科技制造业这两年最热门的题材非汽车莫属。除了下游的品牌组装外，车用芯片市场也是这波大趋势下不可或缺的商机。在零碳排、智能化以及自驾技术的引领下，汽车产业对于车用芯片的需求数量和运算能力只会愈来愈高，半导体供应链可望迎来新一波汽车市场的荣景。

台湾先进车用技术发展协会理事长、力积电董事长黄崇仁认为，车用芯片市场大致可分为两个区块。第一个是传统大厂主导的品牌车，每辆车用在车用芯片的预算顶多500至600美元，「功能很有限，而且车厂开出的规格也很难改，外部厂商很难打入供应体系。」

至于第二个，则是由特斯拉（Tesla）引领的新电车。黄崇仁观察到，这些业者对于车用芯片的需求大不相同，「他们很愿意增加新功能，用模块化的思维在看待汽车，每辆车用在芯片上的费用可以从2000美元到5000美元之间。」他认为，后者才会是未来的汽车产业主流。

车用芯片是半导体业的大趋势

呼应黄崇仁的说法，早在今年年初时，台积电总裁魏哲家就曾透露过对车用芯片市场的正面评价。当时，因应疫情而生的笔电、平板等信息硬件商机，正因为全球走向疫后复苏而逐渐衰退，但在投资法人说明会上，魏哲家却明确指出，即使这些市场的终端需求出现疲软，但高速运算（HPC）与车用芯片（Automotive）仍然保持强劲成长，甚至认为这将会是改变产业结构的大趋势（structural megatrend）。

从台积电的历次法说会数据也可看出些许端倪。从2020年第1季至今，车用芯片市场对台积电营收贡献度，比起消费电子、高速运算十分有限，两年多来营收占比仅从4%成长到5%；然而，车用芯片的季营收成长却不容忽视，除了2020年因为肺炎疫情影响而减少订单外，2021年至今均维持了10%以上的成长率（图1）。

图1：2020年第1季至今车用芯片占台积电每季营收比重与季成长率变化

数据源：www.tsmc.com

对于这个潜力十足的市场，台积电当然不可能轻易放过。在2021年6月份的技术论坛中，台积电宣布将在5奈米家族里，推出专门支持汽车产业的N5A制程，并将于2022年第3季正式问世。「N5A中的A，就是Automotive，」台积电车用暨微控制器业务开发处处长林振铭表示，除了逻辑芯片外，台积电还有6奈米的射频组件（RF）制程以及MRAM、RRAM等新型内存，都已经准备好为车用芯片客户提供服务。

林振铭分析，安全、绿色能源、智能化是车用芯片市场的三大推手。以智能化为例，林振铭指出，未来每部汽车都必须具备5G以上的联网能力，而且在软件定义车辆（Software Defined Vehicle）的趋势下，透过网络更新韧体（OTA）来增强使用效能也将成为常态，「随着操作系统软件不断更新，车子的功能也会一直增加，这跟传统汽车的使用概念会很不一样。」

但最重要的芯片需求，还是来自于对自动驾驶技术和安全性的重视。为了降低交通事故伤亡率，林振铭指出，现在的的新车多少都有SAE Level 1等级的自动驾驶辅助系统（ADAS），每辆车需要的传感器不过10来个；「但当自驾技术进步到Level 4、Level 5之后，每辆车需要的传感器数量至少要40个。」

图2：随着自驾技术从Level 1逐次提升，传感器数量与芯片运算力的要求也将大幅成长

数据源：https://www.sae.org/standards/content/j3016_202104

相比其他信息终端产品，汽车的含金量更高

而随着传感器数量的增加，对处理芯片运算力的要求也会愈来愈高。「每提高一个自动驾驶的等级，芯片TOPS（Tera Operations Per Second，每秒万亿次运算）的等级就要增加10倍，」林振铭举例，在Leve 1时芯片的运算要求约为10 TOPS，但发展到Level 5时，芯片运算能力就必须达到100,000 TOPS。

这对于半导体供应链来说，固然是千载难逢的大好机会，只不过汽车产业对于半导体芯片实在太过陌生，导致双方还需要时间磨合。一方面，汽车产业的竞争态势，台湾资策会产业情报研究所（MIC）所长洪春晖指出，与传统信息硬件业就大不相同。「NB、PC这些产品需求纵然衰退，每年的全球出货量还是3亿台左右，但能支撑起的全球品牌不超过10个；」相对地，汽车的每年全球出货量不超过1亿辆，却有超过100个品牌，「半导体业者可以想想看，这个产业的含金量多高。」

另一方面，着眼于当前的变革，汽车产业也开始学着了解半导体产业。洪春晖透露，MIC服务的客户大多是信息电子业，「但前一阵子有一家日本大车厂特地来台湾找上我们，要求MIC帮他们完整介绍跟分析半导体产业的实务运作；这在过去是无法想象的事！」

在传统的汽车产业里，台湾只是供应链的一环，影响力相当有限，不过凭借着强大的科技制造优势，尤其是绵密、完整、技术领先的半导体供应链，在汽车产业转型之际，必然大有可为！

数据源：

1. SEMICON Taiwan国际半导体展－全球智慧车高峰论坛，2022/9/15
2. 台积公司举办2021年在线技术论坛 会中揭示创新技术，台湾积体电路制造股份有限公司，2021/6/2

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