车载SoC芯片产业分析报告.docx

目录1 .车载SoC芯片韩介绍61.1 车载Soc芯片三y61） 62）画钳碱71.2 车载SoC芯）暧求8D重要参数指标82）车求913应用场景10D智102）智能驾驶112 .车载SoC芯片产业链分析122.1 产业图122.2 上游产业分析122.2.1 芯片IP122.2.2 EDA工具142.2.3 半导体原材料162.2.4 半导体设备172.3 中断业分析182.3.1 芯片设计182.3.2 晶圆制造212.3.3 片封测222.4 下游产业分析232.4.1 车企SoC芯片布局232.4.2 车企SoC芯片自研243 .车载SoC芯片蘸趋弊析253.1 窗驾SoC芯片应用趋势253.1.1 基于中小算力SoC芯片的前视一体机市场需求前景依然可观253.1.2 轻量级行泊一体域控-全时运行单SoC芯片方案将成为主流263.1.3 BEV+Transformer+OCC驱动智驾SoC芯片向新架构方向演进283.2 座舱SOe芯片应用趋势303.2.1 舱内砺：一芯多屏303.2.2 舱内交互：多模核互323.2.3 舱驾融合：舱驾f333.3 车载SOC芯阳型35D芯片平三g三352）芯性353）芯刷平台上衡十364）芯片的软件生态375）芯片E的本土化服务374 .车载SoC芯片行业竞争格局384.1 智游驶SOC芯片384.1.1 市场需求384.1.2 市场格局404.2 智艇舱SoC芯片414.2.1 市场需求414.2.2 "格局435 .国内外重点企业及产品布局445.1 国外芯片三445.1.1 英伟达445.1.2 州仪器465.1.3 Mobi1.eye475.1.4 安鞘转体495.1.5 高通525.2 国内芯片厂商545.2.1 地平线545.2.2 黑芝麻565.2.3 硼支575.2.4 杰发趣595.2.5 芯擎科技615.2.6 爱芯元智635.2.7 联发科62免责声明64特别鸣谢64车载SoC芯片产业分析报告1 .车载SoC芯片基本介绍1.1 车载SoC芯片定义随着汽车智能化水平的提升，整车EE架构嗨由以前的分布式ECU架构升级到集中式域控制器架构,并继续向中央集成式架构方向演进。在分布式ECU架构阶段,MCU是计算不晒制的核心；在集中式螃制器架构阶段，传统MCU芯片嗨无法满足大量异构数据的吞吐能力和更快的数据处理能力的需求，因此，数据传输效率更高、算力更大的SoC芯片便成为域控制器主控芯片的必然螃。车规级计算芯片按集趣模可以分为MCU和SoC两类.其中，MCU也被称之为"单片机芯片"，内吾牒成有处理器、存储器、输入/输出接口和其他外设，常应用于控制任务简单、实时性较高的嵌入式系统.车载MCU常跑的操作系统有AUToSARCP和FreeRTOS,通常不支持运行高复杂度的操作系统.SoC芯片为系统级芯片，相比MCU,内部集成更多的异构处理单元，结构设计更为复杂，处理和计算能力也更强，适用于多任务处理以及计算任务更夏杂的应用场景.车载SoC可以跑更豆杂的操作系统，包括QNX、1.inux、AndriOd矛QAUTOSARAP等。CPU一T入出示T时伸发生遇CPUISP多师存储笈DSPGPUXPU-I串行按11-一蝙人轴出设懦时钟发生笈tHWi三SOC内部越本构成MCU内部本构成MCU与SoC内部结构对比示藤图2）硬件成车载SoC芯片内部通常包括以下几大模块：处理器、存储器、外设I/O等.A.处理器车载SoC芯片内部的处理器通常包括以下几种单元模块：通用逻辑运茸单元：通常基于CPU来实现，主要负责一些逻辑运算任务,用于管理软硬件资源，完成任务调度和外部资源访问等，实现系统层面的功能逻娼、诊断逻辑以及影子模式数据挖娓功能等。一些典型的应用包括：基于优化的决策规划算法、车辆控制算法等。AI力腱单元：通常是基于NPU这类的神经网络处理器来实现，承担大规模浮点数并行计算需求；作为神经网络算法的加速器，主要负责处理AI方面的计算需求。图像/视频处理单元：通常基于DSP、ISP、GPU等处理器来实现。