黑芝麻杨宇欣：国产大算力芯片的现在与未来

“到了智能驾驶，传统的汽车芯片厂商开始慢慢掉队，我有问过这些传统的汽车芯片厂商，你们怎么看这些大算力的芯片？‘我们战略性的放弃’。”

9月14日，黑芝麻科技在北京举办了一场技术开放日活动。会上，黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣对于当下的中国汽车芯片发展表达了几个重要观点：

他认为，未来中国和美国讲成为汽车芯片博弈的最重要的两方；此外，2025年将是一个关键节点，在2025年之前还没有上车的芯片商，将在这一轮汽车芯片的发展浪潮中落败。此外，杨宇欣还对汽车产经说，未来国内做大算力汽车芯片的公司，只会剩下三两家。

在智能化浪潮冲击汽车行业，同时地缘政治影响芯片行业的多重因素下，作为国内新兴的汽车芯片企业，黑芝麻科技越来越受到行业、媒体以及投资者们的关注。如今，大算力自动驾驶芯片已经成为智能电动车的“标配”，而黑芝麻科技的A1000芯片，已经上了车。

【以下为演讲整理】

不断扩展的应用，定义了整个智能的底座，大家都喜欢讲底座，我们也讲底座。回顾整个电子行业发展几大阶段，PC时代主要是大规模的计算，高级程度、小型化，出现了PC，整个芯片的架构像CPU+GPU，实现基础的智能化的底座就是芯片。

智能手机除了复杂计算更加小型化的需求以外，影像功能变得非常重要，所以手机芯片智能化的底座像是CPU+GPU+图像处理，这成为非常关键和不可或缺的一环。汽车是集大成者，它把很多过去在电子行业几十年发展积累下来的技术综合起来，整个从应用数据的平台、创新的电子电气架构，包括强大的基础计算平台，然后成熟可靠零部件，软件可升级，对整个智能化底座和对芯片的要求越来越复杂。CPU+GPU+ISP+NPU神经网络加速，加上很多信号处理，芯片会变得越来越复杂。现在做的芯片可能是国内规模最大的集成电路，芯片的复杂度和芯片的规模成正比。我们现在一些芯片大概面积100多毫米左右，未来是几百毫米。芯片变得越来越复杂，集成电路的规模也越来越复杂，这也是为了应对不断提升的智能汽车对功能、性能的要求。

“中美两国未来会成为主要的大算力芯片博弈方”

其实智能驾驶技术的发展，上游核心供应链的发展，大家这几年非常关注的是缺芯，最主要的是MCU这样的芯片。这些传统汽车芯片的供应商主要集中在哪？集中在欧、美、日，日本瑞萨、欧洲的英飞凌、美国的TI这些公司。他们的成长跟这些欧美日汽车企业的成长是密不可分的，这些企业的发展把汽车卖到全世界，把上游核心供应链特别是核心芯片培养起来了。

开始车里边出现一些相对集中化功能的组件的时候，开始有SoC芯片的需求，比如说车载停车系统。大概几年前买车有个大屏很满足了，这个大屏后面是一个应用处理器，包括Mobileye卖的IDAS的SoC，确实国外的厂商有他的惯性，占据主要的。

但是到了智能驾驶，我们看这个核心开始变化，一方面这些传统的汽车芯片厂商开始慢慢掉队，我有问过这些传统的汽车芯片厂商，你们怎么看这些大算力的芯片？“我们战略性的放弃”。因为几方面：一个离市场远，另外一个长期的行业惯性会某种程度上制约他们对创新的敏感度。

看未来自动驾驶或者智能驾驶，全球芯片格局会变成什么样？

一方面美国还是全球创新的高地。美国是非常重要的一股势力，而且这股势力进行了迭代：现在美国在汽车芯片领域走的最快的是非汽车领域进来的芯片巨头。比如说英伟达原来不是做车的，高通原来不是做车，英特尔为了做车收购了Mobileye。但是他们看到高性能计算等等在未来汽车智能化过程中的重要性，所以他们开始进入这个市场，他们擅长的东西在这个市场爆发。

