国产汽车电子真的那么难入行吗

上周的半导体圈新闻蛮多的，其中CES是最引人注目的，英特尔在里面推出了自己的首款10nm芯片，AMD也不甘示弱，推出了自己的7nm锐龙处理器，IBM也推出了全球首台量子计算机。当然，厂会外面也没有闲着，华为发布性能最高的ARM-based服务器芯片，雷军怒怼华为，群创FAB干架，巴斯夫内鬼事件等等。其实撸主本来是想写一篇关于这个内鬼事件的文章，因为撸主毕业之后一直在芯片行业，知道每个公司都有非常严格的保密措施，也知道泄密对于一家公司的严重程度，所以想和大家普及一下这方面内容。

可是，可是，我看到了另外一条重要的新闻，就是特斯拉上海工厂开工。这条新闻让我瞬间想到了汽车电子这个话题。撸主聊过AI，聊过5G，好像对于汽车电子，自动驾驶等等没有聊过，所以这一期我们就聊一下关于汽车电子这个话题（貌似撸主挖的坑比较多啊，AI，5G还没聊完，这又开始汽车电子~）。

看这一期，需要了解相关的芯片测试和芯片Quality方面的内容，如果不了解，请戳这里 你不知道的那些芯片测试和测试黑幕 ， 半导体中的Quality问题。

汽车电子是个啥？

你可能会问，汽车电子当然是用在汽车里面的，这还用问吗。对，不错，汽车电子确实是用在汽车里面的，但是汽车里面也有很多地方使用到啊，比如发动机里面会用到，刹车系统会用到，座椅会用到，音响，车门，雨刷器都会用到汽车电子芯片。在我们汽车电子的范畴，这些芯片可是大大的不一样。按照国际标准（其实就是早期美国制定的汽车电子标准，没办法，谁让中国过去太落后），汽车电子可以分为grade0~grade4，总共5个等级。详细情况请看下图。

首先，这些内容每隔几年都会变，因为现在汽车电子发展太快了，比如GPS导航等等在原来的汽车中是没有的，但是现在是必须品。现在的新能源汽车把发动起改成电动机了，所以也会变一些Grade0的内容，大家只拿这个做参考就可以了。其中Grade0要求最高，Grade4要求最低。

除了这一些，还有一些零组件的汽车电子产品。比如你车子的雨刷器坏掉了，维修厂会告诉你换雨刷器是换原厂的，还是换副厂的。这也是一部分产业，大概分为三类。

OEM/ODM（正厂出厂零件）/OES（正厂维修零件）。这两个都是原厂的，区别就是一个针对新车的，就是和新车的零件一样。一个就是针对维修用的零件，就是针对维修专用零件。

DOP（Dealer Option，经销商选配零件）。这个嘛，就有点多了，要看经销商采购。

AM（After Marketing，副厂零件）。就是副厂零件啦。

所以汽车电子就是包含以上这几项用途。你在看上图的时候，会在最后一列发现有个叫验证标准的东西。这一列非常重要，它直接规定了，汽车电子的测试条件。上面所说的温度是FT测试温度（不懂芯片测试的，请戳这里 你不知道的那些芯片测试和测试黑幕 现在发现，早期把一些基本半导体知识普及完，是一件多么有意义的事情，哈哈）。比如Grade0是-40C~+150C，则表示FT测试的温度是低温-40C，高温125C。而且在做不同Quality项目验证的时候，还规定了测试顺序，比如在做HTOL的时候，规定FT测试顺序是室温25C，然后低温-40C，最后高温150C。这一部分我们后面的文章中再详聊，今天只坐宏观介绍。

汽车电子和普通电子有什么区别？

说到这个问题，就不得不说在半导体行业中，不同芯片的不同应用环境。按照现有的产业环境来看，总共可以分为以下几个部分，民用级，工业级，汽车级以及军工级。具体情况请看下表。

其中军工级芯片是要求最高的，而且成本也最高。我们平时看到的手机，手环，消费级电脑等等都是属于民用级（消费级）产品。在大多数情况下，消费级产品淘汰周期是2到3年，所以芯片在做质量验证的时候也是做这个范围的验证。而汽车的淘汰周期是在10~15年，而且涉及到人身安全，所以在做质量验证的时候会要求更高。如果不懂质量验证，请戳这里 半导体中的Quality问题。

