最近汽车芯片短缺的问题成为了热门新闻，不过很多人听到这个新闻的第一反应是：“啥？汽车里面还有芯片？”
其实这个问题值得我们深入了解一下，因为在我们的固有观念中，芯片似乎是一个电子化的零部件，比如手机的SOC、电脑的CPU、以及近段时间价格被炒上天的高性能显卡。但事实上，只要是拥有独立计算能力的物品，它的内部都会芯片。
现代化的汽车，早就与多年前的“铁疙瘩”不同了。它的内部有着大量的电子程序，最简单的像车身稳定系统、防抱死系统、电子转向助力等等，这些功能之所以能实现，靠的可不是魔法，而是一片片大小不一、功能不一的芯片。
那么，芯片之于汽车行业到底是一种什么样的存在呢？它又为什么会短缺呢？
●汽车芯片有哪些分类
严格来讲，芯片是一种半导体元器件的统称，它的官方名称是“集成电路”，也就是我们常说的IC。记不记得《天下无贼》里范伟说的“IC、IP、IQ卡，通通告诉我密码”。没错，这个IC卡里面就是有芯片的。
汽车芯片主要分为三大类：功能芯片、功率半导体、以及传感器。
首先最常见的自然就是功能芯片，功能芯片包括处理器芯片和控制器芯片，它所能实现的功能包括我们上述的ESP、ABS，还有信息娱乐系统、动力总成系统等等好几个大部分。反正我们只需要记住一点，一辆现代化汽车能跑在路上，它的车内至少有数十个功能芯片在进行信息传递和数据处理。
我们以博世的的电子架构为例，它每一个电子控制单元（ECU）里面都有一个功能芯片，集成度很高。
而功率半导体则不带有任何功能性，它主要是负责功率转换，一般常见于电源和各种接口。传感器就不用我多说了吧，现在的雷达、气囊、胎压监测等等功能都得依赖于传感器。
注意，现在异常火热的自动驾驶，就是一个汽车芯片的集大成者。它的传感器方面包括激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达等等。而它的自动驾驶芯片，说白了就是一个算力极强的功能性芯片，它的异军突起其实主要是伴随着智能终端行业的发展而来的。
形象点说，自动驾驶芯片可以说是汽车芯片中的珠穆朗玛峰，代表了汽车功能性芯片的最高算力。
有趣的是，算力如此之强的自动驾驶芯片其实并没有受到芯片短缺的影响。一方面，现阶段自动驾驶芯片主要是应用在智能化程度比较高的高端车型上，所以总体的需求量不大。另一方面，很多企业对自动驾驶芯片格外看重，有些甚至不需要代工厂，选择自己建厂自己生产，所以半导体行业的困境自然困不住自动驾驶芯片。
再给大家科普个知识，芯片的制程是一个很重要的考核项，纳米数字越小，它的晶体管密度就越大，芯片的性能也就越高，同时发热量还低。芯片的制程逐渐变小，可以说是未来绝对的发展趋势。
目前一些手机、PC的芯片可以做到5nm工艺，性能好发热量低。但对于汽车芯片来说，90nm的制程就可以满足汽车MCU芯片的使用场景了，考虑到成本控制，绝大部分车企都会采用相对入门级的芯片作为功能性的基础。
所以我们可以得出这样一个结论：“汽车芯片真正短缺的，不是代表着行业最高技术的高端芯片，而是用于持续走量的低端功能型芯片。”
●芯片短缺的原因
那么，芯片为什么会短缺呢？其实这是一个相对复杂的问题。
首先一方面肯定是受到了新冠疫情的影响， 一些海外工厂的产能降低是必然结果。要知道，晶圆是制作芯片的原材料，新冠疫情给晶圆生产带来了剧烈冲击，位列全球第一、第二的晶圆代工厂台积电、三星都曾因员工感染疫情被迫停产。与此同时，欧洲的罢工运动及日本旭化成工厂的火灾，也影响了晶圆代工厂的产能。
除了产能的问题，汽车行业的快速复苏使得供应商的预估严重不足。根据一些供应商统计，各级别汽车功能芯片搭载数量都在逐年递增，目前汽车平均约采用25个功能芯片，一些高端车型已突破100个。2020下半年，以中国为代表的汽车市场快速复苏，严重超出了供应链对芯片需求量的预判。
最后，也是我认为最直接的一点，由于新冠疫情的影响，线上办公、学习、娱乐的需求激增，同时刺激了消费类电子产品的市场。于是，代工厂本就不多的产能又被电子产品抢走了一大半。刚才我们提到过，汽车所采用的芯片大都是入门级芯片，它的利润率远远不如5nm制程的高端芯片。但巧合的是，手机、平板电脑、PC所用到的芯片基本都是高端芯片，这也就造成了代工厂不愿意生产入门级芯片的的局面，因为利润太低。
目前，绝大部分汽车主机厂的芯片都是依赖与代工厂的合作。所以代工厂万一出点问题，汽车主机厂也得跟着倒霉。而国内车企这边的情况要更麻烦一些，因为它们不光依靠代工厂，还要依赖进口。
现在国内汽车行业中车用芯片自研率仅占10%，全球汽车半导体销售额中，只有不到3%来自中国企业。欧洲企业约占37%，美国企业约占30%，日本企业约占25%，这个差距可想而知。
坦白讲，除了汽车之外，国产芯片在通信设备、消费电子的市占率也都在10%以下，MTK当时的很多产品被视为“笑柄”，华为也遭遇了严重的产能限制，小米造了一颗澎湃S1之后就再也造不出S2了。
自主造芯片，这几个字看起来简单，但真做起来的难度会远远超过我们的想象。目前一些业内人士分析，汽车芯片的短缺很可能会成为一个长期性的难题。而且根据全球供应商的反馈，芯片的交付周期普遍得延迟半年左右。
好在，一些厂商也提供了不同的思路。几天前，三星电子宣布和现代汽车达成合作，以应对芯片短缺的问题。作为韩国的两大国宝级企业，三星自然不能眼睁睁的看着现代汽车无芯片可用，于是对其伸出了援手。
相同情况的还有我国的比亚迪，几天前，比亚迪半导体选择了分拆上市，按照官方的话来说就是：“本次分拆有利于上市公司突出主业、增强独立性。”显然，它的主业之中就包括了功率半导体、智能控制IC、智能传感器、以及最重要的——IGBT芯片。
目前比亚迪半导体还只能做到“自产自用”，但随着时间的推移，比亚迪半导体能否成为其它主机厂的供应商，也是一件未可知的事。
事实上，半导体供应商的确有着不言而喻的重要性。根据Gartner数据，2020年全球半导体销售额增长7.3%，达到了4498亿美元。这就意味着，越来越多的企业转型也好、入局也好，反正都开始划分“芯片产能”这块大蛋糕。
目前世界十大半导体供应商包括英特尔、三星、SK海力士、高通、博通、德州仪器等等，除了MTK之外，如何让更多的国产半导体供应商进入到这之中，是汽车行业和科技行业同时面临的问题。
●写在最后
自研自产芯片是一件很了不起的事情，国内一些厂商即使迎着困难，也要打造属于我国自己的芯片，就是怕这种无奈的“卡脖子”事件影响到企业的发展。考虑到未来或许很长一段时间内芯片的产能都将不足，也许这正是我国半导体行业发展的一次好机会。