中国以黑芝麻智能为代表的一些创业的成长为独角兽企业的公司，一方面在不断挣扎生存，另外一方面不断把我们的创新能够体现在实际的客户的产品里。我相信未来智能驾驶中美会成为最主要的博弈的两方。

下一代电子电气架构的演进并不是一蹴而就，虽然大家讲很多中央计算的概念，但是从域控架构向中央计算演进过程中还会有不同的阶段，包括域与域之间的融合。相信之后有多域的融合芯片出现，并不是一步到位。最后一定会出现一个巨大的芯片把所有的功能集成起来，但是会逐个开始融入。这个多域融合的芯片，我们看到芯片企业都开始在布局。

我们乐观地估计，相信在2025年再往后，在中央计算架构来临的时候，我觉得如果中国的企业争气做的好，真的有希望在未来智能汽车的领域，能跟美国这些企业在这个细分赛道有机会平分天下。这是比较乐观的估计，一方面得益于在这个领域未来中国车企汽车产业中扮演的位置，一定会是非常重要的位置，十年、十五年之后，全球十大车企一半是中国。我们的成长，我们在产业里面逐渐的发展起来，也是靠国内车企的发展。

美国英伟达限令对“意识形态”的影响很大

首先美国对英伟达限制并没有涉及到汽车产品。但它对行业的影响在哪？大家突然发现脑子上多了一把刀，虽然有可能举刀人说这辈子不会放下。

之前我们基本上密集接到大量客户的电话，无论是加紧合作的加紧项目推进的要求，还是之前只是联系还没有正式启动合作的客户。我们发现车企从集团领导方面都在过问汽车大算力芯片或者核心的计算芯片，国产化替代的进程。即使有10%的可能性，我也做好100%的备份。虽然我们对汽车行业短期没有质的影响。但我相信对国产芯片，不光是芯片可能整个智能汽车国产化替代速度会加快。

大家不知道什么时候有或多或少的限制，以前判断美国不一定对民用市场动手，但实际上这对芯片的限制涉及到民用市场了，这个大家稍微有点始料不及。所以我觉得这个对汽车行业总体来说，短期之内没有影响。但是在意识形态上面的影响，我觉得还是挺大的。大家觉得还是要尽快在国内找各种解决方案的备份。

芯片法案包括之前EDA工具被限。芯片法案对中国半导体产业的影响，美国更多希望未来全球半导体产业拉回美国，代价可能是成本增加，所以要补钱。虽然政治正确很重要，但是也要算账。短期对中国没有影响，但是这个是让中国技术跟美国技术的赛跑变得更加重要的。比如说EDA工具7纳米以下有影响，但是到5纳米更先进的制程没有影响。在中国这些头部的或者是大芯片的产业大量转向更先进制程的时候，中国自己的体系是否有可替代方案？这就是一个问号，这是大家需要去博弈的。另外其他芯片法案很多还是在法国建档，影响倒还好，但总体上给国内汽车芯片半导体产业敲了一个警钟，限制只会越来越多。

国产汽车芯片市场的蓬勃发展会持续多久？

大家关注很多做汽车芯片的企业，汽车芯片非常难做，以前做芯片设计都会绕着走。

因为，第一，投入大。无论是IP、人才、研发成本都要比消费级和工业级芯片高很多。第二周期长，芯片本身研发周期到客户认证的周期，到客户认证之后研发产品的周期都很长。需要企业有足够多的资金储备，足够长的忍耐力，以及足够强的战略坚定性。另外，汽车芯片不像其他工业或者消费体的市场。后者的时间窗口比较宽松，只要你产品做出来，有一定的优势你就找到客户能开始卖。但是汽车芯片不太一样，因为汽车行业很保守，不愿意用新的供应商的产品，更别说你是创业公司了。

不过我觉得这一拨给本土的汽车芯片企业的机会是非常明显的，以前可能连机会都没有。因为新的技术迭代，带来了可选的范围越来越少。车企一方面不得不去选择更加创新的技术公司的产品，另外一方面为了保证未来不会再出现芯片供应短缺的问题，就要去培养本土的供应商。

