3 月 8 日消息，昨日，家電巨頭格蘭仕的合資公司躍昉科技推出其首款 12nm 多核高端工業(yè)級(jí)應(yīng)用處理器 NB-2，搭載了自研 64 位 RISC-V 核心。
▲ 躍昉科技 SoC 芯片產(chǎn)品 ——NB2
這是 2022 年開年以來，家電巨頭亮出的又一“造芯”階段性進(jìn)展。
自今年 1 月起，美的、格力、海信接連宣布芯片研發(fā)及投產(chǎn)進(jìn)度。美的自研 MCU 控制芯片去年產(chǎn)量約 1000 萬顆，預(yù)計(jì)今年量產(chǎn) 8000 萬顆；格力自研的 EM32 系列通用型工控類 MCU 年產(chǎn)量達(dá)數(shù)千萬顆；海信則推出了國內(nèi)第一顆全自研 8K AI 畫質(zhì)芯片……
據(jù)芯東西統(tǒng)計(jì)，美的、格力、海信、海爾、格蘭仕、TCL、創(chuàng)維、康佳、長虹等知名家電品牌均已通過下設(shè)芯片部門、成立子公司或投資芯片創(chuàng)企等方式，在芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域積極布局。
從 2018 年美國制裁華為起，實(shí)現(xiàn)芯片自主可控的呼聲高漲，再加上缺芯潮帶來的交貨期延長、價(jià)格不斷上漲等問題，引發(fā)全球各地對(duì)芯片供應(yīng)鏈的擔(dān)憂，實(shí)現(xiàn)芯片本土供應(yīng)已成為家電圈的焦點(diǎn)話題。
2020 年 12 月，中國科學(xué)院微電子研究所主任王云在順德舉行的家電科技學(xué)術(shù)年會(huì)上提到一組數(shù)據(jù)，國內(nèi)家電行業(yè)芯片市場約 500 億人民幣，本土配套率僅 5%，家電芯片大量依賴進(jìn)口。
由此可見，中國家電業(yè)亟需補(bǔ)上核心關(guān)鍵零部件的空缺，家電巨頭布局芯片也不是“蹭熱點(diǎn)”，而是有切實(shí)的產(chǎn)業(yè)需求。
經(jīng)過數(shù)年籌謀，各家家電巨頭布局已久的芯片版圖戰(zhàn)果如何？它們真能啃下芯片這根硬骨頭嗎？
跨界造芯，白電四巨頭穩(wěn)抓控制與功率
家電巨頭的自研芯片布局，與其業(yè)務(wù)密不可分。
從分類來看，家電芯片包括 MCU 主控芯片、電源管理芯片、連接芯片、驅(qū)動(dòng)芯片和圖像處理芯片等。白色家電（白電）巨頭多布局 MCU、IPM 等控制類芯片，它們在空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱中猶如大腦般的存在；彩電巨頭則更側(cè)重于優(yōu)化畫質(zhì)、顯示處理的芯片研發(fā)。
其中，海爾、海信相對(duì)最先進(jìn)入芯片領(lǐng)域。
早在 2000 年，海爾就成立了北京海爾集成電路設(shè)計(jì)有限公司、上海海爾集成電路有限公司。前者于 2001 年宣布研發(fā)成功首枚可商品化生產(chǎn)的超大規(guī)模集成電路數(shù)字電視 MPEG-II 解碼芯片“愛國者 I 號(hào)”，后者在 2015 年宣布正式量產(chǎn)首顆 MCU 芯片，并于同年更名為上海東軟載波。
除了 MCU 芯片、視頻編解碼芯片外，海爾也推出了 IoT 芯片、顯示芯片、定制芯片等多類芯片產(chǎn)品。
例如面向 IoT 芯片領(lǐng)域，海爾成立海爾優(yōu)家智能科技有限公司。隨后在 2017 年 6 月和 2019 年 3 月，海爾優(yōu)家聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)芯片供應(yīng)商瑞昱（Realtek）分別推出 U + 物聯(lián)云解決方案 U + 云芯和云芯 Ⅱ 代 HR3010。
▲ 海爾智聯(lián)電視以海爾高清 Hi2611M2 高清解碼芯片為主芯片
海信則于 2005 年注資 5 億元成立青島海信信芯科技有限公司，同年研制出我國第一顆擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字視頻處理芯片“信芯 HiView”VPE1X，使同類進(jìn)口芯片價(jià)格從每顆 13 美元下降到 5 美元。
2017 年，海信收購日本東芝電視，整合其畫質(zhì)芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。2019 年 6 月將芯片部門海信信芯和上海宏祐公司整合成立青島信芯微電子公司。發(fā)展至今，其畫質(zhì)處理芯片已經(jīng)迭代 4 次。
