芯片生产之路始于设计。虽然产业链上游的电子设计自动化(EDA)软件及IP供应在集成电路产业链中产值占比虽小，但地位极其重要，而这恰恰也是中国的短板，中国芯片产业从一开始就被卡住了脖子。
以EDA产业为例，在这个市场上，主要还是为Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子)和Mentor三巨头把控(90%以上)，国产化率非常低，且竞争格局分散。
据统计，截至2020年全球EDA行业市场规模达到115亿美元，而国内EDA市场规模仅在5亿美元上下。这就意味着，一旦美国限制中国使用EDA软件，中国芯片的发展将遭受巨大冲击。此前就有过先例，2020年6月，哈工大和哈工程就被宣布禁用Matlab软件，其正常的教学、研究也受到了影响。
除此之外，制约我国芯片发展的客观因素主要还有两点：
1、56%的晶圆制造产能集中在台湾和日韩，封测则集中在东南亚，国内生产能力缺乏；
2、国内测试、认证机构较少，国家标准体系不健全。
中国是个制造大国，但在最上游的“晶圆制造”领域却迟迟未攻克。打蛇打七寸，晶圆制造就是汽车芯片的“七寸”。
事实上，过去这些年，中国一直在芯片上不断扩产，2020年已经占据全球芯片产能的15%，仅次于中国台湾、韩国，排名全球第三。
但与此同时，我们也要正视下这15%的产能的构成。其中60%的产能其实是由外资贡献的，中国本土企业的产能只占不到40%左右，即总全球芯片总产能的6%。
我国工程院院士吴汉明还指出，中国至少还需要8个现有中芯国际产能，才能改善当下的芯片供给状况，因为中国芯片需求太高了。
此外，在产品层，国内大部分芯片公司对ISO 26262标准的接触还不深，目前仅有极少数公司通过了该体系认证。
据中国电子技术标准化研究院陈大为透露，国内的车规芯片厂商在2010年时就只有几家；2015年10家左右，但多集中在后装市场；2020年的时候成长到了40家；而到6月为止，统计大概有70家车规芯片厂商，250种准车规芯片。
即便如此，依旧有很多车规芯片其实“名不副实”。“目前国内大部分芯片公司对ISO 26262标准才刚刚开始接触，可能只有极少数公司刚通过了ISO 26262体系认证，但是芯片认证可能现在还正在进行。” 陈大为指出。
这反映在产品上，主要是相关的测试认证十分不完善。据陈大为介绍，在由中国集成电路创新设计联盟牵头做的汽车电子创新产品目录中，73家单位的293款产品里，就只有25家提供了38份AEC-Q100报告，绝大部分的产品在AEC-Q100合规性测试验证方面都不完善，这显然不符合汽车电子的严格要求。
另外，芯片行业上游存在一定技术壁垒，与消费类芯片和一般工业类芯片相比，车规级芯片开发难度更高，工作环境也更严苛，由于涉及到人身安全，还要求极高的安全性和可靠性，这也从源头上遏制了一些本土企业的积极性。
“像使用环境，汽车芯片比传统工业类和消费类芯片更加严苛，设计寿命差别大，消费类芯片只考虑三年生命周期就可以了，三年之后可能就换代了。但是汽车芯片必须维持十年以上的生命周期，还有20万公里的寿命要求，温湿度要求都跟传统的消费类电子不一样，产品良率还要高。”鲍海森指出。
但另一方面，汽车芯片的回报周期却比消费类芯片更长。据鲍海森透露，目前汽车半导体的回报周期基本要七八年，从研发投入到流片到最终验证，验证之后还有产品的试验上车，最后到下这个周期很长。“所以很多SoC芯片投资回报基本上是1000万片以上，但是汽车上到1000万片是非常难的，事实上由于高配和低配设置问题，芯片规模上量没有那么快。”
正因为如此，鲍海森指出，并目前很多本土供应商其实都处于“以消费电子芯养汽车芯”的困境中。
