編者按:為了滿足智能汽車的芯片自主化測試認證需求,在汽車芯片安全及可靠性領(lǐng)域創(chuàng)新探索,本專欄針對汽車芯片關(guān)鍵性能指標(biāo),融合車規(guī)芯片在不同使用場景、功能下的評價通用技術(shù),歸納總結(jié)汽車芯片功能安全、信息安全、可靠性關(guān)鍵要素,通過一系列的研究工作,形成能夠有效支撐國內(nèi)汽車芯片可靠性認證審核工作開展和落地的技術(shù)方案,保障我國汽車芯片領(lǐng)域的總體向好向上發(fā)展。
關(guān)鍵詞:質(zhì)量基礎(chǔ),汽車芯片,新質(zhì)生產(chǎn)力
DOI編碼:10.3969/j.issn.1674-5698.2024.10.008
0 引言
當(dāng)前,傳統(tǒng)生產(chǎn)力已無法滿足飛速發(fā)展的社會經(jīng)濟現(xiàn)實需要,“卡脖子”問題對我國產(chǎn)業(yè)的遏制影響廣泛且深遠。習(xí)近平總書記提出新的科學(xué)指引即“整合科技創(chuàng)新資源,積極培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè),加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力”。在新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深化演進的背景下,汽車產(chǎn)業(yè)正朝著電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化方向快速發(fā)展,汽車芯片也越來越成為新能源汽車產(chǎn)品技術(shù)進步和形成新質(zhì)生產(chǎn)力的核心部件和關(guān)鍵基礎(chǔ)。黨中央、國務(wù)院、市場監(jiān)管總局、發(fā)改委、工信部等部門發(fā)布多項文件要求,通過系統(tǒng)化思維,把握問題導(dǎo)向,加強質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施能力建設(shè),統(tǒng)籌推動汽車芯片全產(chǎn)業(yè)鏈質(zhì)量提升與國產(chǎn)芯片選型應(yīng)用等工作。
1 汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
黨中央、國務(wù)院《質(zhì)量強國建設(shè)綱要》、國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)“十三五”市場監(jiān)管規(guī)劃的通知》《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》《促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》等文件要求,統(tǒng)籌推動汽車芯片推廣應(yīng)用、技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)能提升等工作,加強質(zhì)量基礎(chǔ)設(shè)施能力建設(shè),推進車規(guī)級芯片等汽車半導(dǎo)體產(chǎn)品研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化汽車芯片作為汽車電子控制系統(tǒng)的重要組成部分,其質(zhì)量和性能對汽車的安全性、可靠性和性能具有重要影響,而質(zhì)量認證審查標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)則已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)競爭的重要因素之一,影響汽車產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量健康發(fā)展。
目前我國國產(chǎn)汽車芯片尚無統(tǒng)一認證檢測等評價和審查標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)檢測依據(jù)主要采用美國的AEC-Q100系列檢測方法,國內(nèi)有關(guān)汽車和集成電路的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)往往都是提要求而無相應(yīng)的測評技術(shù)和方法支撐,應(yīng)用性和可操作性不強。沒有一個平臺或者機構(gòu)能夠完整地完成芯片級、系統(tǒng)級、整車級3個層面Ka7aRDtb2TMvSocMyae+8QLf/FS1Zy/zRYA1emy5FvQ=的全項汽車芯片檢測工作,也沒有“從芯片I P、芯片設(shè)計研發(fā)、軟件中間件與應(yīng)用、系統(tǒng)商,生產(chǎn)制造商到整車商集成制造”全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)鏈路的測試、審查、認證等系統(tǒng)性、集成化的認證認可技術(shù)體系,審查機制尚不健全,無法有效支撐缺陷分析、監(jiān)管和質(zhì)量安全,不能保障汽車芯片產(chǎn)品的安全可靠應(yīng)用。這些分散的芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)規(guī)則創(chuàng)新無法形成合力,共同解決“卡脖子”問題,亟需標(biāo)準(zhǔn)、認證認可、質(zhì)量政策等規(guī)則規(guī)制協(xié)同,形成統(tǒng)一的與國際通行規(guī)則相銜接的市場規(guī)制和技術(shù)規(guī)則體系。推進國產(chǎn)汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展;增強國內(nèi)供應(yīng)鏈的安全性與高質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)展;不斷增強我國在汽車芯片領(lǐng)域全球治理中的話語權(quán)和影響力。
