最近,关于YU7搭载车规芯片的被炒得很热,铁流谈谈电车使用消费芯片这个话题。
消费、工业、车轨、军工和宇航级的差别是可靠性
芯片根据其目标应用场景的不同,被分为消费、工业、车轨、军工和宇航级。每种级别的芯片在可靠性、稳定性、生产标准等方面都有差异:
消费芯片:主要应用于家用电器、个人电脑等日常消费品中,对成本敏感,对可靠性和寿命要求不高,想必大家在使用电脑和手机时都有蓝屏或死机的经历。
工业芯片:用于工业控制、自动化设备等领域,要求比消费更高的温度范围、更长的使用寿命以及更好的抗干扰能力。
车规芯片:专为汽车电子系统设计,需满足AEC-Q100等严格的标准,要求极高的可靠性与稳定性,能在极端环境条件下正常工作。
军工芯片:重视可靠性,能够在极端恶劣环境下稳定运行。
宇航芯片:要求承受辐射、极端温度变化等特殊条件,价格昂贵。
事实上,消费、工业、车规、军工和宇航级芯片的差异不是性能,而是可靠性。
从实践上看,就性能而言,最强的消费芯片,可靠性最高的军工和宇航芯片性能要求一般,但对可靠性要求异常苛刻。
从数据上看,DPPM(Defect part per milion)也就是每百万缺陷机会中的不良品数,消费芯片小于500,车规为0-10个缺陷。工业芯片介于两者之间,具体要求以客户需求为准。
就寿命来说,消费电子为3-5年,工业芯片为10年,车规芯片为15年。宇航级芯片寿命至少15年,这里15年只是下限,英飞凌就开发过一款寿命超过100年的宇航级存储芯片。
就使用温度而言,消费芯片为20-60度,工业芯片为-40-85度,车轨芯片为-40-85度,宇航级芯片为-55-150度。
消费芯片重新封装无法获得真正的车规芯片
多年前,车辆上搭载的都是车规芯片,在芯片荒的那几年里,车企使用工业芯片和消费芯片替代车规芯片。
随着车规芯片供货稳定,不少车企纷纷切换回车规芯片,但个别车企依旧使用工业芯片和消费芯片。
个别新势力甚至直接使用消费芯片,只是拿消费芯片重新封装一下,就在宣传上号称达到车规级。
但只要查一下资料就能发现,这些所谓的车轨级芯片根本没有AEC-Q 系列认证、ISO/TS16949 认证及 ISO 26262 认证,只是让海军在网络上指鹿为马,声称是车规级。
这里说明一下,高可靠性芯片和低可靠性芯片的差异不仅仅在于封装。
在设计上,高可靠性芯片会有更多设计冗余。
在制造上,晶圆厂有专门的车规工艺。
在封装上,车规芯片和消费芯片也不同。
因此,拿消费芯片重新封装,确实能够解决部分可靠性问题,比如提升散热,进而能够提升可靠性,但设计冗余和车轨级制造工艺就不是封装就能解决的。
这种拿消费芯片重新封装的做法确实比直接上消费芯片要好,但和真正的车规芯片有差距。
实践上看,特斯拉曾使用消费级芯片,后因用户投诉车机死机等问题,美国国家公路交通安全管理局介入调查,特斯拉逐步改用工业级与车规级芯片。
另外,车规是一个整体系统,就像木桶原理,可靠性取决于最短的木板。
然而,一些厂商用POP封装,这种封装就没有车规。从公开的拆机图看,990A和骁龙8g3就是POP封装,先不谈990A和骁龙8g3是不是车规。
即便用了车规CPU,DPPM控制到10个业内,但因内存不是车规,内存的DPPM达到500,这种情况下讨论CPU是不是车规就毫无意义。
消费芯片上车是普遍现象
自芯片荒以来,消费芯片上车是普遍现象,有些车企同时保持使用工业芯片、消费芯片、车规芯片的产品线,甚至出现同一个系列的车型,老款新款一个是消费芯片,一个是车规芯片的情况。
遥遥领先的990A芯片虽然网络上号称是车规芯片,但其实没有AEC-Q 系列认证、ISO/TS16949 认证及 ISO 26262 认证。
虽然海军大肆鼓吹990A是车规级芯片,甚至有宗教粉鼓吹是本土厂商的28nm车规工艺制造,但从公开信息来看,宗教粉在传谣。
就官方资料而言,只说是车载芯片,而不是车规芯片。车规和车载,只是一字之差,但实际上差距甚远。
就制造工艺而言,已经证明990A和990是同款芯片,均为台积电7nm制造工艺,推测在封装上有差异,使990A的可靠性相对于990有所提升。这种做法和小米把重新封装的8g3用在YU7上堪称卧龙凤雏。
小米把骁龙8g3重新封装版本用在YU7上,根源还是为了降低成本。
事实上,骁龙8295就是实打实的车规芯片,而且外挂的内存也是车规级。从主板上看,用的是BGA+LPDDR,代号是“D9ZRT”,是车规器件。虽然骁龙8g3性能更好,但骁龙8295可靠性更好。如果着眼于可靠性,YU7就应该用骁龙8295。
消费芯片取代车规芯片是价格战的缩影
事实上,这几年价格战,减配的何止是芯片,汽车已经从耐用品变成了快消品,车辆的寿命、可靠性与价格战前不可同日而语。
由于现在的电池寿命本来就在8-10年,那么,用重新封装后的消费芯片也并非不可取。
毕竟,国内很多人6-8年就换车了,电车用户追新潮,换车速度只会更快。从这个角度看,电车用消费芯片也算般配。
不过,铁流希望大家能够看看那些还在坚持使用车规芯片的车企,比如奇瑞的ET就坚持使用骁龙8295P,又比如吉利的领克08搭载龙鹰1号,还比如2023款红旗HS5使用的是瑞萨M3车规芯片。
铁流希望车企只是在娱乐屏上用消费芯片,控制车辆行驶的MCU千万不能用消费芯片。
更直白一点,就是行驶中车机可以死机,可以黑屏,但仪表盘不能黑。
那种主打智能化,行驶数据全部由车机控制,或把仪表盘、换挡都集成到车机中控屏的车辆,大家有多远躲多远。
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