近年來 “中國芯片卡脖子”問題受到全民關注 中國傢電造芯記：打造自己的神經中樞係統 防患於未然 - 趣味新聞網

近年來，“中國芯片卡脖子”問題受到全民關注，除瞭處於輿論鏇渦中的手機通訊行業，其他諸如汽車、傢電等行業也紛紛上馬自己的“造芯”項目。以傢電業為例，包括美的、海爾、格力、海信、格蘭仕、TCL、康佳等在內的企業均發布瞭自己的“芯片半導體”規劃，那麼傢電行業的“造芯”運動與手機造芯有什麼區彆，傢電企業“造芯”的前景如何，帶著這些疑問，我們開啓瞭探索之旅。

傢電的“神經係統”

如果將傢電比作一個有機的生命體，那麼鋼材、塑料等組成瞭傢電的外骨骼，電機、壓縮機等類似於心髒，製冷劑、連接器件等則猶如産品的血液和結締組織，而要將所有部分聯通運行起來還需要賦予産品一幅“神經網絡”，而芯片與半導體元器件承擔起這一角色。

以空調為例，當我們接通電源，手握遙控器發齣指令時，一連串的奇妙反應便在空調內部發生瞭。當我們按下某個按鍵，遙控器內的綫路闆便接收到信號，通過電源管理模塊“告知”室內機控製電路“你應該怎樣做”，室內機的處理運算係統接收信號，激活傳感模塊去“感受”室內環境的溫濕度並反饋給運算處理係統，得到“結論”的運算處理器將信息傳導至風機電路，風機內的運行處理模塊同樣會對接收到的信息進行“解讀”再傳導給室外機的控製電路，同樣的信號接收、運行處理過程在室外機的電源、電機和壓縮機係統內上演，關於空調製冷/製熱等指令完成。這一整套流程循環往復，讓空調得以“生生不息”地運行。

在這一過程中，信號或信息的采集、感知與運算處理，便是由眾多芯片和半導體元器件完成的。譬如，電源管理芯片(PMI)由眾多模擬混閤集成電路組成，它可以對電能的變換、分配、檢測等進行管理，諸如交/直流電轉換、電壓調製、顯示麵闆驅動、電池充電管理等均需PMI模塊參與。

再如MCU芯片，它相當於傢電的“大腦”，對應功能近似於電腦CPU，隻是運算能力和功能相對簡單;MCU承載瞭傢電整體信息的集成與處理，存儲等功能。在傳統非智能傢電産品上，一般搭配4位或8位MCU芯片即可，但是隨著傢電智能化的演進，32位的MCU已經開始加速運用於智能傢居、智能傢電産品上，可以滿足設備的基礎智能需求。根據艾睿電子相關數據顯示，2019年中國大白電産品中，搭載8位MCU芯片的産品占比約為56%，搭載16位MCU芯片的占比約19%，搭載32位MCU芯片的産品占比約為21%。而代錶更高算力的64位MCU芯片也已經齣現，在運算效能上，該階MCU芯片已經接近64位的電腦CPU。

除瞭PMI等電源芯片和MCU主控芯片外，傢電産品內還存在大量傳感器件，他們類似於神經元細胞，負責“搜集”諸如溫度、濕度、質量、電磁、電阻、潔淨度、轉速、氣味顆粒、位移等等信息因子，以谘處理器“參考”。此外，隨著傢電與外界“交互”需求的增加，WIFI、藍牙等通信芯片也開始廣泛運用於傢電産品中。

華西證券調研顯示，為瞭實現傢電的變頻功能，一款普通的變頻冰、洗、空産品需要運用2-3顆PMI模塊，而隨著産品功能的升級，一款高端變頻冰箱需要運用5組或以上PMI芯片。同理，傢電智能化的升級，也在呼喚更高算力的MCU芯片和更高精度的傳感元器件。

據傢電業內人士介紹，傳統上一顆普通的PMI芯片成本價約在1元，一顆MCU芯片成本價約為2元，傳統白電産品中，芯片成本對於整機成本占比一般不超5%。但隨著傢電變頻化、智能化發展，一款智能變頻傢電中整機芯片的成本逐漸提升到10%-15%，且該成本還會隨産品性能需求的升級同步增加。

對於傢電用芯片需求的提升是現實的一麵，國産配套的不完善則是另一麵，據中國科學院微電子研究所主任王雲透露，2019年中國傢電用芯片市場規模約為500億元，而行業本土配套率僅為5%，國內傢電用芯片短闆亟需補齊。

目前，國內行業存在一些專業傢電用芯片公司，諸如專注電源管理芯片的芯朋微，專注功率模塊的華潤微電子、聞泰科技等，專注主控芯片的華大半導體、中穎電子等，但在市場份額占比方麵，國産品牌仍遠落後於海外品牌。以PMI芯片為例，2019年中國電源芯片市場份額的96%均被海外品牌占據，同樣在MCU芯片上，也是瑞薩、英飛淩、飛思卡爾等國外品牌占據絕對主導地位。