2 汽車芯片新質(zhì)生產(chǎn)力
汽車芯片新質(zhì)生產(chǎn)力就是通過整合行業(yè)優(yōu)勢資源,將測試、審查、認證等合格評定的規(guī)則職能和手段與產(chǎn)業(yè)端實際研發(fā)、量產(chǎn)經(jīng)驗的技術(shù)優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的評價規(guī)則、統(tǒng)一的市場規(guī)則和統(tǒng)一的創(chuàng)新平臺建設(shè)的協(xié)同能力和基礎(chǔ),與汽車產(chǎn)業(yè)和汽車芯片行業(yè)形成的一種合力,能有效規(guī)避系統(tǒng)性風(fēng)險、掌握獨立自主發(fā)展的話語權(quán)。現(xiàn)階段,國產(chǎn)芯片面臨的困境是綜合性、系統(tǒng)性問題,在國內(nèi)整車企業(yè)迅速崛起的今天,汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈各相關(guān)方都在推動突破,在此基礎(chǔ)上,如何構(gòu)建質(zhì)量基礎(chǔ)制度化體系推動新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展是關(guān)鍵。
3 質(zhì)量基礎(chǔ)制度化體系
結(jié)合我國汽車芯片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,汽車芯片質(zhì)量基礎(chǔ)制度化體系主要是通過建立統(tǒng)一的評價規(guī)則、統(tǒng)一的市場規(guī)制和統(tǒng)一的創(chuàng)新平臺,從根本上解決汽車芯片關(guān)鍵難題,以保障中國汽車的新型工業(yè)化進程和產(chǎn)業(yè)安全。圍繞汽車芯片評價體系、評價標(biāo)準(zhǔn),提供從芯片產(chǎn)品規(guī)劃、架構(gòu)定義、模塊選型、研發(fā)設(shè)計、量產(chǎn)認證、梯次利用直至退役回收的全流程服務(wù)。通過標(biāo)準(zhǔn)、認證認可、競爭政策等規(guī)則規(guī)制協(xié)同,形成統(tǒng)一的、與國際通行規(guī)則相銜接的市場規(guī)則體系和技術(shù)規(guī)則,不斷增加我國在汽車芯片領(lǐng)域全球治理中的話語權(quán)和影響力,支持企業(yè)依據(jù)規(guī)則發(fā)揮自身的創(chuàng)新能力和技術(shù)優(yōu)勢,支持汽車芯片產(chǎn)業(yè)鏈的可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展,落實推動汽車芯片統(tǒng)一大市場建設(shè),深入?yún)⑴c全球產(chǎn)業(yè)分工和合作。如何構(gòu)建質(zhì)量基礎(chǔ)制度化體系,主要還是通過構(gòu)建“三統(tǒng)一”的技術(shù)路線(如圖1所示)。
3.1 構(gòu)建統(tǒng)一的市場規(guī)制
充分利用我國統(tǒng)一大市場的優(yōu)勢,靶點清晰地通過標(biāo)準(zhǔn)化、認證認可和競爭政策等規(guī)則牽引汽車芯片國產(chǎn)化能力和應(yīng)用率提升,尤其針對存在卡脖子的多域融合中央計算芯片和實時安全控制芯片,結(jié)合市場監(jiān)管政策規(guī)制和技貿(mào)措施職能,開展全球反壟斷方法、公平競爭政策、質(zhì)量政策及技貿(mào)措施研究,以我國市場規(guī)制為國內(nèi)芯片企業(yè)在全球供應(yīng)鏈中爭奪話語權(quán),提供公平競爭市場環(huán)境,并保護創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)。建立國家授權(quán)的基于數(shù)據(jù)和場景的技術(shù)貿(mào)易措施規(guī)則,建設(shè)汽車芯片大數(shù)據(jù)實時監(jiān)測、后市場監(jiān)管抽查與風(fēng)險反饋分析平臺,完善汽車芯片相關(guān)的召回與監(jiān)管政策。
3.2 構(gòu)建統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)則
基于我國汽車市場容量巨大、汽車芯片企業(yè)總體不強、汽車芯片整體卡脖子問題明顯的情況,當(dāng)務(wù)之急是建立中國自主可控的汽車芯片技術(shù)規(guī)則,(1)標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng),聚焦汽車芯片可信安全、功能安全、可靠性、匹配測試4個方面,突破集成電路和汽車兩個標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會各自領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)制定局限,構(gòu)建基于數(shù)據(jù)和應(yīng)用場景的車規(guī)級集成電路標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會,建設(shè)汽車芯片設(shè)計、生產(chǎn)、分類、篩選、準(zhǔn)入、驗證等評價標(biāo)準(zhǔn)體系與認證評價流程;(2)通過系統(tǒng)性、集成型合格評定評價規(guī)則供給搭建芯片與車廠對芯片安全可測、可控的信任傳遞橋梁,建立擊穿多域融合中央計算芯片從芯片定義階段開始到整車落地、用戶使用,貫穿整個汽車生命周期的質(zhì)量安全評價體系。
3.3 構(gòu)建統(tǒng)一的創(chuàng)新平臺