汽车电子有什么特点？

汽车电子不同于消费电子，自己也有很多特点。我们就举几个例子。

工艺节点要求不高，但是对于质量要求高

现在消费级手机，PC机的处理器已经到7nm工艺节点。但是汽车电子还没有到这么先进。因为汽车电子对于芯片面积和芯片本身的成本控制，比手机要差很远。汽车电子可以把芯片做大一些，成本可以高一些，这些都是代价。这些代价换来的就是高可靠性，在做质量验证的时候，标准更加严格，测试条件更加变态。

入门门槛高

想打进汽车电子行业，不论是对于fabless还是对于foundry都是一个很大的考验。首先你生产的芯片要通过美国汽车电子委员会AEC(AutomotiveElectronicsCouncil)等等一系列的标准测试，具体标准可以参考一下官网，这里就不再赘述，不能用严格来说，应该是苛刻来形容。当然，对于最终消费者来讲，越苛刻越好，变态才好，因为越严格，我们越安全。除了AEC，还要通过ISO/TS 16949的质量验证。这是对于一家fabless的设计能力，foundry的制造能力的极大考验。

客户稳定

上面只是入门，假如现在已经通过了AEC的测试，说明你只是有资格售卖汽车电子芯片。所以接下来你要说服汽车制造商宝马，奔驰使用你的芯片。这个过程也是无比艰难。因为在汽车电子中，汽车制造商和芯片供应商是一个非常稳定的结构。比如奔驰在发动机上使用英飞凌的芯片，一般都是长约，而且如果没有遇到很大变动，是绝对不会换供应商的。因为一旦换供应商，之前做过的所有研究，所有质量验证都变成零，要重新再做一遍，这些都是成本。而且对于质量来说，也存在风险太高的问题。所以一旦一家fabless或者一家foundry为某家汽车制造商提供芯片，那么恭喜你，短时间内，你的公司倒不了。

成本高

汽车电子成本要比消费级电子高很多，主要体现在以下几个方面。

1，前期验证成本高。我们前面聊到过，汽车电子在前期做质量验证的时候，会比消费电子做更多的验证。所以这样的验证成本会更高。

2，foundry生产成本高。foundry如果是在生产汽车电子芯片。都是挑整个foundry最好的机器，最好的PIE，PE去带这样的产品，生产线有一点的异常，都要停线检查。对于foundry来讲，也是成本的提高。所以foundry在卖给供应商芯片的时候，汽车电子比消费级电子要贵很多。

3，测试程式开发时间长，测试时间长。fabless在开发测试程序的时候，对于汽车电子的要求会很高，比如它绝对不允许一颗坏芯片流入到客户手中，因为还有可能一颗坏芯片就造成一车人的安全。在早期客户的不良率在PPM级别，但是随着最近几年自动驾驶的概念比较火，已经到了PPB级别了。所以测试程序的覆盖率更高和逻辑更复杂。在测试的时候，测试时间更久，还需要做高温烘烤，所以测试成本也较高。

所以，消费级电子的价格非常高。当然，也有一些小的汽车制造商，为了压低成本，在Grade3或者Grade4这些应用场景下，我就遇到过一些汽车制造商使用消费级电子来代替汽车电子，真有这样的情况，而且不止一家。在半导体混了几年，其实遇到各种奇葩都有，虽然说这些不涉及到安全问题，但是太恶心人。所以我当时发现之后，就决定，如果以后有钱了买车，绝对不买这些品牌的车。好啦，说多了，这些不在我们今天的讨论范围之内。

汽车电子包含哪些内容

说了这么多，也该聊一聊汽车电子具体包含哪些芯片了。总体来说，汽车电子可以分为MCU，功率半导体，传感器以及其他芯片。在传统燃油汽车中，MCU占比最高，达到23%。MCU，功率半导体和传感器的占比要高于50%。

但是在新能源汽车中，功率半导体是最大的一部分占比达到55%。这也是未来几年汽车电子的绝对火爆市场。

那功率半导体又包括哪些内容呢？包括IGBT, MOSFET，电源管理芯片以及BJT，晶闸管之类的。