可以看到，海信的芯片之路主要圍繞著優(yōu)化顯示效果，并實(shí)現(xiàn)了多個(gè)“全國首顆”，包括 2015 年推出 4K 120HZ 超高清畫質(zhì)引擎芯片、2022 年 1 月發(fā)布全自研 8K AI 畫質(zhì)芯片等等。
▲ 海信第一塊擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并產(chǎn)業(yè)化的數(shù)字視頻處理芯片“信芯”
格力“造芯”計(jì)劃的亮劍更加高調(diào)。2018 年，格力董事長董明珠在接受央視記者采訪時(shí)放出豪言：“我一定要把芯片研究成功”，“我今年投入 100 億，明年投入 100 億，三年投入 300 億，甚至三年以后投入 500 億，我沒理由做不成?！?/p>
實(shí)際上，2015 年，格力已成立微電子所和功率半導(dǎo)體所，并在其 2016 年年報(bào)中披露要“研發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)芯片”，2017 年宣布成立了微電子部門，計(jì)劃打造自有芯片。
2018 年 8 月，格力注資 10 億元成立全資子公司珠海零邊界集成電路有限公司，專注設(shè)計(jì)空調(diào)等家電的 MCU 芯片、AIoT SoC、功率器件芯片，計(jì)劃到 2022 年底累計(jì)銷量超 1 億顆。同年，格力還投入 30 億元巨資，助力手機(jī) ODM 龍頭聞泰科技收購荷蘭功率半導(dǎo)體龍頭安世半導(dǎo)體。
今年 1 月 12 日，格力在回答投資者問時(shí)稱其用量較大的微控制器芯片、功率器件芯片皆已自主開發(fā)并大量投用，部分芯片已開發(fā)至第二代。子公司珠海零邊界開發(fā)的 EM32 系列通用型工控類 32 位 MCU 年產(chǎn)量達(dá)數(shù)千萬顆，主要應(yīng)用于格力全系列空調(diào)產(chǎn)品。
▲ 工控類通用型 32 位微控制器芯片型號(hào)之一 GM6601
相比之下，美的入局芯片領(lǐng)域的時(shí)間稍晚，于 2018 年下半年成立上海美仁半導(dǎo)體有限公司，正式開啟自研芯片之路。
美仁半導(dǎo)體主要產(chǎn)品覆蓋 MCU、功率、電源、IoT 四個(gè)家電芯片系列。在此基礎(chǔ)上，美的又于 2019 年與阿里云合作推出適配 AliOS Things 的定制芯片，并與三安光電合作成立第三代半導(dǎo)體聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，研發(fā) GaN（氮化鎵）、SiC（碳化硅）功率半導(dǎo)體。
同時(shí)，針對(duì)實(shí)現(xiàn)家電變頻功能的核心部件 IPM（智能功率模塊），美的在上游布局更深。
美的先是在 2004 年與國際整流器公司、美國德州儀器、日本三洋等成立變頻芯片聯(lián)合研發(fā)實(shí)驗(yàn)室，后于 2014 年成立重慶 IPM 工廠，并在 2019 年實(shí)現(xiàn) IPM 模塊量產(chǎn)，年產(chǎn)值達(dá)億元。2021 年初，這家重慶 IPM 工廠搖身一變成為美墾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司，面向芯片封測業(yè)務(wù)。
今年年初，美的集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，該集團(tuán) 2022 年目標(biāo)出貨 8000 萬顆芯片。據(jù)悉，美仁半導(dǎo)體計(jì)劃 2024 年實(shí)現(xiàn)汽車芯片的量產(chǎn)，并首先應(yīng)用于新能源汽車水泵的控制。
▲ 美仁半導(dǎo)體自研芯片
綜合來看，MCU、IPM 等控制類芯片以及視頻編解碼芯片、功率芯片、IoT 芯片是海爾、海信、格力、美的這白電四巨頭重點(diǎn)布局的芯片方向。
其中海爾進(jìn)入芯片領(lǐng)域相對(duì)最早，覆蓋芯片品類也更豐富；海信主攻畫質(zhì)芯片；格力不僅推進(jìn)芯片研發(fā)，還參與國際功率半導(dǎo)體龍頭的跨國并購交易；美的則在芯片設(shè)計(jì)之外的環(huán)節(jié)也有布局，并立下進(jìn)軍汽車芯片的目標(biāo)。
雙管齊下，家電巨頭的芯片投資版圖
其他家電品牌亦在自研芯片之路上取得一些成果。
早在 1999 年 10 月，TCL 便與國投電子共同投資愛思科微電子公司，2021 年，TCL 投資 10 億元成立半導(dǎo)體業(yè)務(wù)平臺(tái) TCL 微芯科技。
