兩者的側重點有所不同

1、手機芯片：天下武功唯快不破

不管是手機，平板電腦，機頂盒還是智能穿戴設備消費電子芯片，在研發階段都會考慮性能，功耗和成本等三個方面維度。智能機時代芯片性能強與弱成為了評價一個型號優劣的重要標準，不管是開黑王者榮耀，還是吃雞和平精英都可以用更強的CPU芯片來帶來極致游戲感受。以高通驍龍865芯片為例，采用1*Cortex-A77（2.84GHz）+3*Cortex A77（2.42GHz）+4*Cortex-A55（1.8GHz）的架構，NPU可以實現15萬億次/秒的運算能：ISP速度達到了20億像素/秒的處理速度，可以支持2億像素攝像頭。

一塊芯片上數十億個晶體管在高頻工作時，會產生大量的動態功耗、短路功耗和漏電功耗，如果不加以控制，不僅會出現計算錯誤的結果，甚至可以把電路中某些環節會融合到一起而使得芯片無法修復。所以消費電子除了追求性能外，還要兼顧功耗問題，不然很容易出現機身燙手、待機時間減少、使用體驗下降等問題。

隨著芯片性能的日益強悍，芯片價格不斷上漲，在手機總成本中占據了越來越大的份額。比如高通驍龍865的售價約700元，分別占據了搭載車型的小米10pro售價14%，紅米K30pro售價23%，OPPO findX2pro售價10%和三星S2ultra售價7%；麒麟990的成本約為500元，約占華為nova6售價的16%、P40售價的10%、P40 PRO售價的7%、P40 pro plus售價的5%；聯發科天璣1000的價格是280元，約占OPPO Reno3售價的9.8%；所以不管是從提升產品的競爭力或者是提升企業利潤的角度來看，對芯片成本進行控制是非常有必要的。

不同芯片的性能排行榜

2、汽車芯片：穩定壓倒一切

由于汽車作為交通工具的特殊性，汽車芯片非常看重可靠性、安全性和長效性！

為什么首推可靠性？因為車規芯片：

首先、汽車的工作環境更惡劣

發動機艙的溫度范圍在-40°C~150°C之間，因此汽車芯片需要滿足這種大范圍溫度工作范圍，而消費芯片只需滿足0°C~70°C工作環境。再加上汽車在行進過程中會遭遇更多的振動和沖擊，以及汽車上的環境濕度、粉塵、侵蝕都遠遠大于消費芯片的要求。

其次、汽車產品的設計壽命更長

手機的生命周期在3年，最多不超過5年，而汽車設計壽命普遍都在 15 年或 20 萬 公里左右，遠大于消費電子產品壽命要求。因此，汽車芯片的產品生命周期要求在15年以上，而供貨周期可能長達30年。

在這樣的情況下，如何保持芯片的一致性、可靠性，是車規芯片首先要考慮的問題。

而且，汽車芯片的安全性也尤為重要

汽車芯片安全性包括功能安全和信息安全兩部分。

手機芯片死掉可以停機重新啟動，但一旦汽車芯片宕機就有可能引發嚴重安全事故，這對于消費者而言根本無從談起。因此，在進行汽車芯片設計時，首先要將功能安全視為車規芯片中很重要的組成部分進行架構設計，并使用獨立安全島進行設計，關鍵模塊中，計算模塊，總線，內存等均設有ECC,CRC數據校驗工作，其中全程使用車規芯片技術保證車規芯片功能安全性。

隨著車聯網技術的推廣，信息安全變得越來越重要，汽車作為實時在線設備，其與網絡的溝通包括與車內車載網絡溝通，都要加密數據，不然就有可能被黑客入侵。因此有必要預先將高性能加密校驗模塊嵌入到芯片內部。

針對功能安全，國際組織IEC發布了IEC 61508標準，并衍生出了一系列適用不同行業的功能安全標準，如下圖：

最后，汽車芯片設計還要考慮長效性

手機芯片基本上是按照摩爾定律來開發的，每年推出新一代芯片和每年推出新旗艦機，基本一個芯片可以在兩三年之內滿足軟件系統性能要求就可以了。然而汽車開發周期較長，新車型從研發到上市驗證需要至少兩年的時間，意味著汽車芯片設計必須具有前瞻性，能夠滿足顧客未來3~5年內的一種前瞻性需求。此外，隨著當前汽車中軟件數量的不斷增加，從芯片開發角度看，不僅需要支持多個操作系統，而且還需要支持軟件中不斷迭代的要求。

