如何看待車規級的芯片28nm,賣的比3nm消費芯片更貴?制作工藝不是越小越貴嗎?
我覺得可能是車規級要伴隨著汽車風吹日曬,要經歷過高溫寒冷。就連紙巾盒,雷軍在直播中都說了,去了新疆測試普通的一些紙巾盒都融化了,那怎么做到材料不融化,達到車規級就是一個標準了!當然不僅僅是風吹日曬、還有足夠安全、足夠成熟。畢竟是汽車比一些終端產品肯定要更重視一些東西的!
所以車規級芯片為何比消費級芯片貴?先給答案除了要經受-40℃~125℃的極端溫度考驗,還需滿足抗振動、抗電磁干擾等嚴苛要求,成本自然水漲船高。
那么車規級芯片相比消費級別芯片要經歷哪些考驗呢?
它高溫考驗,車規級芯片需滿足-40℃~125℃的極端溫度范圍;不僅如此,它還需要抗振動、抗電磁干擾(EMC)等要求。這是需要成本的!
在設計這顆芯片也需要考慮到額外的成本,它需要設計冗余電路和防護模塊。例如,車規 MCU 的MCU 內核需集成錯誤校驗(ECC)和冗余邏輯,而消費級芯片通常無需此類設計。
就這兩項,就會讓車規級芯片比普通消費級別芯片要貴。可能要增加 20%-30%的流片成本。因為在汽車上,不僅僅要追求算力和性能,更要追求成熟的工藝和嚴苛的質量把控。
車規級芯片采用成熟制程(如 28nm),但需在專用產線上生產,且良率要求嚴苛(<1ppm)。例如,消費級 28nm 晶圓良率可達 90%以上,而車規級可能僅 70%-80%,導致單顆芯片分攤成本顯著上升。
而 3nm 消費芯片雖工藝先進,但良率初期可能僅 50%-60%(如臺積電 3nm 初期良率),但因產量龐大(如蘋果 A系列芯片),單顆分攤成本仍可能低于車規級。
在封裝測試方面,車規級芯片需要經歷通過三溫(-40℃~150℃)測試、振動測試等嚴苛驗證,測試時間長達消費級的 3-5 倍。例如,車規級 IGBT 模組需額外進行功率循環測試,單顆測試成本達消費級的 5倍。
同樣車規級芯片需要的“全生命周期成本”更高
在研發成本方面,車規級芯片需要經歷 2-3 年的開發周期,認證成本需要超過上千萬!在制造成本上需要專用產線,需要保障不良率低,例如 28nm 的圓晶成本可能達到 5000 美元了!在使用成本上需要更長周期需要達到 10 到15 年左右,因為如果芯片失效就可能面臨整車找回,失效成本非常高!隱性成本可能達到 100 萬美元!
但消費級別的芯片在研發上因為迭代周期比較短,其實從手機廠商的新機發布也能看出來消費級別芯片就是 6到 12 個月完成迭代,在制造成本上可能車規級 28nm 工藝的成本要高,預計達到 15000 美元!但是在使用周期可能是 2到 5年的周期,用時間長卡了就換機了,相比汽車失效找回成本,手機幾乎可以不計。
在需求剛性上,汽車行業對芯片的“零缺陷”要求(失效率<1ppm)導致車規級芯片需通過多重認證(如 AEC-Q100),而消費級芯片僅需滿足功能性標準。這種市場準入壁壘使得車規級芯片供應商(如英飛凌、瑞薩)具有定價權。
在規模效應方面,消費級 3nm 芯片(如蘋果 A17 Pro)年需求量超 1億顆,攤薄了單顆成本;而車規級 28nm 芯片(如 MCU)年需求量僅百萬級,無法通過規模效應降低成本。
在供應鏈博弈上,車企為保障供應鏈安全,常要求芯片廠商簽訂長期協議(如 10 年供貨),導致廠商需提前鎖定產能并承擔設備折舊成本。例如,臺積電為車規級芯片預留的 28nm 產能,其折舊成本需由少數客戶分攤,推高了單價。
以 MCU 為例:車規級(28nm)瑞薩 RH850 單價約 15?20,含認證費用 500 萬/車型、三溫測試成本 20/顆。消費級(3nm)聯發科天璣 9200 單價約 150,但流片成本 1.5 億由數千萬顆手機分攤,單顆制造成本僅$0.3。
所以總的來說,車規級芯片的“高價”本質是風險溢價,其價格邏輯并非單純由制程決定,而是綜合了可靠性溢價(認證、測試、良率)、供應鏈安全溢價(長期備貨)及市場壟斷溢價(車規芯片供應商集中)的結果。隨著車規級芯片向先進制程遷移(如自動駕駛芯片采用 7nm),這一差距可能縮小,但短期內成熟制程車規芯片仍會維持高價。對此大家是怎么看的,歡迎關注我“創業者李孟”和我一起交流!
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