ISP作为视觉处理芯片，其主要功能是对摄像头输出的图像信号做调校包括AE（自动晦光）、AF（自动对焦）、AWB（自动白平衡）、图像去噪等；DSP是一种具有特殊结构的微处理器，相比于通用CPU,它更适用于计算密集度高的处理工作，典型的应用包括：传统的CV图像处理、一些自定义算子的加速处GPUJ1.有较强的浮点运算能力,主要用于图像的3D澎曲拼接等应甩硬件安全模块HSM:用于为应用程序提供加解密服务，管理敏感信息和资产，保护加密密钥等.SatetyMCU:主要用于实时监控SoC内部各硬件模块的状态和通信，以及在其出现问题后能够及时报错，进而确保整个系统的功能安全性.A.内部存储器：包括易失性存储器和三得失性存储器两大类.易失性存储器：存储器i沌的情况下（比如，系统正常关闭或短快闭时），数据会丢失，即无法继续保留存储数据.它主要用于临时存储正在处理的程序和数据,车载SoC内部常用的存陛刨舌SRAM和DRAM(DDR,1.PDDR等)等.、固件程非易失性存储器：在断电情况下，依然能缪保存存储数据.它主要是用来存放固定:序等T投不需要经常改动的数据。车载SoC内部常用的存储器类型包括NANDF1.ash（eMMC,UFS等）和NOrFIaSh等.B.外设I/O:包括通用数据接口、摄像头信号接口、音频接口和显示器接口等. 通用的口：PCIe41.VDS.USB、SATA、CAN/CAN-FD,处磴 摄像头信号接口：MIPI-CS12GMSUFPD1.ink等 音频接口：I2S、TDM.SPD噂 显示器接口：DP,HDM1.等1.2车戮SoC芯片性能要求D重要参数指标衡量车载SoC芯片的性能，霜要从A1.算力、CPU算力、GPU算力、存储带宽、功耗、制造工艺等多个维度进行综合考量。a.AI算力：通常国旨MAC指令（乘积累加）的运算能力.MAc指令操作本身最在不同数据精度条件下，测出的Ai算力会存在大的差别.企业平时宣称的算力一般是指该芯片运算能力的理论峰值，单位用TOPS来表示，t认是以Int8作为笄力量化标准.但我们也不能只看表面的理论算力数值.在特定使用场景下，大家更关心的是芯片真正的有效算力是多少，即芯片的"算力利用率”.以留能驾驶应用为例，SoC芯片的实际算力利用率会因为图片分辨率、网络结构差异等原因而有所不同。b.存储带费:数据在处理过程中需要不断地从存储器单元"读"数据到处理器单元中，处理完之后再将结果"写"回存储器单元,数据在存储器与处理器之间的频繁迁移将带来严重的传输功耗问题.有业内人士提出，A1.运算90%的功耗和延迟都是由于数据搬运产生的.芯片的存储带宽由两方面决定，一是存储器本身，二是芯片的内存通道数。存储带宽的大小决定数据搬运速度的快慢和搬运次数的多少.因此，存储系统带宽的大小在一定程度上也决定了芯片真实算力的大小.芯片型号内存类型内存位JK（bit）内存总带宽（GB/S）特斯拉第T弋FSD1.PDDR412834第二代FSDGDDR6256做）448（）英伟达Xavier1.PDDR4×256137Onn1.PDDRS256204.8地平爆)51.PDDR4x64领SA815SP1.PDDR4×25668SA8295P1.PDDR4x256137常见芯片存储带58信息掠理（信息来源：佐思汽车研究、公开资料整H1.）c.功耗：包括动态功耗和演态功耗动态功耗是因为信号值改变带来的功耗损失，由两部分组成：开关功耗和内部功耗.静态功耗是设备还在上电状态但是没有信号值改变时消耗的功率.芯片的功耗与硬/爆构、布局布线、工艺制程、算力大小等因素都有关系。其它条件相同的情况下，采用的工艺制程越先进，芯片的功耗就越低；同理，算力越大的芯片，功耗也会越大.功耗过大意味着会产生更大的散热，可能必需安装水冷系统，从而增加整体BOM成本.第8页2）军规级要求按照日常生活中的应用场祟进行划分，芯片大致可分为消费级、工业级、车规级三大类。应用场景不同，芯片在设计、生产、认证等环节的目标设定和实现手段上都会存在区别.相比于消费级和工业级，车规级芯片的工作环境更恶劣、出错容忍率更低使用寿命要求更长、供货生命周期更久等等。