在疫情和中美贸易争端的大环境下，芯片国产替代不再是一句口号。当前车企、Tier1、Tier2都在加大引进本土供应商及产品认证的力度，这为重塑国内车用半导体产业链提供了窗口契机。
据盖世汽车研究院整理分析，多家自主车企已与互联网公司、EDA公司签署了战略合作协议，深度绑定共同研发以实现汽车芯片自主供应的战略目标。如北汽携手Imagination成立北京核芯达科技有限公司，东风集团携手中国中车合资组建智新半导体，吉利子公司亿咖通也通过与Arm China合资成立芯擎科技(Siengine)，布局芯片研发，提升芯片自给能力。
尤其是在自动驾驶、智能座舱芯片等细分领域，已有一些自主芯片公司开始展露头角。“因为随着汽车电子电气架构的逐步演进，对芯片的种类和功能要求会不断变化，比如自动驾驶、智能座舱域，甚至进入车载计算机的时代，可能会需要集中度更高、性能更高、算力更大、功能安全要求更严苛的芯片，围绕核心大算力芯片形成完整的生态体系和供应链体系，这给我们这些新进入的芯片创业企业提供了机会。”黑芝麻智能首席市场营销官杨宇欣指出。
对此，杨玉良也表示赞同，并提出“智能座舱芯片是前哨战，自动驾驶芯片才是国产超车战争的制高点”。以地平线、黑芝麻为首的科技类企业已成为高算力自动驾驶芯片主力军，且在逐步完善自身产品矩阵。据悉，地平线目前已与长安、理想、一汽、广汽、比亚迪、长城、上汽等车企达成了合作，多款搭载有地平线AI芯片的车型已经成功上市。
此外，国内传统芯片厂商也在新一轮革命中嗅到了发展机会。以MCU为例，近几年取得了明显的进步，甚至在门槛高、周期长、安全性强的汽车前装市场也已经有32位产品推出。
例如，杰发科技在2018年年底、2020年上半年，分别推出了国内首颗自主研发达成量产的车规级32位MCU芯片AC781X，以及经过功能优化及成本控制后的AC7801X系列产品，目前该公司MCU芯片已被多家汽车电子零部件厂商纳入供应链系统中。
同样在车规级MCU取得突破进展的还有芯旺微电子和兆易创新，芯旺微电子KF32A15X系列MCU目前已初步导入到国内汽车厂商，兆易创新预计2021年其MCU业务营收将翻倍，并成为主要营收增量。
在自身研发实力逐步增强的同时，有企业还通过投资并购的方式来快速覆盖产能资源。7月5日晚间，闻泰科技宣布旗下全资子公司安世半导体已完成对NEPTUNE 6 100%股权的收购。据悉，NEPTUNE公司的主要资产为8英寸晶圆厂Newport Wafer Fab，是英国仅存的最大的半导体工厂，现有月产能为3.2万片8英寸晶圆，最大月产能可扩充至4.4万片，主要产品为应用于汽车行业的MOSFET、IGBT芯片，以及CMOS、模拟芯片。
在此发展态势下，SIA预测，中国有望在未来10年增加约40%的新产能，成为全球大的半导体制造基地。
国家层面也认识到，完整的产业链对于国家安全的重要性，正在积极利用政策“东风”引导半导体产业。恰逢十四五开局之年，浙江、山西等多地先后发布“十四五”规划，点名着重发展第三代半导体。国家也在十四五重申了科技兴国战略以及扶持半导体的计划，芯片“内循环”投资布局正在如火如荼上演。
尤其值得一提的是国家集成电路产业投资基金的成立，以市场化投资的形式推动该产业的发展。据悉，国家大基金一期从“强长板、补短板”的角度出发重点投资了52家公司，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业；国家大基金二期进一步针对半导体行业的薄弱环节(成熟制程晶圆制造)进行突破。目前大基金二期公开投资项目已超过10个，总投资金额已超300亿元。