所以車規級芯片表現出產業化周期長、供應體系閾值高等特點。要想進入主流汽車電子供應鏈體系，需要達到幾個基本要求：符合北美汽車產業出臺的AEC-Q100（IC），101（離散元件），200（被動零件）可靠度標準；遵循汽車電子，軟件功能安全的國際標準ISO 26262的；與ISO 21448預期功能安全一致，涵蓋了基于非系統失效所帶來的安全隱患；符合ISO21434網絡安全要求，合理保證車輛及系統網絡安全；滿足零失效供應鏈品質管理準則IATF 16949標準。基本上一個芯片車規級認證一般需要3-5年的時間，這對于芯片廠商來說是巨大的技術成本，生產成本和時間成本考驗。Mobileye花了整整8年時間才拿到首張車企訂單，目前英偉達主力芯片Xavier研發成本高達20億美元。

兩者使用的工藝制程不同

在芯片的生產過程中，縮小芯片內部電路之間的距離可以在更小的芯片中塞入更多的晶體管，讓芯片的運算性能更強大，還可以帶來降低功耗的效果。因此，從較早的微米，到后來的納米，芯片都非常重視制程工藝的尺寸。不過，制程并不能無限制的縮小，當將電晶體縮小到 20 納米左右時，就會遇到量子物理中的問題，晶體管出現漏電的現象，抵銷縮小柵極長度時獲得的效益。為了解決這個問題，加州大學伯克利分校的胡正明教授發明了鰭式場效應晶體管（FinFET）大幅改善電路控制并減少漏電流。

目前，手機芯片工藝制程從較早的90納米，到后來的65納米、45納米、32納米、28納米、16納米、12納、7納米、一直發展到目前最新的5納米。手機芯片的制程尺寸正在向1納米進發。

傳統車用芯片的制備，因汽車自身空間大，集成度要求不如手機這種消費電子迫切。加之車用芯片以發電機，底盤，安全和車燈控制等為核心的低算力領域使得汽車芯片并沒有象消費電子芯片那樣狂熱地追逐高級制程工藝，而是傾向于優先選擇成熟的制程工藝。然而，在汽車智能化進程中，較高層次自動駕駛對于高算力的迫切需求會促使汽車算力平臺制程擴展到7納米或更低。NXP計劃于2021年發布新一代高性能汽車計算平臺，該平臺以5nm制程為主。

國產汽車芯片的未來

曾經，汽車芯片市場因其市場規模的限制而變得十分小眾，所以很少有外來入局者進入，數十年間都為恩智浦，德州儀器和瑞薩半導體這些汽車芯片巨頭壟斷著。隨著汽車電子化和智能化水平的不斷提高，汽車電子系統的市場規模在逐年增大，三星，英特爾，高通，英偉達，賽靈思等頂尖芯片企業相繼涉足汽車芯片領域，也為我國企業創造了‘變中求機’的發展局面。

從功能芯片方面看，上市公司中穎電子，兆易創新，東軟載波等均有汽車電子的參與，但是市旄很少。2018年，杰發科技收獲了車規級MCU芯片的訂單，這標志著我國第一款通過AEC-100 Grade1量產推出的車規級MCU產品突破了國外技術壟斷。

在主控芯片方面，華為以昇騰，昇騰和麒麟等系列芯片為核心，完整地布局汽車智能計算平臺，地平線則率先量產AI芯片上車。

車載存儲芯片方面，兆易創新和合肥長鑫緊密合作，于2019年發布了符合AEC-Q100要求的GD25全線產品SPI NOR FLASH產品，這也是唯一一款完全國產化的車規存儲器解決方案；宏旺半導體引入了eMMC-DDR-LPDDR-SSD-DIMM，實現了嵌入式存儲和移動存儲的功能，擴大了汽車電子的應用領域。

在車載通信芯片方面，華為已經累計向全球上百萬輛車輛提供4G通信模塊，5G模塊已經量產上車；在C-V2X領域，以華為、大唐、高新興、移遠通信為代表的C-V2X芯片\模組企業、華為基帶芯片Balong 765等一大批國產企業脫穎而出、Balong 5000先后在車載單元、路邊單元上得到了應用，大唐高鴻成功實現了C-V2X車規級模組DMD3A的批量生產。國外公司高通和國內模組廠商如高新興和移遠通信的廣泛合作促進了C-V2X芯片組的推廣和應用，Autotalks也積極和大唐及其他國內廠商開展C-V2X芯片的互操作實驗。

在功率芯片領域，MOSFET方面，聞泰科技占據全球4%的市場份額，華潤微電子在國內MOSFET市場占比8.7%；IGBT方面，中國企業主要有株洲中車時代電氣、比亞迪、斯達股份、上海先進等。