“消费级和车规级芯片差别很大，汽车不是快消品……”日前，一条由一汽奥迪销售有限责任公司执行副总经理李凤刚出镜的视频云南配资公司，将“消费级芯片和车规级芯片差别”这个隐秘的知识点推向了公众视野。
在这条视频中，李凤刚以消费级芯片和车规级芯片的安全余量举例称，“汽车在高速行驶中一旦发生问题，后果往往是致命的。消费级芯片的缺陷率允许达到500PPM（即每100万件中允许有500件出现故障），而车规级芯片的缺陷率通常要求低于百万分之一”。
两厢对比之下，消费级芯片“上车”的安全隐患显而易见。那么，到底谁在用消费级芯片，谁又在用车规级芯片？消费级芯片又会导致哪些产品质量问题？记者近期针对上述问题展开调查。
消费级芯片安全性不如车规级芯片
“车规级芯片是需要通过第三方认证机构认证的汽车芯片。与消费级芯片相比，车规级芯片需要面对更为苛刻的应用环境，其可靠性、安全性的要求也极其严格。”某芯片企业研发人员告诉《每日经济新闻》记者。
一般来说，车规级芯片需要通过AEC-Q系列、功能安全标准ISO 26262的认定。其中，AEC-Q系列认证是车规级芯片的基本门槛，虽然不是强制性的认证制度，但目前已成为公认的车规元器件的通用测试标准。ISO 26262标准则是汽车供应链厂商的准入“门票”，为汽车电子电气系统的整个生命周期中与功能安全相关的工作流程和管理流程提供指导。
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据某主机厂研发人员透露：“除了AEC-Q系列等认证，目前部分芯片企业和整车企业还会对车规级芯片进行更为严格的ASIL等级评估，共有A、B、C、D四个等级，其中ASIL D是安全保障的最严苛等级，比如安全气囊、防抱死制动系统、动力转向系统都要求必须达到ASIL D等级。”
相较车规级芯片的高标准、严要求，消费级芯片的准入门槛要低得多。“目前消费级芯片还没有强制的安全认证要求。”上述某芯片企业研发人员告诉记者，消费级芯片主要以性能与成本优先，缺陷率允许≤500 DPPM。
另外，在工作适应环境方面，消费级芯片一般工作在室内舒适环境，工作温度范围通常为0℃到70℃，而车规级芯片则需适应汽车所处的复杂环境，其工作温度要求更为宽泛，一般为-40℃到150℃。
“从安全性等方面综合考虑，消费级芯片的确不如车规级芯片。”上述某芯片企业研发人员认为，应用在智能座舱和智能驾驶等领域的关键芯片，必须采用车规级芯片，以确保车辆安全。
消费级芯片“上车”仍有问题待解决
消费级芯片“上车”，其实并不少见。比如，当前热度较高的某款新车座舱SoC芯片来自第三代骁龙®8移动平台，即骁龙8 Gen 3芯片，主要搭载于手机等电子产品上。
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特斯拉也曾使用过英伟达Tegra 3、AMD Ryzen等消费级芯片，但由于在2022至2023年间遭遇大量用户投诉，美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）针对特斯拉车机死机问题启动调查，特斯拉不得不转而采用工业级与车规级芯片。
“车企使用手机等消费级芯片可能还是从成本角度来考虑。”上述某芯片企业研发人员告诉记者，以消费级芯片中的手机芯片为例，应用在汽车上，其成本能比车规芯片便宜三分之一到二分之一。
上述某主机厂研发人员也向记者表示：“高的ASIL等级评估也会增加相应开发成本，延长开发周期，这也是只有少数车企和供应商愿意去做这项评估的原因。”
在上述某芯片企业研发人员看来，消费级芯片“上车”最大的问题就是安全性如何保障。比如在极端天气条件或者碰撞等意外情况下，汽车会出现黑屏、死机等情况。车规芯片要求即便有紧急情况，也要保证仪表盘正常显示，方便司机做出决策。
从当前来看，目前在汽车上使用消费级芯片的车企中，仅有特斯拉旗下车型因芯片过热实施过大面积的召回，其他采用消费级芯片的产品可靠性还有待验证。“消费级芯片‘上车’或许可以称之为一种替代车规级芯片的方案，但安全、标准问题都需要解决。”上述某芯片企业研发人员告诉记者。
搭载车规级芯片是趋势
就目前在售车辆而言，大部分车辆座舱搭载的都是车规级芯片，用消费级芯片的只是少数。上述某主机厂研发人员表示：“从安全性、可靠性方面考虑，在整车上使用高算力、强适应性和严格安全认证的车规级芯片是趋势。”
记者注意到，东风集团、比亚迪、小鹏汽车、长城、吉利、蔚来等车企相继开启了车规级芯片的自研。比如，蔚来已对外宣布其自研的首颗车规级5纳米智驾芯片神玑NX9031流片成功；小鹏自研的图灵AI芯片也已实现量产搭载。
图片来源：小鹏汽车官网
不过，受限于车规级芯片自研的高成本，多数车企仍选择外采。日前，零跑汽车董事长朱江明公开表示：“车企做智能驾驶芯片，账是算不过来的。现在有了合适的选择，零跑就不做了。”
“尽管市场对性能的需求日益提升，但竞争越来越激烈，对成本愈发敏感。高通支持车企将其基于同一平台打造的汽车架构，覆盖从豪华、高端层级到入门层级的所有车型需求。”高通技术公司汽车、工业及嵌入式物联网事业群总经理Nakul Duggal表示，其已构建起了一套具备高度可扩展性和高度模块化的架构，能够将芯片定位为打造数字座舱的专用芯片、ADAS专用芯片，以及能够同时支持数字座舱和ADAS系统的Flex芯片。
除了高通这样的跨国芯片供应商，芯擎科技、黑芝麻、地平线等芯片企业，也在车规级芯片领域奋起直追，力求能够满足当下的市场需求。以芯擎科技为例，其在智能座舱系列解决方案中，基于全面的芯片矩阵，提供从入门级智能座舱到高阶智能座舱，从“舱行泊一体”到高阶舱驾融合的多种芯片组合，基于同样的车规级SoC芯片架构，采用同源软件架构，适配算力需求。
中国电动汽车百人会最新的一份调研报告显示，当前我国汽车芯片行业的生态体系已初步形成，自主编译器/调试器等工具链加速完善，自主可控的汽车操作系统、中间件和基础软件已与国产芯片开展适配。但高功能安全、高软件生态的汽车芯片仍处验证状态，同时存在设计工具缺失、先进工艺尚未突破、特殊工艺覆盖不足等问题。
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