汽車晶元有什麼要求

① 汽車晶元28nm，手機晶元5nm，為何有人說汽車晶元更難

咱們從常識上來猜一猜 汽車 晶元為啥更難搞。

一、 汽車 起碼要用10年吧，強制報廢據說現在取消了，理論上只要車況好，開15年、20年都可以吧。但誰的手機會用10年？因此， 汽車 晶元的壽命要配得上 汽車 的壽命，總不能車還沒壞，卻要換新晶元了吧？

二、 汽車 晶元要裝到 汽車 裡面，大太陽下， 汽車 前車蓋子熱的都能攤雞蛋，另外 汽車 在工作的時候，發動機一開，溫度應該比烤大太陽更熱吧？同樣道理，在黑龍江或者乾脆極圈附近的俄羅斯，能冷到零下三四十度。在這種極端環境下， 汽車 晶元都必須能正常工作。咱們的手機都是揣在懷里，根本沒機會接受這種極端溫度的考驗。

三、 汽車 在路上壓個井蓋，過個減速帶都是挺正常的事兒，尤其是發動機怠速的時候，整個 汽車 就和發羊癲瘋一樣的抖，還有什麼涉水啦，下雨啦等等。反正就是工作環境很惡劣，震動什麼的肯定比我們拿在手裡的手機來得猛烈。

四、車子開起來起碼是四、五十公里/小時，上了高速100公里/小時才正常，如果 汽車 晶元和手機晶元一樣死機重啟了，你覺得司機還有多大機會能活下來。尤其是那種鎖方向盤的高級車，晶元肯定比廉價車用得多，在飆到了高速的時候，晶元死機了！這是要洗洗睡的節奏啊！

這就是為什麼有人說，別管是中國貨、美國貨、俄國貨，甚至日本貨、韓國貨，只要是按照軍標要求的防電磁、防震、防火等等去造，當這個防那個防全滿足後，再一看，就全都一個樣了，別管是哪個國家製造的，價錢一樣的死貴、傻大黑粗的尺寸也全一個樣。

上面這句話放到 汽車 晶元上，那就是符合了前面一二三四條的要求後，這個 汽車 晶元的難度也就遠遠超過手機晶元了，這就是所謂的 汽車 晶元更難搞的原因！

汽車 晶元是工業級。

手機晶元是商用級。

晶元最高的是航天級。

其次是軍用級。

再次是工業級。

最低是商用級。

晶元工藝高不代表技術層級高。

工藝不是最核心的。

最核心的是原代碼演算法。

工藝高了抗電磁干擾能力差。

有利必有弊。

性能穩定可靠故障率低是最高標准。

製程不是難點！！28納米國內完全可以生產！難點是邏輯電路設計！高溫使用環境下保證晶元的穩定性！手機可以死機！車載晶元死機是要命的！

即使是車「迷」，也不一定厘得清為啥28nm 汽車 晶元比5nm手機晶元在設計和製程工藝上更難。

汽車 晶元是車輛的大腦和神經系統。2020年全球 汽車 銷售量約760萬輛，雖從事各類晶元設計和相關的公司越來越多，我國就有2.65萬家。可是因為車規晶元成本和技術的高門檻， 汽車 晶元設計、生產的廠商越來越少，原因是車規晶元設計和製程工藝比手機晶元要求高、難度更大。

我國也僅有為數不多的幾家名企具有設計和生產能力，並且是5.0版，離最先進的7.5版本還有較大距離。

28nm作為晶元製程工藝節點、已可基本覆蓋通信、計算、工業、智能控制、數據存儲等領域的應用需求，區別在於特色及差異化技術，研發階段主要考量是性能、功耗和成本三方面。

在智能手機時代，工藝節點成了衡量手機性能高低的判別標准。所以廠商追逐更先進的晶元設計和製程工藝，追求在等效面積內集成更多晶體管來提高算力功能、降低功耗成本，為產出5nm晶元傾注精力和財力。

現代的 汽車 進入電動化、智能化和網聯化階段，作為具有交通工具特性的車規晶元，設計時要將可靠性、安全性、成長性作為先決和首要條件。而且由於進入供應鏈體系門檻高、須滿足各項基本的統一規范和認證要求及安全標准，尤顯復雜和難度。