虽然现在汽车芯片在蓬勃发展，但是我觉得这几年非常关键，就是2025年能不能上车。我认为2025年将是非常重要时间节点。届时，大多数关键环节汽车芯片都已经有跑出来的本土供应商了。所谓跑出来不是批量上车，或者成熟大规模应用。是说芯片已经有了，客户已经在用，或者在开发产品。

因为车企培养自己供应链体系的时候，当你关键供应商已经有了国产的供应商以后，它再替换另外一家国产供应商的动力会成几何级数下降。对车企来讲，要培养一个成熟的供应商，开始批量出货，特别是我们复杂的大芯片的供应商需要投入大量的人力、物力。他好不容易花很长时间，和人力、物力培养成了一个供应商，如果没有特殊原因基本没有换的动力。

所以大家一定要赶快跑。2025年之前如果能上车，进入汽车厂商供应链体系，未来的机会很多。如果2025上不了车，跟你相同领域的其他人上了车，基本上机会就非常小了。

我们其实算比较幸运，进入这个市场比较早，而且比较坚定的一直做这件事。我们现在已经有芯片，然后开始逐渐进入量产的这个阶段了。但是我相信这个领域还会有很多的国内芯片公司跑出来，但是时间很宝贵。

黑芝麻要做全球自动驾驶计算芯片引领者

介绍一下黑芝麻智能，我们定位是全球自动驾驶计算芯片引领者，希望通过自己领先的芯片技术，包括结合我们芯片技术之上的软硬件算法的能力，赋能产业形成面向车和路的不同的解决方案。我们融了大概五亿美金，借助这个时代的大潮能有充足的资金进行技术的迭代。

黑芝麻2016年成立，核心团队基本上都来自清华，来自汽车和芯片两个领域。2018年商业化落地，到2020年发布了第一代芯片，验证了我们的技术和产品。同时我们方案落地跟车企紧密的合作，2021年和2022年都是快速发展的阶段。2021年很多生态合作开始落地，我们路端方案开始量产，以及还发布了最新的A1000系列的芯片，也完成了C轮的融资，小米投资人投了我们。2022年继续推进我们的业务，产品开始量产落地。

我们跟江淮发布，其实是我们2021年定的点，因为我们非常尊重车企自己的意愿，不是合作定了，就推着车企，车企定了一段时间之后，认可你的能力以后才愿意一起发布PR。我们今年发布了江淮的合作，这个月应该还有更多车企合作的发布，以及前段时间也公布了C+轮的融资。

我们团队其实是很有特色的，看了一下国内做这个领域很多要么是汽车行业出来，要么是芯片行业出来，像我们这种能够结合了芯片圈和汽车圈两个领域非常资深的专家的很少。在芯片领域我们有20年以上芯片设计经验，我们的团队开发了上百颗SoC的流片，IP方面的设计也有十年以上的经验，开发出首个图像处理IP。汽车团队也是20年以上的汽车行业从业经历，之前有汽车量产的经验，同时也实现了之前在其他汽车里面的产品领域五年3000倍的业务增长。

不同于第一代半导体材料硅基的发展在国内正面临一系列掣肘，作为化合物半导体材料的碳化硅器件正逐渐迎来商用加速期。

特斯拉率先让碳化硅器件上车起到了关键推动作用。多方机构都预测，在未来5-10年间，碳化硅器件的应用增长点会陆续涌现，包括新能源 汽车 、储能、光伏风能发电、5G通信等领域。

碳化硅商用落地的典型代表就是特斯拉，在其推动下，碳化硅的应用进度和市场空间都打开了想象力。

基本半导体董事长汪之涵在前述论坛演讲中指出，从1982年IGBT发明到现在，其仍然是功率半导体器件中最为重要的一个，在各种电力电子应用中发挥着巨大作用。

不过在过去几年时间里，人们欣喜地发现，在很多高端应用中，碳化硅MOSFET已经逐渐取代硅基IGBT。“这个取代的过程和势头，似乎比大家前几年的判断来得更早更快，所以我们认为，碳化硅成为功率半导体主流的时代似乎已经来到。”他续称，虽然目前碳化硅器件的成本比硅基IGBT要高不少，但从全生命周期成本来看，通过使用碳化硅器件，现在的账已经能算过来了。

