汽車,， 作為國家重要的,、大規(guī)模工業(yè)產(chǎn)品,， 應(yīng)用了集成電路芯片, 比如SOC（System on chip），它由多核CPU和GPU組成,，用于數(shù)字化的組合儀表,，車載多媒體和導(dǎo)航系統(tǒng)，自動駕駛路徑計算,， 或者特定用途的集成電路芯片ASIC （ApplicaTIon specified integrated circuit）,， 用于電子控制模塊的信號處理，算法運行和控制執(zhí)行部件,， 比如自動泊車,、啟動安全氣囊、自動駕駛的雷達(dá)信號分析等,。新型芯片,，甚至集成了神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)（neuronal network）、深度學(xué)習(xí)（deep learning）等AI（arTIficial intelligence）功能的智能化芯片,，也即將在汽車中得到應(yīng)用,。當(dāng)2021年汽車的EE架構(gòu)從CAN網(wǎng)絡(luò)變成Ethernet網(wǎng)絡(luò)，數(shù)十個電子控制模塊由多個大型車載服務(wù)器替代時,，汽車就是一個可移動的服務(wù)器,、或超級計算機機房了。
還有汽車的生產(chǎn)線,，無論是沖壓,、焊裝、涂裝,，還是總裝線,，都有相應(yīng)的沖壓機床,、焊接機器人、噴涂自動機或機器人,、無人物料配送車,、檢測站的傳感器、生產(chǎn)控制的服務(wù)器,、RFID掃碼機,，這一切，都離不開芯片,。如果說“中國制造2025”的愿景,，沒有了芯片，這一切都是海市蜃樓,。
當(dāng)我驚聞中國的高科技標(biāo)桿企業(yè)之一中興通訊被美國禁止供給核心芯片時,，令我痛心疾首。在這里給大家分享我的經(jīng)歷和想法：
2004年夏天,， 我還在德國戴姆勒集團商務(wù)車技術(shù)中心,，負(fù)責(zé)整車企劃和成本工程，轎車部門的一個同事發(fā)了一個會議邀請,，會議內(nèi)容是：ST Microelectronics （歐洲最大的芯片公司）到戴姆勒集團來介紹ST Microelectronics的未來主要芯片研發(fā)方向和產(chǎn)品線路徑圖（Product Roadmap）,。我和同事們很有興趣地聽了ST公司的介紹，從那時起,，我才知道,，戴姆勒集團有一個部門，叫“CriTIcal Parts Management（CPM）”（核心零部件管理）,，主要管理的是芯片,，它的發(fā)展方向、創(chuàng)新產(chǎn)品,，尤其是芯片供應(yīng)鏈的保障,，與全球主要的芯片制造商，都有這樣的交流,，形成良好的合作關(guān)系,。漸漸地，我接觸了歐美主要的芯片制造商： Infineon,，F(xiàn)reescale和Philips（NXP）,，Renesas， Microchip,， Elmos等,，參觀了許多Fab（芯片工廠），了解了芯片設(shè)計、制造的主要過程,。
一次在慕尼黑國際電子展,，遇到了寶馬汽車同行，得知他們也有了CPM部門,。德國主流汽車主機廠,，雖然不生產(chǎn)芯片，但是已深刻意識到,，芯片是汽車產(chǎn)品的核心零部件,，芯片供應(yīng)鏈的保障十分重要。日本福島地震后,，有多少系統(tǒng)供應(yīng)商派直升機空運芯片,，只為防止主機廠總裝線停產(chǎn)；有多少芯片貿(mào)易商,，在這個時候,，忙得不亦樂乎。甚至有些主機廠,， 大量采購核心芯片,，作為戰(zhàn)略儲備。
芯片是戰(zhàn)略物質(zhì),，如同石油一樣,。芯片制造業(yè),，是戰(zhàn)略行業(yè),，需要有戰(zhàn)略路徑。
芯片及其制造業(yè)的戰(zhàn)略路徑
1.戰(zhàn)略企劃
芯片是戰(zhàn)略物質(zhì),，芯片制造是戰(zhàn)略行業(yè),，那么，對芯片產(chǎn)品和制造就需要一個戰(zhàn)略企劃,。企劃需要一個10至15年的周期,，每5年應(yīng)該有一個戰(zhàn)略企劃的更新和完善過程。
戰(zhàn)略企劃需要對產(chǎn)品,、制造設(shè)備及工藝有一個遠(yuǎn)瞻的藍(lán)圖： 1）產(chǎn)品路徑,；2）制造設(shè)備及工藝路徑。在10至15年的周期里,，規(guī)劃出不同時間階段產(chǎn)品,、制造設(shè)備及工藝，針對這些產(chǎn)品,、制造設(shè)備及工藝制定相關(guān)的實施項目和舉措,。
2.芯片設(shè)計
