的功能模塊，如FIR濾波器、SDRAM控制器等可修改參數(shù)的模塊。

半導(dǎo)體IP核對(duì)于整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)都非常重要，尤其是近年來(lái)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，全球?qū)χR(shí)產(chǎn)權(quán)越來(lái)越重視，就更突顯出IP核的重要性。起初各半導(dǎo)體公司有內(nèi)部的IP核部門(mén)，專門(mén)來(lái)開(kāi)發(fā)維護(hù)特定功能的IP核。但隨著SoC設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，上市時(shí)間卻被不斷縮短，芯片設(shè)計(jì)者的任務(wù)變得更加艱巨，很多半導(dǎo)體公司開(kāi)始采用外部第三方IP核。工程師將購(gòu)買(mǎi)的功能模塊（一般來(lái)說(shuō)，功能模塊都是驗(yàn)證通過(guò)的，可靠性高）直接放到芯片當(dāng)中，再去修改或者直接進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)，從而避免了重復(fù)勞動(dòng)，大大減輕負(fù)擔(dān)。使用IP核已經(jīng)成為行業(yè)趨勢(shì)。

目前英國(guó)的ARM公司作為最大IP核供應(yīng)商，已經(jīng)宣布不再開(kāi)放授權(quán)給華為。我國(guó)在EDA軟件與IP核的技術(shù)突破與打破市場(chǎng)壟斷，還需要從底層計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行顛覆與替代。根據(jù)SIA和BCG的報(bào)告統(tǒng)計(jì)，中國(guó)EDA行業(yè)雖然有華大九天、概倫電子，以及新興的EDA初創(chuàng)公司，但整體實(shí)力跟美國(guó)還相距甚遠(yuǎn)。在IP核方面，中國(guó)只有芯原和Imagination（中資背景的英國(guó)公司）在全球市場(chǎng)占據(jù)一定的份額。

2.芯片制造

芯片設(shè)計(jì)完成之后，將由芯片制造商進(jìn)行代工生產(chǎn)。在這一環(huán)節(jié)上，中國(guó)臺(tái)灣的企業(yè)具有明顯優(yōu)勢(shì)，尤以臺(tái)積電為全球芯片代工廠的領(lǐng)軍者。 在2020年第二季度中，臺(tái)積電獨(dú)占全球超50%的芯片代工份額。臺(tái)積電是目前已經(jīng)可以量產(chǎn)5納米芯片，且已計(jì)劃于2021年開(kāi)始向更高端的3納米發(fā)起沖擊。此外，作為全球一體化制造 （IDM）模式的領(lǐng)導(dǎo)者三星，目前也實(shí)現(xiàn)了5nm制程。

我國(guó)在芯片制造環(huán)節(jié)擁有中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體和華潤(rùn)微電子等龍頭企業(yè)，其中中芯國(guó)際已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 28nm制程量產(chǎn)（高分辨率光刻機(jī)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)，中芯國(guó)際的28nm生產(chǎn)線使用的是原有進(jìn)口光刻機(jī)，或者通過(guò)多次曝光等生產(chǎn)工藝手段實(shí)現(xiàn)28nm制程），落后于7nm制程的國(guó)際先進(jìn)水平兩到三代。芯片制造屬于高技術(shù)附加值生產(chǎn)，但是其核心生產(chǎn)能力依然依附于芯片生產(chǎn)設(shè)備（比如光刻機(jī)）供應(yīng)商，從臺(tái)積電與三星迫于美方壓力拒絕為華為代工的結(jié)果來(lái)看，芯片制造產(chǎn)業(yè)依然牢牢把控在美方手中。

3.芯片封測(cè)

相比于芯片設(shè)計(jì)與制造，芯片封測(cè)環(huán)節(jié)的技術(shù)門(mén)檻較低，總體呈現(xiàn)市場(chǎng)充分競(jìng)爭(zhēng)的局面，我國(guó)也有很多技術(shù)成熟的企業(yè)。因此，該環(huán)節(jié)上國(guó)家和企業(yè)對(duì)技術(shù)的壟斷控制能力相對(duì)較弱，賣(mài)方權(quán)力也相對(duì)較小。

（三）下游環(huán)節(jié)：芯片應(yīng)用

芯片產(chǎn)業(yè)的下游集聚著眾多的芯片采購(gòu)商。這些具備存儲(chǔ)、計(jì)算、處理等各種功能的芯片可以被用于民用領(lǐng)域，如智能手機(jī)、通信基站設(shè)備和自動(dòng)駕駛汽車(chē)等。2020年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)下游的最大需求端為通信領(lǐng)域，該領(lǐng)域貢獻(xiàn)了約三分之一的總需求，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域與消費(fèi)電子領(lǐng)域則緊隨其后。

但相比于上中游的供應(yīng)端，下游需求端的企業(yè)明顯更加分散，全球十大芯片系統(tǒng)廠商的采購(gòu)金額之和只占到全球總采購(gòu)額的40%左右，與自動(dòng)駕駛相關(guān)的芯片采購(gòu)商僅有華為。而整體自動(dòng)駕駛產(chǎn)業(yè)相比傳統(tǒng)電子消費(fèi)相比，其購(gòu)買(mǎi)量更是微乎其微，這意味著我國(guó)自動(dòng)駕駛行業(yè)在芯片應(yīng)用端難以形成買(mǎi)方權(quán)力。