汽車 晶元有三大功能：1、提供算力。如ESP(電源穩定和控制系統);2、功率轉換。如ICBT(絕緣柵雙極型晶體管)和MOSFET(半導體場效應晶體管);3、感測器。進行信號連接和控制。

這三大功能發揮作用過程中，都需要充分考慮 汽車 晶元的工作環境。如 汽車 發動機倉內-40度 150度寬泛范圍內的工作條件，(手機是0度 70度)，同時注意到各種振動和搖晃及沖擊力大小、頻率，烈日曝曬下環境溫度、粉塵、濕度侵蝕等影響因素遠多於手機晶元，而各機械聯動反應時間和速度要不亞於手機晶元，所以 汽車 晶元更高度重視使用的可靠和適應性。

在安全性上，晶元功能發揮要保證不得延遲或宕機，應萬無一失，否則在高速行駛條件下要出大事故。手機停機或卡頓可以重新啟動， 汽車 必須杜絕死機或卡頓現象。

因此， 汽車 晶元大都採用安全島設計，即在關鍵模塊、計算、匯流排、內存等都要採用ECC、CRC的數據檢驗，整個生產過程都要採用車規晶元工藝、以確保晶元功能安全可靠地發揮，不能在任何時間和狀況下有「掉鏈子」行為。

另外，作為常態的實時在線設備，還需在晶元中內置加密檢驗模塊、防止任何不良信息竄擾或黑客攻擊，保障各設備、網路之間的通信連接。

手機晶元廠商可根據需要自主設計、系統集成盡可多的晶體管數量，生產後即能投入使用。在晶元生產過程中是通過在等效面積的晶圓上設置更多晶體管讓運算性能更強大，並帶來速度快、功耗低的效果。

車規晶元有嚴苛的標准規范，在傳統車規晶元制備中、因 汽車 空間相對較大，對晶元系統的集成度需求並非必須，主要集中在發電機、底盤、電源控制等低算力領域。所以勿需如手機追求高端製程工藝，首先是考慮相對成熟工藝來確保安全和可靠。

在時效性上，手機使用壽命周期為5年、晶元滿足周期內軟體系統性能需求即可。 汽車 使用壽命是15年或20萬公里，車規晶元開發周期又二年以上，所以要前瞻性設計、還包括今後周期內各種軟體和零部件升級匹配需要，使之保持各晶元的一致性、可靠性，也是車規晶元必須考慮的重要因素。

綜上所述，可加深理解 汽車 晶元28nm、手機晶元5nm，是 汽車 晶元更難的原因了。

這種說法就不對， 汽車 晶元並不難，單要做成精品不容易，就跟精品的玻璃製品比玉石還貴。5nm手機晶元是國內企業壓根做出不來，差品也做不出來。 汽車 晶元國內做點低端還是沒有問題的。

主要是可靠性的差異。 手機晶元是消費電子。 汽車 晶元屬於 汽車 電子。 故障率要低的多， 質量控制及故障率要求要高很多。本身的工藝難度肯定是5nm的CPU晶元更難

手機晶元是消費品級晶元，對可靠性要求比較低。 汽車 用晶元是車規級晶元，對可靠性有更嚴格要求，因為關繫到行車安全，人命關天，所以製造 汽車 晶元更難。

晶元的典型分類

晶元按照應用場景，通常可以分為消費級、工業級、車規級和軍工級四個等級，其要求依次為軍工>車規>工業>消費。

其中手機晶元屬於消費級、 汽車 晶元屬於車規級，手機晶元與 汽車 晶元的應用場景不同，設計側的重點也不盡相同， 汽車 晶元要求要高於手機晶元。

手機晶元較 汽車 晶元迭代更快

隨著 汽車 智能化的推進，自動駕駛和智能座艙等應用對晶元算力也有了一定要求， 英偉達、高通、MTK等手機晶元玩家也開始進入車用市場。目前的智能座艙的主控方案一般在14nm或28nm，如高通820A為14nm工藝，SA8155為7nm工藝，SA8195為5nm工藝。

