缺芯缺芯，最缺是MCU——这个一辆汽车上少则70多颗，多则300多颗的小东西，憋死多少英雄汉。
“现在国内一些客户，因为拿不到芯片，已经被逼得将不带功能安全的MCU应用在EPS（电动助力转向系统）上了。”中国一家MCU设计企业的销售人士向《电动汽车观察家》透露。
缺芯片给更多公司能够带来的影响是减产、停产，例如，此前停产三天的蔚来汽车，还有长城欧拉黑猫参数图片）、哪吒汽车等品牌产出也受影响。
关键芯片的缺失，对汽车产业链也造成了影响，EPS、胎压检测上的芯片，以及电池包上用的电流传感器上的芯片都很缺货，这也导致非芯片类的零部件装机量受到很大影响。
咨询研究机构艾睿铂发布的《2021年全世界汽车市场展望》报告预测，今年半导体短缺将使全世界汽车净产量减少390万辆，损失达1100亿美元，预计今年第四季度缺芯问题会被缓解。
6月2日，马斯克在回复一位Twitter用户时直言，供应链带来了巨大挑战，尤其缺的是微控制器芯片（MCU）。马斯克称友商抢购芯片犹如疫情初期美国人“囤厕纸”一样夸张。
《电动汽车观察家》与多位内业人士沟通了解到，目前整车上MCU、SoC（system-on-chip，系统单晶片）等芯片都缺货。目前最缺货的还是MCU，且价格已经飙涨10-20倍。
那么MCU到底是做什么用的？中国的产业链情况如何？未来的发展前途又是如何？《电动汽车观察家》征询了芯片设计企业和芯片产业链投资公司相关负责人、业内专家，试图解答上述问题。
MCU（Microcontroller Unit；微控制单元）是嵌入式应用的最核心器件，被称为万物互联智能终端的“中枢神经”。MCU又被称为单片机，是将CPU、存储器单元（RAM/ROM/Flash）、计数器、A/D转换以及周边接口等整合在单一芯片上，形成芯片级的微型计算机。
MCU的特点是高性能、低功耗、可编程、灵活性好，因此可应用在包括可穿戴设备、家电、汽车电子、无线网络等各类物联网应用。
汽车上的MCU在能控制汽车动力、娱乐、空调系统等。单车中需求量非常大，传统汽车平均单车用量达到 70 颗以上，而智能汽车单车用量有望超过300颗。
首先，与此相对应的是，中国自主品牌中能设计车规级MCU的公司数量很少，产品市占率极低，还可以忽略不计。
Wind多个方面数据显示，目前国内汽车行业中车用芯片自研率仅占10%，90%的汽车芯片都必须依赖从国外进口，其中前装芯片95%是进口的，后装超过80%是进口，国内芯片企业在汽车产业链中缺失话语权。
一位业内人士告诉《电动汽车观察家》，由于车规级MCU研发周期长，认证要求远高于消费和工业级 MCU，中国仅几家企业可以在一定程度上完成中低端品类的量产，国产渗透率很低。而且基本集中在车身领域，涉及底盘功能安全的几乎没有。
根据IHS Markit 的数据，2020年全球车规级MCU市场TOP 7市占率达到98%，其中瑞萨电子30%，恩智浦26%，英飞凌14%，赛普拉斯（2019年被英飞凌并购）9%，德州仪器和微芯科技均为 7%，意法半导体5%。中国企业无一上榜。
芯片制造好后，需要从晶圆上切割下来，接上导线、装上外壳并测试，这样的一个过程叫封测。
在芯片封测领域，中国大陆已经成长出三大巨头，分别为长电科技、华天科技、通富微电，但是作为末端环节，科技含量略低。
2018年是中国车规级MCU的元年——四维图新旗下杰发科技和比亚迪都推出了车规级的MCU芯片。
此时，中国车规级MCU尚处于起步阶段，有能力设计的企业寥寥无几，能够生产车规级芯片的代工厂更少。
四维图新MCU产品线负责人童强华告诉《电动汽车观察家》，他们设计的产品都是55nm的，属于成熟制程，其实并没有太高的生产技术壁垒，但是中国大陆的晶圆厂没有成熟稳定的55nm车规级生产线，他们只能都交由台积电等外部晶圆大厂生产。
“芯片从布局到量产，这个周期大概在2-3年时间，我们第一代MCU从研发到量产就花了2年多的时间。一代MCU至少是数千万元级别的资金投入。”
“这不是学集成电路毕业2-3年可以做的事。”童强华表示，杰发科技在汽车芯片设计领域已经有10多年的经验，这才有能力设计出中国第一颗车规级MCU。
当然，中国企业也在努力追赶。中国的设计的MCU芯片，除了前面提到的杰发科技推出的AC781x/AC7801x系列，还有比亚迪半导体 BF711x/BF7106系列、芯旺微电子 KF8A/KF32A系列、赛腾微电子 ASM87/ASM30系列、琪埔维半导体XL6600系列、华大北斗HD80xx/HD9xxx系列、国芯科技 CCM3310/CFCC2002/CFCC2003系列，除此以外还有兆易创新、中颖电子、智芯半导体、蜂驰高芯、云途半导体等也在涉足车规级芯片。