ff隼戏gWSH0*C-70C40*C85C40tC*125XUifiitR三JMMHP*保沪双交压色计所干扰/目闻5保护多。电多护三tt三S5*防制。tt三WMKRWt19KK94CWtt4wnM出事<3%<1%0寿命2-3年5-1(»1弹玲蛾侯尚时,毋>xwMtIMiJEDECJEDfCAECQ1.OOtMM<ti+.S格低但缰沪费用蛟充积木式姐陶，个U均饰N自检3,iS1NM但维手费用低松本式堵将，整个电SI为带有自怆5»,开SH1.了败内处改造价般。沪君用也收.an手PCWs汽车电子不同应用接域芯片的基本性能要求对比（信息来遁：公开资料整理）整体来看，车规级芯片具有高可靠性、高安全性和高稳定性的特点,车载芯片需要经过一系列严格的测试认证，确保其达到军规级的相关要求，方可投入至惺产.芯片车规认证标准通常包括以下三个维度的管控：质斑管理体系认证IATFI6949、可靠性标准AEC-Q1.OO和功能安全标准ISO26262. IATF16949是汽车设计、开发和生产质量管理体系的标准规范。在内容上涵盖：产品安全、风跄管理和应急计划、嵌入式软件要求、变更和质保管理和二级供应商管理.对于车载芯片产品.从芯片设计到流片,再到规模化生产都需要遵循这套管理体系. AEC-Q1.OO是车规级元器件通用的可靠性测试标准，也是汽车行业零部件供应商生产的重要参考指南。2023年8月，AEC发布了AEC-Q1.OO的J版测试认证标准文件，也是目前芯片公司开展AEC-Q1.OO测试认证所沿用的晟新标准要求.它包括了7大项测试内容：加速环境应力测试、加速寿命测试、封装检验测试、晶圆可靠度验证、电气特性验证、缺陷筛选测试和腔体封装完整性测试. ISO26262是一项专门针对汽车电子系统的功能安全性制定的国际标准.该标准涵盖了芯片的全生命周期的功能安全要求，包括项目需求规划、设计、晶圆制造，最后到封装测试的全过程.旨在降低芯片在使用中发生故障的风险，以确保这些安全关键型设备符合在汽车中使用的要求.13应用场景目前f车载SoC芯片主要面向两大应用领域：智能驾驶和智能座舱.虽然现阶段座舱SoC芯片和智驾SoC芯片尚处在独立发展阶段，但随着整车架构向更集中的跨域融合架构演进，以及车企在架构设计和软件开发能力上的不断提升，智能座舱和智能驾驶的融合也将逐渐由上层应用融合过渡到下层的硬件国合。与此同时,车载SoC芯片也必然会随着两者融合的变化而进行迭代升级，届时,舱驾一体SoC甚至是中央计算SoC将逐渐成为市场的主流产品形态.D智能座舱智能囹抢是指在传统电子座舱的基础上三亍了升级，使得乘坐体验和交互体验更加智能化。通常，智能座舱可以实现：车载信息娱乐系统+全液晶仪表系统+抬头显示系统（HUD）+流媒体后视镜（CMS）+车联网系统车内乘员监控系统（DMS/0MS）等一系列且杂功能。这些功能的实现不仅需要车载计算芯片具备强大的CPU算力来提高任务处理能力，也需要更强的GPU算力来处理视频、图片等非结构化数据，还需要较大的A1.算力来满足越来越智能化的人机交互体验需求.数字化仪内容展示“乐多体多At住IX俵网却次央行nf体同K.时鼎次丑行W+势体感一>nn席*专身修机:Q俳机解调15Ifi船供作灯出及值多震体M微徽.内*达0头,可爱h人Ii识别利陶秋影枝水可在柬$时.智能座舱功能实现（图片来源：公开网络）然而，传统的MCU芯片已经难以满足智能座舱在各类型算力上的需求，智能座舱控制器所使用的主控芯片已经开始从MCU向具有更高集成度、更高算力的SoC芯片转变。座舱SoC芯片的性能决定了座舱域控制器的数据处理能力、图像渲染能力，从而决定了座舱内屏显数量、分辨率、运行流畅度，舱内交互体验，以及i整合多少ADAS功能.当前，智能座舱的应用场景趋势如下：舱内显示：在电子座舱时代，座舱内是小尺寸中控显示屏和理指针式的仪表盘，现在座舱的中控屏和仪表盘基本都是全液晶数字化大屏,县至，有的高端座舱还增加有AR-HUD、流媒体显示屏、后排娱乐屏等，总之，车内显示屏幕呈现多屏化、大屏化和高清化. 