汽車 晶元較手機晶元開發周期長，難度大，價格高。一顆 汽車 晶元從設計流片、車規認證、車型導入驗證、到量產裝車，通常需要最少5年的時間。

汽車 晶元較手機晶元要求更高

汽車 不同於消費級產品，會運行在戶外、高溫、高寒、潮濕等苛刻的環境，且設計壽命一般為 15 年或 20 萬公里，迭代周期會遠高於消費電子的2-3年，對環境、振動、沖擊、可靠性和一致性要求也較高，因此相應成本也比消費級和工業級高。

車企通常會要求供應商使用車規級元器件，以保證車載ECU產品的質量和可靠性，AEC-Q系列標準是行業公認的車規元器件認證標准。

手機晶元和 汽車 晶元設計異同

手機晶元和 汽車 晶元的設計流程類似，都包括 設計 、 製造 、 封裝測試 三大環節，手機晶元在設計上較 汽車 晶元改善措施主要包括：單晶優選、篩選加嚴、增強封裝設計、好的材料如金線等、管腳拉開、AECCQ車規認證等。

如某車規晶元的生產製造工藝如下：

手機晶元能否直接用於 汽車 ？

隨著車載信息 娛樂 系統功能的豐富，對車機晶元的要求越來越像手機靠攏，那麼手機消費級晶元用到 汽車 上需要哪些技術改進？又或者能否直接用於 汽車 車機呢？

1、晶元設計改進增加車規等級並認證

高通車載產品的就是把手機晶元通過篩選加嚴、封裝加固、管腳拉開、 AEC-Q100認證等方式增加車載規格，如820A/ SA6155/ SAA8155/ SA8195都能找到消費級手機晶元的原型。

2、模組過車規（AEC-Q104）

手機晶元雖然非車規，通過把SOC、DDR、EMMC/UFS等核心關鍵器件打包成模組，模組整體過AEC-Q104認證，也能實現 曲線救國，滿足車規要求，典型的億咖通的E02，就是模組過AECQ104車規策略。

3、主機廠迫於成本壓力讓步接收

隨著 汽車 競爭的加劇，車企的成本壓力越來越大，尤其是低端車型，又想要提高聯網率，又想要高性能，又想要便宜，於是主機廠就瞄準了手機晶元，手機晶元較車機晶元最大的優勢是自帶Modem，能夠省去TBOX成本，同時還便宜，因為手機的銷量早已攤平晶元的研發成本。

因此在激烈的車機市場競爭中，高通的低成本非車規系列和聯發科的黃山系列就與車規方案形成了差異化定位，高通的QCM8953/QCM6125，聯發科的MT8665/MT8666/MT8667非車規方案，主打中低端車機市場，提供低成本的座艙解決方案，南方某新能源大廠車型大部分車型均採用高通的QCM8953/ QCM6125低成本方案，長安和吉利大多數車型也在今年開始切MT8666方案。

側重點不一樣。

晶元大概可以分為航天航空級，需要對抗宇宙射線輻射這些玩意。

軍用，需要能抗電磁干擾，比如戰斗機，機器兵，導彈上用的。

車規級晶元需要面對惡劣環境，比如極端溫度，濕度，劇烈震動類似這樣的環境。還有使用壽命必須足夠長，總不能 汽車 用了不到十年就出現趴窩。車在路上開著那可沒有足夠時間讓你重新啟動。安全性第一。

工業級，顧名思義就是很多工業機械上用的。這玩意早年我就遇到過機器必須吹空調和風扇才能正常使用，天熱就罷工。這就是因為晶元設計沒有達到要求。

現在一直被掐脖子的就是消費級的。更新換代極快，而且成本必需要控制好。

總得來說各有各的壁壘。晶元並不是越精細就越好。

所以我一直強調發展晶元一定要求穩。把需求最大的吃下。大部分的應用場景是不需要14nm甚至更精細的晶元。我一個電視機，你把晶元造成一平方毫米大與一平方厘米大有區別嗎？說實話造大一點反而更抗干擾呢。

國內晶元廠商都被台積電牽著鼻子走了，最賺錢的28nm都沒吃飽就去搞7nm，最後累半死還賺不到錢。

台積電比較惡心人的一點就是你一旦能造好，就立馬降價讓你沒有利潤，最後逼著你退出市場。一旦競爭對手走了它就又搶回來漲價。所以國家需要長期投入，而且以其人之道，還治其人之身。我們自己能造的，就把產能留給自己企業吃。不要指望中芯一家壟斷國內市場，而是也扶持中芯的其他競爭對手，但是必須是其他國內企業。