其中比亚迪半导体成绩也颇为突出，其主体业务覆盖功率半导体、智能控制IC、智能传感器及光电半导体的研发、生产及销售，拥有包含芯片设计、晶圆制造、封装测试和下游应用在内的一体化经营全产业链。截至5月份，其生产的MCU已经量产装车了1000万颗。
荷兰ASML是当今世界最先进的EUV光刻机生产商，而且只此一家，是绝对的垄断。
目前上海微电子等企业正在自主研发新一代光刻机，不过技术方面仍与ASML存在一定差距。
5月27日，外媒透露，日本光刻胶有突出贡献的公司信越化学限制向中国多家一线晶圆厂供货KrF级别光刻胶，中国晶圆厂又面临缺少光刻胶的窘境。
中国大陆光刻胶市场起步较晚，目前技术水平相对落后，生产产能大多分布在在PCB光刻胶、TN/STN-LCD光刻胶等中低端产品，TFT-LCD、半导体光刻胶等高技术壁垒产品产能极少。
方正证券的报告多个方面数据显示，大陆企业在全球光刻胶市场的占有率不到13%，高端半导体光刻胶的国产化率更是低于5%。
目前全球光刻胶主要企业大多分布在在日本、美国，例如日本合成橡胶（JSR）、东京应化（TOK）、住友化学、信越化学，以及陶氏化学等。
在童强华看来，中国芯片上游领这些卡脖子的环节，这在大多数情况下要十年、几十年的努力才能追赶上。
在中国芯片领域有着多年投资经验的风司华登国际，其风险投资合伙人金伟华告诉《电动汽车观察家》，半导体器件的产业链一定是全球化的。
“整个产业链不可能集中在一个国家或者一个地区内。”金伟华说，“它的产业链科技含量非常高，需要集全球顶级资源通力合作才能完成。”
半导体制造业使用多达300种不同的投入，其中许多也需要先进的生产技术。仅EUV光刻机的生产就依赖于全球供应链：ASML开发的EUV光刻设备包含约5,000多个供应商提供的大约100,000个零件，需要英、美、德、日等国的供应商协同合作。
根据白宫的供应链评估报告：半导体器件在生产的全部过程涉及多国多地区，其产品可能要跨越70次国际边界，整一个完整的过程需要长达100天，其中约有12天是供应链步骤之间的中转。
近期，美国半导体行业协会（SIA）与波士顿咨询集团（BCG）发布的《政府激励和美国半导体制造业竞争力》报告数据显示，如果想在每个主要地区建立一系列完整的半导体国内供应，需要投入9000到12250亿美元的前期投资，以及450亿—1250亿美元的增量年经营成本（不包括新的前期投资的折旧），这只会抵消该行业的利润。
虽然中国设计、生产能力不足，且MCU产能相对集中，但是之前从未出现过如此严重的芯片短缺情况。
比亚迪产品规划及汽车新技术研究院院长杨冬生称这次芯片短缺为“百年一遇”。
主要是去年疫情影响，主机厂订单削减、Tier1订单也削减，最终传导到晶圆厂。晶圆厂产能转移到消费类电子科技类产品。去年年底开始，汽车市场超预期反弹，芯片产能跟不上。
此外，黑天鹅事件频发：2021年2月美国奥斯汀州的大雪，日本瑞萨电子的火灾，影响了几座晶圆厂的生产，还有意法半导体的罢工，都对供应产生了一定影响。
比亚迪半导体有限公司总经理陈刚认为，这是供需的信息链的传递的问题，因为疫情的原因，行业企业对供需端的信息传递不够导致。
例如，整车企业的代表，丰田采用的“Just-In-Time”的经营手法，即尽力减少库存水准。
一般来说，具体流程是先由OEM向Tier1 企业下订单；Tier1 企业依照订单需求向IC原厂下单；然后IC原厂再向上游晶圆代工厂和封测环节预定产能。
就半导体的生产而言，从晶圆入厂，而后经历500道工序（尖端产品需要约1,000道工序），整一个完整的过程需要2-3个月左右的时间。也就是说，至少在半年之前车企就要下发所需的车载半导体订单。
这次突袭的疫情，打乱了车企的生产计划，由于不能生产新车，供应商就会一层层削减订单，最终向台积电下发的订单也大幅减少。
而家用电脑、游戏机等市场，在疫情影响下大幅度增长；由于远程办公的影响，全世界内通信数据的大幅度增长，同时带来数据中心，他们的数据中心都需要大量的服务器，这些服务器又都需要搭载高性能的处理器。
因此，High Performance Computing（高性能计算）的占比大幅度提升，挤占了车载半导体的产线月份开始，中国汽车需求复苏超预期，IC厂的订单暴增1-2倍，10-12月逐步提升至3-4倍，但是晶圆厂的产能跟不上需求。