創(chuàng)維和長虹正式入局芯片領(lǐng)域均始于 2005 年。5 月，創(chuàng)維成立創(chuàng)維半導(dǎo)體有限公司，6 月，長虹投資成立四川虹微技術(shù)有限公司。
2011 年，創(chuàng)維成立深圳創(chuàng)維半導(dǎo)體設(shè)計(jì)中心有限公司。除了自主研發(fā)外，創(chuàng)維還開展了多方合作，比如與晶寶利微電子科技有限公司合作視頻 IC 芯片，與華南理工大學(xué)就 OLED 顯示技術(shù)開展合作。
▲ 創(chuàng)維智能電視芯片 Hi3751 V600
與之類似，長虹旗下的四川虹微技術(shù)有限公司專注于 MCU 芯片、數(shù)字音視頻處理 SoC 芯片等，并在 2013 年 7 月，與中科院聲學(xué)所聯(lián)合宣布國內(nèi)首款復(fù)合型智能語音芯片研發(fā)成功。
康佳在 2018 年成立半導(dǎo)體科技事業(yè)部，同年其控股子公司康芯威在合肥成立。據(jù)公開信息顯示，康芯威的主要產(chǎn)品包括 SSD 和 eMMC 存儲(chǔ)芯片等，其第一款嵌入式存儲(chǔ)主控芯片 KS6581A 于 2020 年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。2022 年 1 月，康芯威進(jìn)一步引入戰(zhàn)略投資者增資擴(kuò)股，提高研發(fā)能力。
格蘭仕在 2019 年 9 月聯(lián)手賽昉科技（StarFive，原 SiFive China）推出基于開源指令集架構(gòu) RISC-V 的 IoT 芯片 BF-細(xì)滘、NB-獅山，并于 2020 年 1 月與賽昉科技、千兆躍共同投資成立合資公司廣東躍昉科技，于 2020 年 9 月發(fā)起成立“中國芯”開源芯片生態(tài)合作聯(lián)盟。
近日，躍昉科技推出了最新的 SoC 芯片產(chǎn)品 ——NB2，面向邊緣計(jì)算、深度學(xué)習(xí)、機(jī)器視覺及語音處理等多類應(yīng)用，是目前業(yè)內(nèi)第一款基于 RISC-V 架構(gòu)的邊緣智能高端處理器。
除了下設(shè)部門、成立子公司之外，許多家電巨頭也將目光轉(zhuǎn)向投資國內(nèi)芯片公司。
▲ 家電巨頭在半導(dǎo)體領(lǐng)域的投資統(tǒng)計(jì)（截至 2022 年 2 月）
由圖表可見，幾乎每個(gè)家電巨頭都從很早就開始了半導(dǎo)體行業(yè)的投資，只是孰多孰少的問題，投資版圖覆蓋 MCU 主控芯片、電源管理芯片、連接芯片、驅(qū)動(dòng)芯片和圖像處理芯片等多類家電芯片。
其中，TCL 的芯片投資版圖覆蓋顯示芯片、AI 芯片、通訊芯片等多個(gè)領(lǐng)域?？导褎t專注于存儲(chǔ)芯片、電源管理芯片等，并成立半導(dǎo)體行業(yè)投資公司，加大布局。格蘭仕選擇與技術(shù)優(yōu)勢明顯的半導(dǎo)體企業(yè)合作，基于 RISC-V 開源指令集架構(gòu)，打造 SoC 芯片產(chǎn)品。
缺芯潮席卷家電業(yè)，高端零部件仍受制于人
從掌握主導(dǎo)權(quán)的角度，家電巨頭自研芯片已是必然之舉，不僅有助于通過量身定制進(jìn)一步優(yōu)化性能和能效，而且提高了家電核心零部件的自給率。
在 2021 中國暖通空調(diào)產(chǎn)業(yè)發(fā)展峰會(huì)的預(yù)見未來論壇上，產(chǎn)業(yè)在線供應(yīng)鏈?zhǔn)聵I(yè)部的分析師歐陽懷說：“從 2017 年 8 月至 2021 年底，微控制器和邏輯芯片的交付時(shí)間分別從 8 周延長到 25 周以上、從 2 個(gè)月延長到半年，有的 MCU 產(chǎn)品甚至延長 40 周以上?！?/p>
無論是交貨期延長，還是核心零部件漲價(jià)，都難免令長期以較低利潤率運(yùn)營的家電生產(chǎn)商頭疼。而國內(nèi)家電企業(yè)已經(jīng)布局的芯片業(yè)務(wù)，一定程度上幫助他們緩解了全球缺芯潮下芯片供應(yīng)的壓力。由于僅需成熟制程工藝，家電的大部分微電子器件已經(jīng)可以在大陸的芯片代工廠生產(chǎn)。
然而外有意法半導(dǎo)體、德州儀器等海外芯片巨頭，內(nèi)有一眾耕耘多年的國產(chǎn)芯片龍頭，半路跨界的家電巨頭，要想兼顧自主性與性價(jià)比并非易事。
