一般情況下,，90nm以下工藝的芯片會(huì)出自12英寸晶圓。比如5nm工藝的蘋果A14,、驍龍888處理器等,。像MCU微控制器、ESP車身穩(wěn)定控制單元等汽車上常用的電子元件,，采用90,、100、130nm工藝的居多,，28nm工藝的都是個(gè)例,。對(duì)于車企的需求，晶圓廠成本更低,、技術(shù)更成熟的8英寸晶圓生產(chǎn)線足夠了,。

　　不僅如此，晶圓廠的制造工藝需要不斷進(jìn)步才能滿足市場(chǎng)需求,。相比生產(chǎn)工藝不先進(jìn),、主要靠走量的MCU等元件，如何提升自身實(shí)力,，拿到蘋果,、索尼等大廠下一代產(chǎn)品的訂單，才是晶圓廠喜歡琢磨的事,。畢竟,，iPhone手機(jī)和PS系列游戲機(jī)的出貨量更可觀，5nm,、3nm等先進(jìn)工藝也會(huì)為芯片代工廠帶來高光,。

　　從算力上說，40nm和28nm工藝的芯片能夠提供1TOPS算力（1TOPS=每秒鐘可進(jìn)行一萬億次計(jì)算）,，而車用芯片算力基本為每秒數(shù)十億次,，跟1TOPS相去甚遠(yuǎn)。伴隨駕駛輔助系統(tǒng)與智能座艙的發(fā)展,，車規(guī)級(jí)芯片對(duì)算力的需求越來越高,，以高通8155和英偉達(dá)DRIVE AGX Orin芯片為例，兩者算力分別是360和254TOPS。

　　說到這,，就解釋了MCU斷供導(dǎo)致大眾,、通用、特斯拉等諸多車企缺“芯”停產(chǎn)的部分原因,。另一部分原因是,，在全球爆發(fā)新冠疫情期間，部分車企看到銷量下滑主動(dòng)取消了電子元件的訂單,。同時(shí)居家辦公的興起,，帶動(dòng)了筆記本電腦、平板電腦等一系列電子產(chǎn)品的消費(fèi),。不受待見的產(chǎn)能空了出來,，喜聞樂見的領(lǐng)域需求大增，“前途”和“錢途”二合一,，晶圓工廠樂壞了,。后疫情時(shí)代，車企開始追加電子元件訂單,，這就遇到了排隊(duì)問題,，本就不多的8英寸晶圓產(chǎn)能大家都要排隊(duì)。抱怨加價(jià)提車,，或者等好幾個(gè)月看不到愛車的朋友，往“好處”想想,，沒準(zhǔn)車企也在等,，比你還沒轍呢。

　　雖說火災(zāi),、干旱等不可抗力等因素是造成芯片短缺的原因之一，但利潤(rùn)和市場(chǎng)需求才是晶圓廠調(diào)整產(chǎn)能的決定因素，更何況自己還要研發(fā)新工藝力求跟上時(shí)代呢。就像去私房菜館點(diǎn)獨(dú)家特供需要提前預(yù)約一樣,，增加“非主流”生產(chǎn)線很不劃算,，有這功夫商家能翻好幾桌了,。

■Tire1博世的晶圓新征程

　　說到德國(guó)博世,，大家都不陌生,。它的業(yè)務(wù)包含但不限于汽車,、工業(yè)等領(lǐng)域，也是不少車企的一級(jí)供應(yīng)商（Tire1）,。像單手可持的家用電鉆、ESP車身穩(wěn)定控制系統(tǒng),，這些都是博世的杰作。

　　在1995年和2010年,，這個(gè)工廠分別引入了150mm和200mm晶圓制造技術(shù),，也就是6英寸和8英寸晶圓,。除了滿足自家車用電子元件自產(chǎn)自銷之外,，博世還涉足了智能手機(jī),、筆記本電腦,、無人機(jī)和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的芯片供應(yīng)。具體說,，從1978年推出ABS防抱死模塊,，到壓力傳感器等MEMS微機(jī)電系統(tǒng),，博世Reutlingen工廠都能產(chǎn)。

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　　伴隨智能網(wǎng)聯(lián)與“自動(dòng)駕駛”相關(guān)功能在汽車上普及,，每輛車上半導(dǎo)體元件的數(shù)量和成本都在逐年提升，這些對(duì)博世的晶圓產(chǎn)能與工藝提出了更高要求,。于是位于德累斯頓的300mm（12英寸）晶圓工廠誕生了,，新工廠是博世集團(tuán)130 多年歷史上總額最大的單筆投資，也是博世邁向工業(yè)4.0的起點(diǎn),，未來歐洲三分之一的芯片將來自于這里,。

　　按照計(jì)劃，博世德累斯頓晶圓廠將于7月開始啟動(dòng)生產(chǎn)，比原計(jì)劃提前了6個(gè)月。新工廠生產(chǎn)的半導(dǎo)體將應(yīng)用于博世電動(dòng)工具，而車用芯片的生產(chǎn)將于9月啟動(dòng)，也比原計(jì)劃提前了3個(gè)月。

　　晶圓廠中來自于設(shè)備,、傳感器和產(chǎn)品的所有數(shù)據(jù)都被記錄在一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)中，每秒生成的生產(chǎn)數(shù)據(jù)相當(dāng)于500頁(yè)文本,。一天之內(nèi),，數(shù)據(jù)總量就超過4200萬頁(yè),。這些數(shù)據(jù)將由人工智能評(píng)估,。

　　從晶圓到產(chǎn)出芯片等成品，整個(gè)過程會(huì)經(jīng)歷700道工序，耗時(shí)10周時(shí)間。在新工廠里，晶圓的運(yùn)輸過程實(shí)現(xiàn)了全面自動(dòng)化，幾萬平方米的廠區(qū)之后會(huì)提供700個(gè)人工工位,。當(dāng)然，據(jù)相關(guān)資料稱,，12英寸晶圓加上裝載具后的重量,，超出了人工運(yùn)輸?shù)妮d荷極限,，這或許是12英寸晶圓工廠需要高度自動(dòng)化的原因之一。

　　作為眾多車企的一級(jí)供應(yīng)商,，在智能網(wǎng)聯(lián)與“自動(dòng)駕駛”對(duì)汽車芯片提出高要求與高需求的當(dāng)下,，自建工廠是博世面向未來，并盡可能規(guī)避市場(chǎng)供需關(guān)系造成價(jià)格波動(dòng)的最佳選擇,。而生產(chǎn)12英寸晶圓,，不僅能將晶圓單位面積的利潤(rùn)和產(chǎn)能最大化，也為日后迎接更先進(jìn)制程工藝埋下了伏筆,。

　　寫在最后

　　汽車智能化,、自動(dòng)化的背后，是芯片,、軟件等相關(guān)技術(shù)的持續(xù)加碼,，與其說前段時(shí)間的芯片告急揭露了半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)能問題，倒不如說這恰好暴露了汽車芯片與電子產(chǎn)品CPU等元件的技術(shù)差異,。把決定價(jià)格的話語(yǔ)權(quán)握在自己手里，這是傳統(tǒng)供應(yīng)商,、主機(jī)廠都會(huì)想到的事情,，而擁抱新技術(shù)與行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，或許是傳統(tǒng)之外新潮的方面,。沒太看明白的話,，琢磨一下便利店里貼自己牌子味道和某氣森林差不多的飲料，道理差不多,。（文 汽車之家 馬一凡）

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