安森美半导体的首席执行官Hassane El-Khoury一语道破了这种采购和供应节奏的不匹配，“我的客户能在30天内取消订单，而我要花两年时间来建立产能，显然，这并不是一种明智的投资。”
如果不是迫于各方压力，台积电恐怕也不太愿意拿更多产能生产车载半导体。High Performance Computin品利润高、需求大、要求低，台积电自然会第一先考虑生产这类产品。毕竟，根据去年的销售额来看，汽车芯片在只占台积电销售额的3%，但是工艺技术要求却接近军工级别。
从数据上来看，汽车级MCU的要求明显高于工业级别，温度方面商业级仅需要满足工作时候的温度0~70度，工业级-40~85度，但是汽车级要满足-40~125+度；汽车级的良率要≤1 DPPM。
童强华告诉《电动汽车观察家》，生产车规级芯片还需要“产线认定”，这个周期也很长。
所谓“产线认定”是指为实现“零不良率”，汽车相关厂家在半导体工厂生产汽车芯片时，针对产线实行的检查稽核。只有在半年乃至一年的时间内连续生产某种汽车芯片，并能稳定地生产出正常工作的产品时，汽车企业才会对芯片产线进行“认定”。
前述专家这样认为，达到汽车标准一定要通过的是一系列综合的认证，例如需获得可靠性标准AEC-Q系列、质量管理标准ISO/TS16949认证其中之一，此外需要通过功能安全标准ISO26262 ASIL 认证，基本只有符合上述各种硬性条件的半导体器件，才能通过车规级认证。
具体到ASIL等级来看，A级普遍用于天窗等，B级普遍用于仪表盘，C级普遍用于引擎等，D级则大多数都用在无人驾驶和EPS（电子助力转向）等。
虽然流程繁琐、要求高，但是价格却很便宜。用中国工程院院士丁荣军的话说，“汽车行业对芯片的要求是希望达到航空航天的性能，但是卖的价格是白菜价。”
童强华也认为，汽车芯片投入产出的严重不匹配，使得晶圆厂对投入生产车规级产品线积极性不高。
根据科创板日报6月21日消息，目前包括英飞凌、恩智浦、意法半导体等在内的国际大厂均出现交期延长的情况，交期最多延长4倍。缺货状况下MCU渠道市场行情报价飞涨，
，爆款型号的渠道价格较2019年涨幅近12倍。现货市场上的价格增长更为疯狂。
根据芯片超人的现货价格显示，去年11月份恩智浦汽车FS32K133HFT0VLLT和FS32K144HAT0KLHT两个型号的MCU芯片价格在人民币24元左右，
作为芯片制造有突出贡献的公司，台积电在积极提升产能，计划2021年将MCU产能提升60%，同时台积电也表态，未来会推动建立现代化“Just-In-Time”供应链管理，并在这个复杂的供应链中提高需求可见度，应该能在某些特定的程度上避免再出现此类供应短缺的现象。
不过，这额外的产能计划于2022年下半年开始量产，到2023年中才可以做到40,000片提供给全球客户。
今年的缺口很难补上。此前，伯恩斯坦咨询预计2021年缺芯将在全世界内造成产量损失200-450万辆；IHS 预计，因为缺芯2021全年将有610亿美元损失，其中中国约250亿美元、欧洲约140亿美元。
虽然芯片产业链实现自主可控的难度非常大，但是新冠疫情和国际贸易争端的严峻形势下，世界各国开始审视自主可控的可行性。
美国方面，其欲投资520亿美元实施“半导体激励计划”；韩国方面，到2030年，将向半导体领域投资510万亿韩元；欧洲计划为芯片产业投资约500亿欧元（3860亿人民币）。
中国方面，近日也有外国媒体报道称，中国正针对半导体展开一项“芯片对抗”计划，由刘鹤副总理主导，包括了庞大的投资组合，涵盖贸易、金融和技术，
欧美对中国的长期封锁，使中国变成全球上唯一一个拥有完整工业体系的国家。而此次芯片领域的大规模短缺，也会加快中国在光刻机、光刻胶、芯片代工等领域的推进速度。如果1万亿美元的投入属实，或许真能砸出一个自主可控的芯片供应链也未可知。
疑因自行车占道，横滨5日本人被泰国人嘎了，日方1死2伤，日网友却纷纷叫好？
本该五子登科！3700万功臣戴帽创切尔西21年纪录，SIU庆祝致敬C罗
速览OpenAI发布会：GPT-4 Turbo模型、GPT应用商店等登场
跑分破220万安卓第一！联发科天玑9300一图看懂：史上首次全大核SoC
马斯克版ChatGPT背后开发工具上线！xAI产品两连发，网友：太快了
OpenAI CEO：GPT-4周活用户数达到1亿、仍是世界上能力最强的AI大模型
诺基亚手机制造商 HMD Global 首批自有品牌机型现身 IMEI 数据库