一方面，隨著消費(fèi)者對(duì)家電節(jié)能、智能、互聯(lián)的需求提升，芯片的功能需求隨之變化；另一方面，家電企業(yè)在芯片技術(shù)上的專業(yè)程度和聚焦程度，很難快速趕上專注已久的芯片廠商。
為此，投入更多資金、加大研發(fā)力度，是家電巨頭們避不開的功課。
充足資金儲(chǔ)備、海量家電銷量，都是家電巨頭研發(fā)芯片的優(yōu)勢。但從近年其研發(fā)投入增長情況來看，其投入研發(fā)的程度、難度可能仍是“杯水車薪”。
如下表所示，家電巨頭研發(fā)投入不斷增長，美的、海爾、TCL、格力在 2021 年前三季度的研發(fā)投入均超過 40 億元。其余家電企業(yè)的研發(fā)投入雖然也有所增長，但體量較小。
▲ 2020 年、2021 年第三季度家電巨頭研發(fā)投入
相比于動(dòng)輒上千億的營收，家電企業(yè)的研發(fā)占比顯然算不上“多”。在家電下鄉(xiāng)政策激勵(lì)下，家電企業(yè)的產(chǎn)品銷量持續(xù)攀升，2021 年前三季度，美的營收 2629.43 億元，同比增長 20.75%；格力營收 1395.49 億元，同比增長 9.48%；海爾營收 1700 億元，同比增長 31%……
▲ 2020 年家電巨頭及科技企業(yè)研發(fā)投入占比
目前多數(shù)家電廠商在芯片領(lǐng)域的布局主要在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并未涉足更為“卡脖子”的芯片制造，且尚在高端核心零部件市場缺乏競爭力。
根據(jù)智庫服務(wù)機(jī)構(gòu)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的數(shù)據(jù)，當(dāng)前超 74% 的國內(nèi) MCU 芯片市場長期被瑞薩電子、意法半導(dǎo)體等海外芯片廠商占據(jù)，中國 MCU 市場 90% 左右的利潤仍掌握在國外芯片大廠手里。
據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，當(dāng)前格力、美的等量產(chǎn)的主要為中低端 MCU 芯片，在國內(nèi)已有較為成熟的替代方案，相比向外采購不能形成價(jià)格上的優(yōu)勢。如果家電企業(yè)不能快速邁向高端芯片設(shè)計(jì)研發(fā)，難免會(huì)有重復(fù)造輪子之嫌。
相比之下，在被稱作“屏幕之眼”的電視芯片領(lǐng)域，家電巨頭沖高端市場的步調(diào)更快一些。這一芯片領(lǐng)域長期被我國臺(tái)灣芯片設(shè)計(jì)龍頭聯(lián)發(fā)科所主導(dǎo)，其電視芯片被用在三星、索尼、小米、OPPO、海信、長虹、TCL 等國內(nèi)外各大主流電視品牌中。
去年 11 月，聯(lián)發(fā)科推出了全球首款采用 7nm 工藝的 8K 智能電視芯片。時(shí)隔 2 個(gè)月后，海信首顆自研 8K AI 畫質(zhì)芯片也相繼發(fā)布，該公司還在海信視像互動(dòng)平臺(tái)上透露，其支持 8K 分辨率的超高清顯示畫質(zhì)處理芯片已經(jīng)開始生產(chǎn)。
結(jié)語：跨界造芯戰(zhàn)火延綿，自主研發(fā)任重道遠(yuǎn)
在數(shù)字化浪潮席卷的當(dāng)下，家電巨頭需要尋求多元化發(fā)展，而入局芯片正是其破局路徑之一。
中國家用電器協(xié)會(huì)執(zhí)行理事長姜風(fēng)曾在 2021 年 AWE 高峰論壇上談道，“十四五”期間，中國家電產(chǎn)業(yè)由原來追求速度的粗放型發(fā)展模式向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展轉(zhuǎn)型，將成為必由之路。
這其中，自主研發(fā)芯片有望為這一轉(zhuǎn)變提供來自底層的支撐。在一系列政策引導(dǎo)及資金扶持下，我國迎來了新一輪芯片自主研發(fā)和創(chuàng)業(yè)潮，但在許多關(guān)鍵芯片領(lǐng)域，要在高端市場比肩國際水平，依然道阻且長。
芯片研發(fā)離不開長期主義與多方合作，只有著眼長遠(yuǎn)，做好人才、研發(fā)的持續(xù)積累，才有可能在自主研發(fā)這條道路上鉆得更深、走得更遠(yuǎn)。
從近期披露的成績來看，家電巨頭們的造芯之路已陸續(xù)步入正軌，至于如何進(jìn)一步探索高端芯片、掌握家電芯片的話語權(quán)，仍有待時(shí)間來驗(yàn)證。
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