電車的功率晶元，電流高達10A,手機電流低的不得了

② 一輛汽車需要多少晶元

以往製造一輛傳統汽車一般需要用到500-600顆左右的晶元，隨著汽車行業的不斷發展，如今的汽車逐漸由機械式轉向電子式的方向發展，汽車做得越來越智能，那麼所需要的晶元數量自然就更多了。據了解，2021年平均每輛車所需晶元數量已經達到了1000顆以上。

除了傳統汽車以外，新能源汽車才是晶元「大戶」，這種車需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件，而這些對IGBT、MOSFET、 二極體等半導體器件的需求量也有大幅增加，一台好些的新能源汽車需要晶元可能達到2000顆左右，需求量十分驚人。

要求：

相比於消費晶元及一般工業晶元，汽車晶元的工作環境更為惡劣：溫度范圍可寬至-40℃~155℃、高振動、多粉塵、電磁干擾等。由於涉及人身安全問題，汽車晶元對於可靠性及安全性的要求也更高，一般設計壽命為15年或20萬公里。

「車規級」晶元需要經過嚴苛的認證流程，包括可靠性標准 AEC-Q100、質量管理標准ISO/TS 16949、功能安全標准ISO26262等。

車規級晶元的高標准、嚴要求、長周期，將入行門檻一再拔高，這也直接導致了只有綜合能力或垂直整合能力非常強，並有本事將規模優勢發揮到極致的晶元企業，才能將車規級晶元納入生產清單。

放眼全球，這樣的車規級晶元企業也就恩智浦、英飛凌、西門子等少數幾家，僧多粥少，這也是導致汽車晶元供不應求的另一原因。

③ 新能源汽車需要半導體晶元嗎

【太平洋汽車網】新能源汽車需要半導體晶元，汽車晶元製造的技術要求並不高，相比手機晶元達到5nm這個精度，汽車晶元比較常用的卻是28nm、45nm、65nm的12英寸晶圓體以及0.18um的晶圓體。

為什麼我們買不到想要的車？為什麼汽車行業普遍都在缺晶元？

製程要求不高，但良品率更為嚴苛對於大多數人來說，最常聽到晶元的場景就是我們的數碼產品，無論是購買手機時的「蘋果A14」、「高通驍龍處理器」，亦或者是在購買電腦時候的英特爾、AMD等，我們似乎常常能聽到這個詞，甚至有不少發燒友能細數7nm、10nm製程工藝的不同之處，晶元離我們似乎並不遙遠。

手機行業作為消費領域的高集成度行業，對於晶元的技術要求極高，5nm這個級別的製程全球也僅有幾家晶圓廠可以製造，但汽車晶元可不同。

從汽車電子產業鏈上來看，晶圓廠製造不同規格的晶圓體（不同製程的8英寸、12英寸晶圓體）提供給零部件巨頭們，接著零部件供應商生產出對應控制器或者處理器（常見的有MCU、CMOS圖像感測器、各類ADAS輔助類晶元、感測器等），再交付給整車廠進行組裝。

不過事實上，汽車晶元製造的技術要求並不高，相比手機晶元達到5nm這個精度，汽車晶元比較常用的卻是28nm、45nm、65nm的12英寸晶圓體以及0.18um的晶圓體。

但是，汽車晶元和數碼產品晶元最大的兩個不同便是在於超高的良品率，以及因工作環境不同而更為嚴苛的產品可靠性。

汽車作為直接關繫到駕乘人員人身安全的交通工具，在電子器件越來越多的情況下，汽車晶元的良品率要求極高——你試想一下，如果負責ACC自適應巡航的晶元以及感測器是殘次品，在實際使用中發生故障很可能會直接造成人員傷亡，所以汽車廠家對於零部件的要求不僅有著嚴苛的檢查篩選機制，還有在製造階段就達到百萬分之一這樣的良品率。

（圖/文/攝：太平洋汽車網問答叫獸）

④ 汽車晶元是什麼東西一輛汽車需要多少晶元

相信最近很多想買車的小夥伴都遇到了延遲交車的問題，之所以4S店推出新車交付時間主要是因為目前全球面臨汽車晶元短缺的問題，而不了解汽車晶元的人可能並不清楚這究竟是什麼意思，那麼下面就來看看到底汽車晶元是什麼東西？