舱内交互：舱内的交互将姣得多样化，传统电子座舱基本是通过物理按键进行交互，现在舱内物理实体按键越来越少，触控式按键、语音交互、手势控制等多模态的交互方式成为主流. 舱驾融合：座舱和智驾原来基本是相互独立的两个部分，现在座舱和智驾之间的融合越来越多，正逐步由“崎白一体"向"舱驾F"演进。2）智能版智能驾驶按功能体系应用，通常可分为行车和泊车两大类应用场景.在行车场景下，最开始是采用前视TM三毫米波雷达模块来实现1.1.等级的基础ADAS功能，比如，a.前视一体机：实现车道偏离预警1.KW,车道居中保持1.KA,交通标识识别TSR等功能；b.前置富米波雷达：实现前向碰撞预警FCW,自适应巡航控制ACu车辆自动紧急制动AEB等功能；G角亮米波雷达:实现盲区检测BSD、变道辅助1.CA以及前/后方横向来车碰撞预警FCTA/RCTA等功能。在上述行车场景应用中，控制芯片一曝放置在传感器内部.再往后发展，随若车载SoC芯片集成的异构资源日渐丰富，以及核心处理器CPU/GPU/NPU算力的大幅提升，传感器中的控制芯片逐渐被剥圈出来，集成到独立的控制器中去完成任务.并且，出现了一些SoC芯片能够独立完成行车和泊车的传感器数据处理、数据融管等软件算法，即所谓的单SoC行泊一体方案.泊车场景最开始是采用超声波雷达，血为"倒车防撞雷达"，用于泊车时的防撞提醒.后来，泊车场景中引入摄像头，用于实现倒车影像功能。再往后发展，倒车后视升级到360°全景环视，通过拼接算法对4颗环视摄像头分别输出局部图像进行拼接，最后将拼接好的鸟瞰图传输到中控屏上进行显示.泊车场景中，泊车算法的集成形式主要有以下几种： 不带APA,只有AVM功能，泊车算法集癖J车机. 带APA和AVM功能,泊车算法集喀触立的泊车控制器. 带APA和AVM功能，并且配置有座舱磁制器，则泊车算法集成到座舱脸制器. 除了带APA和AVM功能外，还带有HPA以及AVP等功能安全要求匕障高的泊车功能，则泊车算法集成到智能驾驶域控制器.第一种和第三种形式是直接集艇!J座舱了，这里便不再展开来讲.第二种形式正在逐渐消失，在国内刚开始流行的时候，主机厂的主流方案是基于TDA2等小算力SoC芯片来完成。对于第四种形式，智驾域控制器的芯片方案通常为：n*SoC+MCU的形式.2.车载SoC芯片产业链分析2.1 产业链结构图车载SoC芯片的整个产业链可梳理为：，上游：IP核授权和EDA软件等设计工具厂商、半导体材料以及设备厂商J中游：芯片设计、晶圆制造以及主!装测试厂商IEI2.2上游产业分析J下游：Tier1.型机厂OT1-IIW一车载SOC芯片产业优结构示意EB芯片设计企业的上游主要包括：IP核授权和EDA软件等设计工具厂商，这些设计工具厂商能够赋能芯片设计厂商，助力其力口快芯片的开发周期和上市时间；晶圆制造和封测企业的上游主要包括：EDA软件、半导体材料以及半导体设备厂商。2.2.1芯片IP1）什么是芯片IP芯片IP是由专门的公司针对特定功能需求而开发的、标准的芯片功能模块，特点是经过验证的、成熟可靠的、可重复使用的标准化产品.它的作用在于能够帮助芯片设计公司提升设计效率，缩短开发周期，同时还能降低设计风险、设计成本和开发难度。一款SoC芯片的内部通常都是由不同的功能模块构成.高重更度使用的功能模块就会被设计成标准的“积木"模块-芯片IPo这样，芯片设计公司在做SoC芯片设计的时候，对于一些高度标准化的功能模块,可以通过IP授权的方式,直接购买一三三的、合适的“积木”模块进彳亍组合设计。2）芯片IP的分类在做车载SoC芯片设计的时候，芯片设计公司会根据不同的系统规格和应用场景,采用不同类型的IP进行组合设计通常情况下，汽车芯片IP可划分为处理器IP、存储IP、接口IP和安全IP：S器IP:CPU、GPU、DSP.ISP,NPU等IP./存储IP：包括片夕府储DRAM（夕后-动态随机存储器）和片上存储SRAM（内存-静态随机存储器）两类.比如，DRAM包括DDR、1.PDDR,GDDR等.,接口IP：包括高速外设接口（例如PCIE,HB1.等接口）、面向特定应用需求的息线接口（例如M1.P1.HDM1.