根据Yole研判，到2027年预计全球碳化硅芯片市场规模约63亿美元，其中接近80%的市场（也即约50亿美元）来自于新能源 汽车 。汪之涵指出，根据其团队测算，随着碳化硅产品成本降低，到2027年，一辆车上不同部件使用碳化硅的价格在2000-3000元，那么届时全球将有一千万辆车使用碳化硅器件，实际上这个数量将只多不少。

芯粤能半导体CTO相奇则指出，“双碳”战略正开启新能源转换的黄金时代，其中电能转换推动需要功率器件，碳化硅器件在其中优势尽显。

根据机构统计，到2030年，中国大陆总用电量将达到10.5万亿度/年，若能用碳化硅功率器件替代传统硅基器件，可节电万亿度，约等于10座三峡大坝。

从应用端来看，新能源 汽车 、光伏和储能、航天、工业等领域牵引下，全球碳化硅市场的规模正快速成长，预计2019-2025年的复合年均增长率为30%。

山东大学晶体材料实验室、南砂晶圆教授徐现刚也指出，碳化硅单晶应用主要为两个方面：一是电力电子碳化硅器件领域，在导电型衬底之上做碳化硅同质外延，如新能源 汽车 、高铁运输、智能电网的逆变器等器件上应用；二是把碳化硅作为衬底材料，生长氮化镓材料的异质外延，在高频大功率微波电子器件里获得了较大应用，也在雷达、通信系统等方面有应用。

不过，目前国内在碳化硅功率器件和衬底市场依然有较大发展空间。据调研机构Yole统计，无论是碳化硅器件销售额，还是碳化硅导电型衬底市场视角来看，占据主要份额的都为来自美国、欧洲和日本的公司，部分情况下甚至有垄断态势。

一种观点认为，在关键碳化硅衬底技术方面，国内和海外厂商的差距大约是2-3年，但随着集中力量推进研发，这个时间差距有望进一步缩短。

徐现刚在演讲中指出，从衬底发展来看，海外厂商在十年前突破了6英寸衬底技术，目前已稳定导入产业；并在国内“十三五”期间突破了8英寸衬底量产的关键难题，正快速导入量产进程。

国内厂商近些年来也在积蓄经验后快速推动研发落地。“针对碳化硅单晶的研究前期，我们亟需和下游密切配合。在研发2-3英寸单晶时，很难找到电力电子大规模应用，所以我们找到了光电子应用；在6英寸和8英寸单晶上，我们希望和半导体界以及电力电子行业密切配合，也做好了准备。产业角度的需求已经非常旺盛；技术路线上，碳化硅外延的整个产业链不存在被制约发展的问题，所以我认为，8英寸时代真正到来了。”

他续称，就像最开始一种观点认为硅基不用那么着急被碳化硅器件替代一样。特斯拉作为第一个吃螃蟹的人成功之后，大家都开始积极跟进，才有了现在被认为行业将爆发式增长的预期。“所以我想碳化硅晶圆尺寸发展也一样，成熟的8英寸衬底推出后，必然会让成本降低。当然先要面对研发、材料良率低等现阶段难题，但实际上随着技术进步，这也是之前6英寸研发过程中都遇到过的情况。”

还有一个不可忽视的问题是各地的积极建设。一些行业人士指出，在未来十年，整个碳化硅行业面临着巨大机会，同时挑战也很大。目前国内多个省份和城市已经开始推动碳化硅材料和器件等环节的大规模项目落地，这一方面意味着各地都在认可碳化硅的发展未来并积极促进，但另一方面，大规模建设后，在未来几年可能也会面临行业整合过程。

同时，目前南沙在碳化硅领域的产业链已经部署相对完善。“我们称为‘聚沙成塔’，打开地图看会发现，南沙的确是一家一家公司拼图一样拼出了一个产业园，从南砂晶圆开始不断延伸产业链。因此我们认为，南沙发展半导体产业有其独特的思路和节奏。”

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