
人们常说百万分之一的缺陷率,但在汽车领域,我们实际上是在讨论十亿分之一的缺陷率◁■★。
Nexperia 的案例凸显了半导体政策与产业现实之间的不匹配,因为欧洲汽车行业仍然很容易受到成熟节点和分立器件中断的影响。
抛开地缘政治因素●○=,这一事件也暴露了欧洲半导体战略中一个更为棘手的问题▷:对欧洲汽车和工业基础构成最大威胁的,并非先进的逻辑芯片,而是成熟的节点和分立器件★,而这些恰恰是政策制定者鲜少提及的。
欧洲的芯片主权之争仍然主要围绕先进制程节点和尖端晶圆厂展开。然而,欧洲的汽车行业——可以说是其最具战略意义的制造业——却主要依赖成熟制程节点的半导体:8英寸晶圆、MOSFET■、模拟元件和微控制器,这些产品在设计上可能已经有几十年的历史了。
卡迪夫大学助理教授让·保罗·斯基特告诉《电子工程时报》:△•▽“这些组件看起来简单且成本低廉•□,但实际上并不容易替代。它们的价格是同质化的,但供应却不是同质化的。”
从外部看来★•◇,汽车芯片制造工艺似乎停滞不前◇☆,但实际上,其内部运营环境远比这复杂得多▪△◇。从代工厂的角度来看▼◇,成熟工艺节点的汽车芯片,其质量才是决定性因素,而非工艺节点的经济效益。
GlobalFoundries FDX 产品线副总裁兼前汽车业务负责人 Sudipto Bose 认为,可靠性和零缺陷理念是其关键特征。汽车晶圆需要接受更严格的在线监控、更保守的工艺控制,其故障阈值也比消费电子产品高出几个数量级☆。◇☆“人们常说百万分之一的缺陷率●,但在汽车领域,我们实际上是在讨论十亿分之一的缺陷率▷…▽。”Bose 告诉 EE Times。
由此产生的芯片类别,虽然从制程节点来看可能已经很老旧,但其制造●●▲、认证或更换却绝非易事。“汽车行业的供应商更换与更换面包供应商截然不同○…•,○▽”斯基特说道,“这是结构性的。你需要考虑一级供应商●◁、二级和三级供应商的依赖关系、安全认证、责任风险,以及最终由原始设备制造商 (OEM) 承担的召回风险。”
Bose进一步阐述了这一逻辑,指出汽车平台对半导体产能的时间跨度。一个汽车平台通常会持续生产六到八年,但其搭载的芯片必须能够长期供应•。车辆的使用寿命超过十年,而备件供应、售后服务和二手车生命周期等因素,使得芯片的供应要求长达二十年…■。“如果你想在汽车行业立足•□▷,就必须做好长期投入的准备▪○▷,” Bose说道•,…△▲“这并非一场速战速决的游戏。”
这种长尾效应实际上会在零部件投入生产后锁定产能。即使全球有多家晶圆厂,许多成熟节点的零部件在完成认证后也实际上成为单一供应商。这并非因为技术上不可能有替代方案●☆,而是因为变更的成本和风险令人望而却步▼◁-。
汽车供应链对半导体中断的影响如同放大器一般○◆。一个价值几欧元的电源器件的缺失,就可能导致一条价值数百万欧元的汽车装配线停产■。这种放大效应的出现,是因为汽车电子产品高度集成且对安全至关重要。原始设备制造商(OEM)不仅要证明某个部件能够正常工作,还要证明它在较长的使用寿命内能够持续稳定地工作,并始终保持在认证的公差范围内▲○▽。“每一次变更都必须经过验证并记录在案,”斯基特说道,◇◆…“OEM要承担现场故障的风险,因此他们的做法极其保守。”
Nexperia 事件揭示了这些脆弱性是如何显现的。尽管公众讨论的焦点集中在所有权和地缘政治上,但问题的根源在于制造环节的供应链集中化。OpenChip 公司业务发展副总裁吉尔伯托·罗德里格斯·布兰科告诉《电子工程时报》:★•☆“真正的问题不在于节点本身=,而在于欧洲设计和制造的零部件在其他地方进行封装◁■,然后再运回欧洲-。这造成了单一来源的风险敞口,完全违背了汽车供应链应有的原则。○◇”
欧盟芯片法案和各国激励计划的设计初衷主要是为了扶持先进晶圆厂。成熟节点和分立器件制造面临着截然不同的经济形势。•“这些晶圆厂的利润很低▼,”斯基特说◁▼○,“能源成本至关重要。人才集中在欧洲以外◇■。而且激励措施也比较分散。”
即使是慷慨的资本补贴也无法解决核心制约因素:需求风险■。Bose 认为◆●,补贴可以帮助建厂,但无法加速信任的建立◆。汽车生产线需要漫长的调试周期、谨慎的产能爬坡以及持续的客户信任,晶圆才能获得车辆使用认证。“补贴可以帮助你建厂•▷■,但建厂之后□-,你仍然需要客户愿意在未来几十年里使用这条生产线运行他们的平台,△▲”Bose 说○=◁。
正是这种现实解释了为什么代工厂既重视市场需求预测,也重视公共资金投入▼。对于汽车行业而言…=,关键的规划变量并非短期产量,而是时机——平台何时投入生产以及生产周期有多长。一旦生产线投入使用,就很难轻易调整用途,否则就会损害汽车客户所要求的可靠性。
布兰科认为,成熟节点的韧性与其说是靠引人注目的补贴★▪,不如说是靠稳定需求○◆△。长期承购协议、与产量挂钩的税收抵免和采购承诺,无需开出空白支票就能降低市场波动•◁。这些工具虽然不如晶圆厂的公告那样引人注目▽…■,但它们更符合成熟节点经济的实际运作方式。
从代工的角度来看,这种匹配至关重要=◁★。汽车需求不像消费电子产品那样波动剧烈——它缓慢、稳定且容错率极低●。一旦产能获得认可,就必须在周期性和车型换代过程中保持稳定◆。忽视这一现实的政策可能会导致产能看似强大▲•○,但在实践中却难以在商业上取得成功。
对于斯基特和布兰科而言▽△,欧洲的未来发展道路是渐进式的,而非变革式的。试图在一夜之间复制亚洲的制造业规模不太可能带来韧性。相反,它取决于从一开始就将双重采购模式融入平台设计,深入了解二级和三级供应商,部署需求侧工具以确保成熟节点投资的可行性,并以符合汽车认证实际情况的方式务实地利用封装和芯片组技术。
Bose提出了更为尖锐的批评。他认为,欧洲虽然擅长风险评估,但在应对风险方面却行动迟缓□☆。其他地区已经开始重新设计车辆架构和采购策略•■▼,以降低地缘政治冲击带来的风险。他指出,欧洲在主权目标和实际行动之间仍然犹豫不决。
成熟工艺节点和分立式半导体技术或许较为老旧=…▷,但其风险结构却与现代半导体类似◆▽。随着电气化、自动化和软件定义汽车的普及▪,每辆车的半导体含量不断增加,那些看似不起眼却至关重要的零部件数量只会与日俱增。如果欧洲继续将芯片主权主要等同于先进工艺节点○▽,那么未来的颠覆性变革很可能来自供应链中最不起眼的环节,再次令政策制定者措手不及。
Nexperia 的教训不仅仅是所有权的问题;更重要的是要认识到△○,欧洲的工业韧性越来越依赖于那些没有人会在会议幻灯片上展示的芯片。