以太网等接口）./安全IP:包括硬件信任根（HardwareRtofTrust）.安全引导和访问控制（Secureboot&accesscontro1.）、V2X安全臭份认证（SecureidentificationSiauthentication）等.CPUSecuritySO/eMMC1.PODR44x5TrustZoneUFSProoeMMigSubsystemSecurityStorageOn-ChipBusVisionSutxys1.omOnP1.aySbyttmConnectivityVisionProcessorMPI*CSIGraphicsQxeeDPHOMIEthernetCX1.PCIeMHWSI处理AIP存MIP安全沪军教SOC芯片架构示意图3）芯片IP市i三状当前会核心IP主要由ARM、Synopsys,Cadence提供，行业集中度较高.现阶段，我国车载SoC芯片在设计研发过程中所用的IP也大都从国外购买。主要原因在于国内IP厂商发展较晚，IP资源池不够丰富且缺乏生态体系。采用国际头部企业的芯片IP的好处在于产品成熟，可克性好。但问题在于这些IP的授权费用较高。并且,从长远来看，这种模式也会对我国国产芯片的自主和安全产生潜在的风睑,因此推进关键IP的国产化是T必须要走，并且迫在眉睫的路.ip授权类型定义特点就核授权仅径过了RT1.圾设计优化和功能脸证,通总是以HD1.文本形式交付给客户.优点星源代码灵活.在功能一国可以富而配置，可以灵活连算目标到请工艺.可移值性强等.缺点是将连实现性能不秘定、不全面.存在设计风阳.且IP裳核的产权保IP低度较大.硬核授权最终完成布局布戌的拖慢级电珞，即GOSn版三文件；百接交付政字电路的门极电路版图，并且也会落供拄尔桢拟测试以及相关的渡试假序.优篇是没茶功统痫定.制造工艺病定自固化,茨阳硬核授权后基本可以£1接测鼠和投产,并目知识产权保护方便.基点是洌造工艺固化,母以防移到彩的工艺或者集成封粲的结构中去，不可以新配,复用用流；用于桌特定应用，使用范Iff1.妓窄.固核授权完成IP软核所有设计+门级电咯绿合,时序仍真为设计环节；以门级电路网表的形式交付给客户.囿核的灵活性和成功率介于P软极和JP硬核之间是一种折中的受理；但IP的安全可H性的财较好.芯片IP类里及特点(信息来源：公开斐料整理)2.2.2EDA工具DEDA定义与分类EDA(E1.ectronicDesignAutomation),即电子设计自动化，是指以计算机为工具,设计者通过设计软件来完赚成电路的功能设计、综合、验证、物理设计(包括布局、布线、版图、设计规则检皆等)等流程的设计方式.EDA工具的应用贯穿芯片设计、制造、封装和泱陶的全部环节.按照使用对象和场景的不同，可将EDA工具分为模拟设计类、数字设计类、晶圆制造类、封装类和系统类五大类别.EDA类别用途B1.字设计类用于数字芯片设计环节，又可细分为前端设计和后端设计：J前端设计主要t'勒稣端定义、架构设计.RT1.的.功能仿真、密晅合、ImJ序仿真(STA).形式验证等.后策设计主要包括可测试设计DFT.布局规划f1.o<xpan.WW树综合CTS.布局布线、Signoff.ECO.版图物证.后仿真等.模拟设计类用于播取芯片设计环节，包话电珞设计.电路仿真.版图设计.糊瞬证.雌$斓取.射频设计解决方案等.品圆制造类晶圆厂在工艺平台开发和晶圆生产阶段应用的工具，防助晶圆厂完成半导体器件和制造工艺的设计，主要包括工艺与器件仿血工R(TCAD).器件建理工日、工艺设讨套件工R(PDK).计J1.光刻工日.海腴版校准工具、光撞模校准和良率分析工具等.封装美主要包括时装设计、SI/PI分析以及时装仿真等.系统美主要针对PCB和系统的设计，包括PCB设计工具平板显示设计工具系统仿真及原浆躲证工具.SIZPI仿真、EMC/EMI仿真、CP1.D/FpGA设计工具等.EDA工具的分类(信息来源：华大九天，微伦电子.公开费料整理)2）EDA工具市场现状目前Synopsys、Cadence,SiemenS三家企业在全球EDA工具市场占据垄断地位,据集微数据咨询数据显示，在2022年，这三家公司占据全球EDA市场近成的份额.