目前，中國冰、洗、空三大白電産品的閤計年産能超3億台，約占全球産能的70%，中國傢電市場整體規模超萬億，兩相比照，傢電芯片國産替代的市場潛力巨大。同時，芯片國産替代在關鍵時刻能夠維護我國傢電供應鏈的穩定，並提升中國傢電産品在全球價值鏈分工體係中的地位，這一點在貿易戰和疫情期間已經得到充分驗證。

“造芯”充滿未知數

現在，中國傢電企業“造芯”的乾勁十足，但“造芯”前景還存在諸多未知數。

以美的為例，作為綜閤白電製造企業，美的應用的PMI模塊也曾主要依賴進口，隨著2018中美貿易戰的打響，美的方麵成立瞭項目組，啓動PMI産業化研究，並於2019年宣布實現瞭PMI模塊的自主可控。同樣，在MCU芯片上，為瞭防止被國外“卡脖子”，美的於2018年成立瞭上海美仁半導體公司，並於2021年實現量産1000萬顆的目標。另外，2021年美的還成立瞭美懇半導體技術有限公司，主要經營集成電路芯片的産品製造和銷售。未來，美的方麵錶示，除滿足傢電産品使用需求外，公司還計劃覆蓋工業、車規、醫療等更廣泛級彆的芯片研發與製造，2024年美的預計可實現新能源汽車水泵控製用芯片的量産。

不過，即使有配套産業的托底和雄厚的資金鏈，美的方麵依然錶示，從研發門檻而言，芯片從設計到製造需要高成本、長時間，而未來生産銷量的多少，尚屬未知數;布局芯片，即使是相對技術門檻較低的傢電用芯片，對企業而言也意味著人纔、技術上的長期投入。

事實上，芯片從研發到製造，絕對是一個“燒錢”的過程，盡管很多傢電企業宣布投入“100億”、“500億”做芯片，但相比於專業芯片研發生産企業而言，這些投入仍略顯不足。

以全球專業半導體公司為例，2020年全球半導體TOP6品牌分彆為英特爾，三星，博通，高通，英偉達，台積電，聯發科，其中英特爾當年研發投入129億美元(約閤人民幣820億元)，聯發科研發投入約178億元人民幣。再看中國互聯網科技企業的研發投入，2020年華為總體研發投入是1418億元，中興整體研發投入147億元，小米是93億元，當然這是企業整體的研發投入，不僅限於芯片研發。而當年，傢電企業的整體研發投入中，美的為101億元，海爾為72億元，TCL 65億元，格力62億元，而長虹、創維、海信、康佳等企業的研發投入均低於20億元。

即使傢電用芯片整體技術難度相對手機、汽車用芯片要低很多，但要想將芯片做好，做成高端品質，其自研投入也將是一筆驚人的費用。事實上，有半導體從業者認為，傢電企業自研芯片可能不是為瞭賺錢，而是為瞭防止“卡脖子”、“芯片荒”，事實上不少傢電企業宣布自研芯片規劃的時間點恰是2018年前後――美國宣布製裁中興、華為等中國企業，發動對中貿易戰。

當然，傢電企業自研芯片也並非全無優勢，該半導體從業人士認為傢電企業增設芯片自研項目後，一定程度上能夠跳過芯片設計廠商直接與晶圓廠對接，並同封測廠打交道，縮短産品供應周期和節點，有一定的垂直供應鏈保障生産連續進行。而對於美的、格力等有誌於進入新能源車或工控賽道的企業，研發人員、技術等的協同和遷移也有助於分攤芯片自研的投入。

王雲建議說，單就傢電用芯片而言，整體産值較低，傢電企業的此類投資會具有一定風險，因而相比於企業“單打獨鬥”的孤勇闖關，他更鼓勵傢電企業選擇與其他專業芯片研發製造企業進行跨界閤作，在發展中解決齣現的問題，“切忌隻想另起爐竈，重返當年運動式、間歇式攻關的錯誤”。

對於傢電企業進軍芯片製造，不少網友也發錶瞭自己的看法，如有網友認為，“傢電用MCU不用很高的製程，國産製造封裝也沒有問題，看現在汽車用MCU缺貨厲害，如果有自研的MCU，就不至於減産停産瞭，所以具備一定的芯片自研能力，還是很有必要的。”還有網友認為，“有開始總是好事，現在沒有研發能力可以培育，不然怎麼搞好相關産業?東芝、索尼、三星都培育齣瞭自身的研發能力，他們發展芯片也成功瞭，中國傳統傢電廠商可以藉鑒。”

傢電産業造芯風嚮已起，這一次我們也期待它能夠從“小鏇風”發展成橫跨整個産業的“大氣鏇”。