最近,關于YU7搭載車規芯片的被炒得很熱,鐵流談談電車使用消費芯片這個話題。
消費、工業、車軌、軍工和宇航級的差別是可靠性
芯片根據其目標應用場景的不同,被分為消費、工業、車軌、軍工和宇航級。每種級別的芯片在可靠性、穩定性、生產標準等方面都有差異:
消費芯片:主要應用于家用電器、個人電腦等日常消費品中,對成本敏感,對可靠性和壽命要求不高,想必大家在使用電腦和手機時都有藍屏或死機的經歷。
工業芯片:用于工業控制、自動化設備等領域,要求比消費更高的溫度范圍、更長的使用壽命以及更好的抗干擾能力。
車規芯片:專為汽車電子系統設計,需滿足AEC-Q100等嚴格的標準,要求極高的可靠性與穩定性,能在極端環境條件下正常工作。
軍工芯片:重視可靠性,能夠在極端惡劣環境下穩定運行。
宇航芯片:要求承受輻射、極端溫度變化等特殊條件,價格昂貴。
事實上,消費、工業、車規、軍工和宇航級芯片的差異不是性能,而是可靠性。
從實踐上看,就性能而言,最強的消費芯片,可靠性最高的軍工和宇航芯片性能要求一般,但對可靠性要求異常苛刻。
從數據上看,DPPM(Defect part per milion)也就是每百萬缺陷機會中的不良品數,消費芯片小于500,車規為0-10個缺陷。工業芯片介于兩者之間,具體要求以客戶需求為準。
就壽命來說,消費電子為3-5年,工業芯片為10年,車規芯片為15年。宇航級芯片壽命至少15年,這里15年只是下限,英飛凌就開發過一款壽命超過100年的宇航級存儲芯片。
就使用溫度而言,消費芯片為20-60度,工業芯片為-40-85度,車軌芯片為-40-85度,宇航級芯片為-55-150度。
消費芯片重新封裝無法獲得真正的車規芯片
多年前,車輛上搭載的都是車規芯片,在芯片荒的那幾年里,車企使用工業芯片和消費芯片替代車規芯片。
隨著車規芯片供貨穩定,不少車企紛紛切換回車規芯片,但個別車企依舊使用工業芯片和消費芯片。
個別新勢力甚至直接使用消費芯片,只是拿消費芯片重新封裝一下,就在宣傳上號稱達到車規級。
但只要查一下資料就能發現,這些所謂的車軌級芯片根本沒有AEC-Q 系列認證、ISO/TS16949 認證及 ISO 26262 認證,只是讓海軍在網絡上指鹿為馬,聲稱是車規級。
這里說明一下,高可靠性芯片和低可靠性芯片的差異不僅僅在于封裝。
在設計上,高可靠性芯片會有更多設計冗余。
在制造上,晶圓廠有專門的車規工藝。
在封裝上,車規芯片和消費芯片也不同。
因此,拿消費芯片重新封裝,確實能夠解決部分可靠性問題,比如提升散熱,進而能夠提升可靠性,但設計冗余和車軌級制造工藝就不是封裝就能解決的。
這種拿消費芯片重新封裝的做法確實比直接上消費芯片要好,但和真正的車規芯片有差距。
實踐上看,特斯拉曾使用消費級芯片,后因用戶投訴車機死機等問題,美國國家公路交通安全管理局介入調查,特斯拉逐步改用工業級與車規級芯片。
另外,車規是一個整體系統,就像木桶原理,可靠性取決于最短的木板。
然而,一些廠商用POP封裝,這種封裝就沒有車規。從公開的拆機圖看,990A和驍龍8g3就是POP封裝,先不談990A和驍龍8g3是不是車規。
即便用了車規CPU,DPPM控制到10個業內,但因內存不是車規,內存的DPPM達到500,這種情況下討論CPU是不是車規就毫無意義。
消費芯片上車是普遍現象
自芯片荒以來,消費芯片上車是普遍現象,有些車企同時保持使用工業芯片、消費芯片、車規芯片的產品線,甚至出現同一個系列的車型,老款新款一個是消費芯片,一個是車規芯片的情況。
遙遙領先的990A芯片雖然網絡上號稱是車規芯片,但其實沒有AEC-Q 系列認證、ISO/TS16949 認證及 ISO 26262 認證。
雖然海軍大肆鼓吹990A是車規級芯片,甚至有宗教粉鼓吹是本土廠商的28nm車規工藝制造,但從公開信息來看,宗教粉在傳謠。
就官方資料而言,只說是車載芯片,而不是車規芯片。車規和車載,只是一字之差,但實際上差距甚遠。
就制造工藝而言,已經證明990A和990是同款芯片,均為臺積電7nm制造工藝,推測在封裝上有差異,使990A的可靠性相對于990有所提升。這種做法和小米把重新封裝的8g3用在YU7上堪稱臥龍鳳雛。
小米把驍龍8g3重新封裝版本用在YU7上,根源還是為了降低成本。
事實上,驍龍8295就是實打實的車規芯片,而且外掛的內存也是車規級。從主板上看,用的是BGA+LPDDR,代號是“D9ZRT”,是車規器件。雖然驍龍8g3性能更好,但驍龍8295可靠性更好。如果著眼于可靠性,YU7就應該用驍龍8295。
消費芯片取代車規芯片是價格戰的縮影
事實上,這幾年價格戰,減配的何止是芯片,汽車已經從耐用品變成了快消品,車輛的壽命、可靠性與價格戰前不可同日而語。
由于現在的電池壽命本來就在8-10年,那么,用重新封裝后的消費芯片也并非不可取。
畢竟,國內很多人6-8年就換車了,電車用戶追新潮,換車速度只會更快。從這個角度看,電車用消費芯片也算般配。
不過,鐵流希望大家能夠看看那些還在堅持使用車規芯片的車企,比如奇瑞的ET就堅持使用驍龍8295P,又比如吉利的領克08搭載龍鷹1號,還比如2023款紅旗HS5使用的是瑞薩M3車規芯片。
鐵流希望車企只是在娛樂屏上用消費芯片,控制車輛行駛的MCU千萬不能用消費芯片。
更直白一點,就是行駛中車機可以死機,可以黑屏,但儀表盤不能黑。
那種主打智能化,行駛數據全部由車機控制,或把儀表盤、換擋都集成到車機中控屏的車輛,大家有多遠躲多遠。
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