从国内市场来看，H旺第TS的是Cadence,市场占比29%;其次是Synopsys,占比为28%;第三位是Siemens,占比为16%,三家国际巨头共占国内市场70%以上的份额，头部优势明显,国产EDA厂商华大九天在国内市场H咯第四位，市占率约为7%.虽然EDA国产化进展不错，但受制于海外EDA头部企业的深厚技术、经睑积累等优势，国产EDA厂商依旧面临技术、人才、用户协同等不同方面黜敲。 Cadence Sv11opssSiemens 华大九天 Ansys 它2022年中国EDA行业市场格局（信息来源：集微咨询）国外三巨头的优势在于豳般完整的EDA工具，覆盖从前端设计、后端设计、仿其/验证直到流片的整套产品,形成了设计演。国内众多的EDA公司仍然以点工具产品为主，但同时也在点工具基肥1上往全链条工具方向拓展.目前，国内EDA公司布局睑证工具者较多，设计全工具链企业较少。与国际EDA巨头相比，国内EDA厂商在产品耐性、技术先进性等方面仍存在一定差也因此，国内EDA企业需要坚持自主创新，持续提升自身在某单点细分领域的优势,进而不断由点及面地拓展产品线，循序渐进,不断拉近与头部企业的差距.按照原材料的使用场景,半导体原材料可以分为晶圆制造材料和封装材料.其中晶圆制造材料包括硅片、光掩模版、光刻胶、电子特气、溅射靶材、CMP抛光材料等；封装材料包括封装基板、键合丝、芯片粘结材料、包封材料等。原材料主要用途IUB制造R芯片制造的基础性原材料，全球大约90%以上的半导体芯片都是用硅片作为基底功能材料生产.光持Ifi1.S糊I1.X艺所使用的图形母,板,由不透明的遮光覆赃透明基板上形成脚8图形，并通过as光将图形转印到产品牲板上，掩腹板是芯片制造过程中的哪''底片',是芯片制造的核心模具，用于芯片的批生产,是下游生产流，程桁接的关毅部分,是芯片精度我!质0的决定因漆之一.光刻胶光刻胶又称光致抗蚀剂.是一片对光敬思的混合液体，受至恍膈后特性会发生改变,在光刻工艺中，利唬光化学反应将光信息在光刻系统中授过衍射和过速后循化为化学能，从而将桀雌形从掩模板转移到待处理的基板.电子将气在芯片的敏S过程中会使用MT化气体，是芯片制造过程中的第二大耗材，技比励成芯片制造的-三is它的使用费穿芯片制造的成股'清洗、沉枳、刻馆、襟杂、陶子注入等多个工艺腌.法射喇正材是一发圆形的金刖,是流射巩台关城组件之一.在3K射过程中，疝速的氢离子会搔击祀材.将史材上的原子或分子"战射”出来，潴射出的原子或分子在真空中迁移到热圆基底上，并在其痂沉积，形成一层薄BS.E1.it,靶材是SS卸需要沉积的薄38材料的来源.CMPSfc三JWCMP又标为化学机械抛光，目的是使光的晶圆表面达到高度平坦化.低我面粗糙度«1脸陷的要求.CMP抛光工艺中主要常用的两件材料是抛光液和抛光垫.13®材料封装修板又苏IC改成.是一班于承载芯片、连接芯片与PCB母板的缭眼按IC栽板与PCB的连接方式不同可分为CSP.BGA,PGA（PinGridArray,针形喷射装）及1.GA（1.andGridArray,画舲$列封装）等不同形式，其中BGA/CSP为当前主的装形式.键合丝在芯片封笠过程中用于连接芯片与封装基扳的关里组件，它的材质通常是金属战,一般使用铝段成金缘芯片粘结材料采用粘结技术实现芯片与底座或封装基板连接的材料，在再理化学也烧上要满足机械强度高.化学性能给定、导电导糖、低固化温度和可墀作性强的要求.包封材料起包封、保护作用粉卜克材料,主要功能力保护芯片不受外界环境（水汽,湿度.污染等）的影响,并实现导热.侬头耐阻.耐压、支撑等®合动能.半导体原材料（信息来源：公开资料整理）2.2.4半导体设备参考芯片生产制造的整个海呈，半导体设备可以对应划分为制造设备（前道设备）和封测设备（后道设备）两类。其中，前道设备主要使用于晶圆制造环节，包括光刻机、刻蚀机、离子注入机、薄膜沉积设备、CMP设备、清洗设备等；后道设备主要用于封装和澳瓶环节,包括在封装环节使用的减薄机、划片机、贴片机、引缀合幡设备，以及在测试环节使用的测试机、探针台、分选机等设备。