包含電路設(shè)計（用Hardware Deion Languages（HDL））、電路仿真,、測試,、驗證,。中國有許多熟練、有經(jīng)驗的設(shè)計人員,， 希望芯片企業(yè)提倡工程師創(chuàng)新文化,， 而不是CEO個人文化。芯片是工程師們設(shè)計并驗證出來,，不是CEO設(shè)計出來的,。要尊重工程師、崇尚技術(shù)和創(chuàng)新,，給予他們高的待遇和好的社會認(rèn)可度,。不要無限放大管理者的作用，這樣,，才能有好的設(shè)計,、有創(chuàng)新，才能留住芯片設(shè)計人才,。
3.芯片制造設(shè)備和工藝
芯片的制造設(shè)備和工藝是中國的痛點,。兩周前，和一個老同學(xué)（MIT博士）相約小聚,，談起芯片設(shè)備行業(yè),。老同學(xué)是一家大型芯片制造設(shè)備企業(yè)的CEO，當(dāng)我問起他,，中國芯片設(shè)備行業(yè)時,， 他告訴我，“我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,， 許多設(shè)備需要進(jìn)口,，芯片制造工藝更是讓人揪心”。這讓我想起汽車行業(yè),，有多少設(shè)備,、機床、機器人還要進(jìn)口,，制造工藝更是差了一大截,，比如激光焊接，每當(dāng)我問起ME（Manufacturing Engineering,，制造工藝）的工程師時,，回答總是說，“早就會了,，7年前就會了”,，但是當(dāng)我問道，“為什么車身側(cè)圍和頂棚的焊接還是點焊而非激光焊接時”，回答是“哦,，這個不會,，因為車身精度不夠”。但在歐美汽車業(yè)這種工藝早已普及,，德國大眾最普通的桑塔納,，都是用激光來焊接側(cè)圍和頂棚！
中國企業(yè)重視設(shè)計,，藐視制造工藝,。如果我說，當(dāng)我在德國戴姆勒集團和同事們一起為了開發(fā)一個金屬加工工藝“硬車（Hard Turning）”用了3年的時間來做 （包含嘗試不同的車刀具幾何尺寸,，刀具涂層,，切削參數(shù)，SPC（StaTIstical Process Control）,，結(jié)果驗證）,，有多少人有這種耐心和執(zhí)著？芯片制造工藝的開發(fā)更需要一個工程師文化的企業(yè),， 而不是一人（CEO）救公司,，一個人是開發(fā)不了芯片制造工藝的。許多媒體熱衷于報道某某董事長或者CEO的行蹤,，各類的風(fēng)口,、炒房，掙快錢,，人人都很浮躁,，卻忘記了高科技和實業(yè)發(fā)展才是國家戰(zhàn)略核心， 多報道一點普通工程師們的成果,、他們的創(chuàng)新專利,、他們的故事，這才是社會給予他們應(yīng)有的尊重,。
4.國產(chǎn)化率
芯片產(chǎn)業(yè)需要規(guī)模化,，需要市場,，而不只是一些樣件（samples）。如果芯片的用戶,，總還是用Intel,、Qualcomm、Infineon,、Samsung等的芯片,，中國自己的芯片企業(yè)如何生存？這里提一個建議，要求在中國銷售的電腦,、手機,、汽車等產(chǎn)品的企業(yè)，強制在主要芯片上使用一定百分比的中國芯片（中國芯片的定義就是在中國設(shè)計并制造的芯片）,， 比如45%以上,， 如同合資汽車企業(yè)一樣，定義核心零部件和其國產(chǎn)化率?，F(xiàn)在中國芯片的國產(chǎn)化率在15%以下,，而且都是一些中低端芯片，中高端芯片多是進(jìn)口的,。
總結(jié)
芯片制造行業(yè)是戰(zhàn)略行業(yè),，芯片是戰(zhàn)略物質(zhì)。它如同石油和國家安全一樣,，需要政府用戰(zhàn)略的眼光來看待,，需要戰(zhàn)略儲備和戰(zhàn)略企劃。芯片企業(yè)需要工程師文化,，留住人才,，讓他們發(fā)揮出創(chuàng)造力、具備十分的敬業(yè)精神,， 媒體要起正面導(dǎo)向,，借用這次中興通訊一打就趴的事件，警醒中國一定要自主研發(fā)和制造芯片,，將命運牢牢把握在自己手中,。中國芯片企業(yè)要可持續(xù)發(fā)展，在這段過渡期需要中國政府的大力支持（國產(chǎn)化率）,，因為芯片是實現(xiàn)“中國制造2025”的關(guān)鍵,。
作者劉曉毅博士（觀昱機電技術(shù)（CostKey-Solutions.com）創(chuàng)始人），德國戴姆勒集團（奔馳汽車）21年的資深汽車技術(shù)經(jīng)驗（動力總成電子控制系統(tǒng)系列開發(fā),、整車企劃,、成本工程、新工藝開發(fā),、變速箱生產(chǎn)等部門高級經(jīng)理）,，主導(dǎo)過奔馳汽車重卡16擋自動化變速箱系列開發(fā)、動力總成零部件和空客大型結(jié)構(gòu)件的新工藝開發(fā),、電動商務(wù)車整車和成本企劃,、商務(wù)車及轎車的多項降低成本重點項目（PKO/OPTIMA，CTX,， CORE）,。長城汽車技術(shù)中心擔(dān)任高層技術(shù)管理,，為長城汽車集團組建了中國車企第一個全建制的成本工程體系、方法和流程,，并使它融入了集團的整個產(chǎn)品過程,。