「晶元」代表的是半導體原件產品，也就是我們常說的集成電路，如果說手機晶元是這款手機的「大腦」的話，那麼汽車晶元也就相當於是汽車的大腦。其中汽車晶元主要可以分為「功能晶元」、「功率半導體」、「感測器」這三大類，下面就來分點介紹這三類晶元。
1、功能晶元(MCU)

MCU也稱為「微控制單元」，汽車裡面的電子控制系統、信息娛樂系統、動力總成系統、車輛運動系統等各種系統功能想要正常運行的話，均需要用到這類型的功能晶元才能得以實現，其中目前最流行的「自動駕駛系統」也離不開功能晶元。
2、功率半導體

功率半導體主要運用在汽車動力控制系統、照明系統、燃油噴射、底盤安全等系統當中，其中傳統燃油車一般將它運用在啟動與發電、安全等領域；新能源汽車則需要大量功率半導體來實現車輛頻繁的電壓變換需求，此外電動車的許多零部件中也少不了功率半導體的加持。
3、感測器

汽車感測器是汽車計算機系統的輸入裝置，它的作用是把汽車運行中各種工況信息，如車速、各種介質的溫度、發動機運轉工況等，轉化成電信號輸給計算機，以便汽車處於最佳工作狀態。例如氧感測器、胎壓感測器、水溫感測器、電子油門踏板位置感測器等等。

所以綜上所述，汽車晶元對於一輛車來說是非常重要的，在功能晶元、功率半導體、感測器這三大類型中感測器可以說是市場份額最小的，但假設沒有感測器汽車甚至連油門都踩不動，現在相信大家都理解了汽車為什麼缺晶元就造不出來了。
一輛汽車需要多少晶元？
以往製造一輛傳統汽車一般需要用到500-600顆左右的晶元，但是隨著汽車行業的不斷發展，如今的汽車逐漸由機械式轉向電子式的方向發展，車子做得越來越智能，那麼所需的晶元數量自然就更多了，據了解2021年平均每輛車所需晶元數量已經達到了1000顆以上了。

除了傳統汽車以外，新能源汽車才是晶元「大戶」，這種車需要大量的DC-AC逆變器、變壓器、換流器等部件，而這些對IGBT、MOSFET、 二極體等半導體器件的需求量也有大幅增加，所以一款好一點的新能源汽車所需要的晶元可能達到2000顆左右，需求量十分驚人。

⑤ 為什麼汽車行業對於晶元的需求很高

如今汽車的基本配置主要包括三大塊：電動輔助駕駛系統、車規級晶元。在電動輔助駕駛系統中其重要性被排在首位，在自動駕駛系統中它又是必不可少的一部分，因為它可以根據環境和駕駛員的情況智能判斷障礙物、自動跟隨前方車輛、自動制動等各種操作；自動駕駛系統中它又起著控制發動機的作用，因此整車上的每一個小部件都離不開晶元。一輛汽車要想成功造出好車或者正常運行好車，一顆晶元必不可少且不可或缺：一顆高性能、高可靠的高性能處理器代表了汽車工業先進的製造水平；一顆集成度高並且性能強大的電控單元代表著汽車系統的智能化水平；一顆完整且強大的車規級集成邏輯晶元則代表著汽車工業智能化水平；一顆高性能汽車晶元則代表著汽車製造質量的最高水平。

雖然半導體行業目前面臨著技術發展、產能不足、需求不足等諸多問題，但整體來看，汽車晶元市場仍有巨大的發展空間與需求。在汽車產業發展過程中，尤其是新能源汽車的發展為半導體晶元的應用提供了重要支撐。隨著5 G網路覆蓋，智能網聯汽車逐步普及和成熟，對於晶元來說，其需求與5 G網路一樣增長。隨著汽車電動化進程加快，傳統汽車已經逐漸走向電動化，純電動汽車成為未來趨勢，同時，在這波汽車產業的浪潮中各大汽車廠商紛紛加大對於汽車晶元的研發投入。雖然目前國內汽車晶元產業已經取得一定進展，但與國際先進水平仍存在一定差距。因此我們認為，我國汽車晶元行業仍有巨大的發展空間和需求值得期待。