设密主要用途制遗光刻机基本工作原理是利用光学原理将图案投射到转片E在制造芯片眄，需要使用光刻机将电S三S'WT在芯片表面上,以便进行后续的J）In1.工艺.刻拽机在芯片制造的过程中.刻t蝴遇器会与侬对位曲段虺，通过化学或者物理的方法.去片氧化层或沉枳层以形成芯片所需要的电路图案,为后续的禽子注入等步您做好准备.离子注入机通过Ie子注入矶的iiD½和引导，格要接杂的离子以Ie子束形式入射到材料中去，面子束与材料中的陵子理分子发生一系列理化反应,从而引起材料表面成分、结构和性能发生变化.薄殿沉积设话作用是在芯片表面形成绘层,以实现不同H牛之同的互连和功能实现.薄膜沉积隈器用0）三：（PVD）（CVD）.其它其它设备包括清洗设备、电镀设备、CMP设备、量30设备等.打装测试封S稼潺机减小芯片封雌枳,改善芯片热第散效率、电气性能机械性税等作用.划片机将大G圆分别成若干个具有标准高度和大4呃芯片.贴片机将芯片从已足切割好的鼻圆（Wafer）上抓取下来，井安在基板对应的Dief1.ag上.引蝌合机使用金属丝，利用热压焊.超声激S.热超声波埋等工艺完成芯片与电珞.封装18板之间的连接.三i三用生封t蝌把芯片W装起来，对芯片进行保护.切筋成型设备将已完成封装的产品成型为满足设计要求的形状与尺寸，并从框架或基板上切筋*成型、分黑成单个具有设定功能的成邱.测试测试机是检测S片功睇淮三洁用设备,其使用拱穿于设计验证、CP（晶圆检测）和FT（成品三S）.探针台负责国圆输送与定位，使晶粒依次与探针接触成测试，分选机用于晶圆寂运的设备.负击曷圆的中转分选，确保生产泡卦!连续住和高效也芯片制造过程中所使用主要设备（信息来源：公开资料整理）车载SoC芯片中游产业包括芯片设计、芯片制造和封装测试三个主要环节.其中，有部分企业进行了垂直整合，涉及到了所有的环节。也有些企业只是参与其中一个环节。根据所包含环节的不同，这些半导体企业的经营模式一般可分为垂直整合模式（IDM模式）、晶圆代工模式（FoUndry模式）不晶圆厂模式（Fab1.eSS模式）.IDM（垂直核合模式）Fab1.ess(jUSS蛔)Foundry(福HHtIffia)基础定义涵盖芯片设计、晶圜制造、封装测试以及后蝴产品销售等环节.仅负责芯片设计及曲管.晶圆制造和封阚赋业务外包.专门负责晶困制造，为芯片设计公司提供外出H务.特点优»自身集役计、制造'国崎多个环节域一身,便于有效地进行Si合资源，将效率最大化.轻资产模式，无需投入巨嵌资金建立和维护生产线，因此企业运行差用低，且转型相对灵活，适合初创企也无需承担产品设计和销街风险劣势重奥产模式,管理冰和运营费用较高.资本回报率向比对乱圆代工企业依籁住较强,并且利润率受到上下游的挤压，投费规模较大，维持生产线正常运作费用较高.代表企业英特尔.三三.11等离通、英伟达、Mobi1.eye.地平戋策芝麻.芯驰等台枳电.中芯酶等半导体行业三种经营模式特点对比（信息来源：公开资料整理）2.3.1芯片设计车载SoC芯片设计通常包含以下几个流程:需求定义、系统级设计、前端设计和后端设计四大阶段.1）需求定义芯片产品部门结合应用场景、竞品分析、客户需求等多方面调研结果，进行市场需求分析，并输出MRD（市场需求文档），完成芯片的功能需求定义.2）系统级设计市场需求明确后，架构师团队会将市场需求转化为芯片的规格指标，即输出PRD（产品规格文档），详细描述这款芯片的功能、性能、尺寸、封装、应用等内容，进而完成芯片的产品定义.同时，架构师团队和算法团队会协同进行建模仿真，并输出芯片设计方案和芯片原型方案,然后移交设计团队.系统设计需要从功能、性能、成本、功耗、安全等角度出发进行全方位考生,确保芯片最终能实现各方面的平衡.3）前端设计在前端设计阶段，设计团队的工程U丽据系统设计阶段确定的方案，针对各模块开展具体的电路设计，使用专门的硬件描述语言（Veri1.og或VHD1.）,对具体的数字电路实现进行RT1.（RegisterTransfer1.eve1.）级别的代码描述.前端设计包括HD1.编码、仿真验证、逻指综合、静态时序分析、形式验证等环节.前蜿设计简单说明HD1.三3设计团队根抠PRD,将实际的硬件电路功皖通过HD1.语司g述出来，形成Rn代码.仿题M检弹8码设计的正确性，设计和仿真花证是反发迭代的过程，直辎证结果显示完全符合规格标准.遂由综合又苏为门级设计，把设计实现的HD1.代码B1.译成门级网表（Net1.ist）.从这个价段开始，芯片设计开始具有物理特征.静刎序分析（STA）属于脸证箔筋，通过套用特定的时序模型，针对特定电路分析网是否违反设计者给定的时序限制.形式脸证它是从功能上对综合后的网表进行验证,常用的就是等价性检查方法，目的是为了保证础Sifi综合过程中没有改变原先HD1.描述的电路功能.前端设计涉及到的几个主要阶段（信息来源：公开资料整理）4)后端设计!(P1.aceandRoute),后端工程师拿到网表和约束文件后，先对电路进行布局(F1.oorp1.an)完成物理实现后，再对布线的物理版图进行功能和时序上的各种睑证.验证不满足要求则需要重复之前的步骤，最终生成用于芯片生产的GDS!(GeometryDataStandard)版图。后端设计包括DFT(DesignforTest可测性设计)、单元布局规划、时钟树综合、布线、寄生参数提取、物理版图验证等流程.后端设计简单说明可JJ性设计(DFT)常见方法是在设计中插入扫描施，将非扫描单元(如蓄存器)财扫描单元.DFT工具可以快速检利并定位出失效故潮,从而提)8芯片制造质布局规划(FIrPtan)布局规划就星放猿芯片的宏单元模块,在总体上确定各种功能SWS的建成位K,如IP模块，RAM,VO引脚等等.布局规划将亘接影响芯片IB终的面积.时钟树综合(CTS)包括时钟树的布发优化以及圜中器的插入,用于综合和优化时钟分配网络，以确1融钟信号在整个芯片上的稳定和一致传播.目标是最小化时抻百S.时钟偏移和时仲科动，以满足时序要求.布线即告通信号布线，包括各辟标准单元(基本逻辑门电珞)力司的走线.在满足工艺规则RJ布段层数限制、婉贰妹间2E®制如各蛇网可髅绿的电性旄约束的条件下，根据电路的连接关系将各单元和1/0Pad用互连线连接起来，寄生数提取(ExtratRC)将物理版图的电阻.电容以及电胺等寄生声信息进行提取，然后交给酎序收敛工具进行松有生参珈S取通常有两类方法：精斓计为方法和快速模型方法.原理板图验证对完成布端的粉理版图迸行功能和时序上的除证，包括1.VS睑证.设计规则检造(DRC)和电气规则检百(ERC)等珍证项目.后端设计涉及到的几个主要阶段(信息来源：公开资料整理)晶圆制造是把掩膜版上的电路图，通过多次重更运用光刻、刻蚀、离子注入、薄膜沉积、CMP（化学机械研磨）等工艺，最终将芯片设计公司设计好的电路图移植到晶圆上并实现凝的芯片功能。芯片制造又分为晶圆生产和晶圆加工两个环节.其中，晶圆生产是指梆圭蛆他半导体材料制成晶圆片（Wafer）的过程.晶圆加工是旨在晶圆片上构建集成电路的过程。晶圆制造主饕流程简单说明晶回生产硅飒巴原始的石英砂通过高湿培炼和化学反应提纯，羽到纯度极高的妥品桂，单Siii锭生长多晶温合成里，使的更去CZ法，主流方式，使府克旋转拉S）或区箍去（FZ法，早期工艺之一，悬浮蹈接好的），将多晶幽S1.tt并在籽星引滂下拉星,形成圆形单星H曲5,即是行锭.品栩切aSw从单晶炉出就首先瓢断头尾，病再进行四直gR®.函fit刚石朝其切成均匀厚度的薄片，即硅片或晶S1.片.晶圆的光切否I后的珪片需要进彳剂角.研磨以及CMP等工艺处理,保证畦片表面的光ig,漩免影确电路的隔空度.外延生长在抛光后的硅片表面外延生长一层不同电旭率的单晶萌股.品IsI加工光刻通过光刻机发射黝卜线,将掩岬fi（Mask）电路图案“印时至蟒有光刻胶的晶却片上.光刻可分为涂覆光刻胶.图光和显影三个步典刻蚀在昆园上完成用路图的光刻后，用刻性工艺去除多余的氧化腺且只留下半导体电路图.将特定的杂质通过薄暝开口引入品圆表层,从而在晶圆上形成PNS.通常有两种工艺族:热犷散和离子注入.您腰沉枳在砌凄面交替堆多层薄金属