為解決汽車高端計算芯片“進口依賴”和設(shè)計架構(gòu)自主可控的問題,我國必須具有高端CPU/GPU/NPU/高速互聯(lián)等核心技術(shù)、利用高端平臺化優(yōu)勢,采用架構(gòu)授權(quán)與CPU內(nèi)核自主設(shè)計的路線,研發(fā)系列化高性能計算芯片和高可靠控制芯片,且不能與單一廠商綁定。通過國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)、技術(shù)集聚和汽車產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先的大市場優(yōu)勢,構(gòu)建協(xié)同、共建和開放的統(tǒng)一創(chuàng)新平臺。將“政”“產(chǎn)”“研”“用”相結(jié)合,重點打造芯片設(shè)計能力、大算力芯片系統(tǒng)應(yīng)用能力、安全控制芯片設(shè)計能力及高可靠芯片量產(chǎn)能力,以標(biāo)準(zhǔn)牽引、審查評測表征、應(yīng)用推廣為支撐,為國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)構(gòu)建安全可控的IP庫和符合標(biāo)準(zhǔn)的先進設(shè)計流程,確保國內(nèi)汽車芯片關(guān)鍵數(shù)據(jù)可控和技術(shù)可控。保障汽車產(chǎn)業(yè)鏈的安全和穩(wěn)定,提升我國汽車芯片產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。
4 質(zhì)量基礎(chǔ)制度化體系與汽車芯片產(chǎn)業(yè)新質(zhì)生產(chǎn)力間的關(guān)系
新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵在質(zhì)優(yōu),從其特征上講,高質(zhì)量、高效能和高科技均離不開質(zhì)量基礎(chǔ)制度化的保障,質(zhì)量基礎(chǔ)制度化中還涵蓋對于汽車芯片從業(yè)機構(gòu)和從業(yè)人員的要求,以及對汽車芯片所需的算力評價通用技術(shù)規(guī)范等,同時新能源汽車行業(yè)屬于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,恰恰符合新質(zhì)生產(chǎn)力對更高素質(zhì)的勞動者、更高技術(shù)含量的勞動資料和更廣范圍的勞動對象,以及三者組合的躍升要求。更是順應(yīng)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力對加強標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和質(zhì)量支撐,打造更多有國際影響力的“中國制造”品牌的舉措。此外,“數(shù)據(jù)(新型生產(chǎn)要素)+算法(新型勞動工具)+算力(新型勞動主體)”驅(qū)動的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革已經(jīng)成為全球競爭的焦點,因此汽車芯片事關(guān)汽車算力安全,而質(zhì)量基礎(chǔ)制度化能夠使得新質(zhì)生產(chǎn)力在新型生產(chǎn)工具這場事關(guān)國運的全球競爭中贏得主動權(quán)[4]。
新質(zhì)生產(chǎn)力理論強調(diào)“新”與“質(zhì)”的融合,創(chuàng)新和質(zhì)量是新質(zhì)生產(chǎn)力的一體兩翼。它們緊密聯(lián)系,但功能不同。創(chuàng)新催生技術(shù)、管理、方法、模式的顛覆性變革,主要解決的是“0-1”的突破,注入的是源動力;質(zhì)量追求可靠性、一致性、穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性,主要解決的是“1-N”問題,產(chǎn)生的是競爭力。創(chuàng)新與質(zhì)量需要相輔相成、相互促進,才能構(gòu)成先進的、可持續(xù)發(fā)展的生產(chǎn)力。創(chuàng)新和質(zhì)量不能割裂開來,要“兩手抓、兩手都要硬”,創(chuàng)新要圍繞高質(zhì)量發(fā)展,質(zhì)量要依靠創(chuàng)新驅(qū)動。先進生產(chǎn)力不僅需要技術(shù)的先進性,更需要生產(chǎn)的成熟度和高效率。而質(zhì)量基礎(chǔ)制度化恰恰能夠鏈接“新”與“質(zhì)”,其凝聚科技創(chuàng)新成果,代表先進適用技術(shù)與管理經(jīng)驗。目前在相當(dāng)多的領(lǐng)域仍然遵循“技術(shù)專利化、專利標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)化”的發(fā)展規(guī)律。但是伴隨新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,在數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化驅(qū)動下,基于物理世界與數(shù)字(虛擬)世界同構(gòu)的場景,質(zhì)量基礎(chǔ)正在從創(chuàng)新鏈的終端,即科學(xué)成果轉(zhuǎn)化,邁向技術(shù)發(fā)明,甚至科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前端。對未來產(chǎn)業(yè),需要科技研發(fā)與質(zhì)量基礎(chǔ)研制的同步布局,尤其是在元宇宙、腦機接口、量子技術(shù)、信息通信等新型科技領(lǐng)域。作為重要的戰(zhàn)略性創(chuàng)新資源,戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新需要質(zhì)量基礎(chǔ)引領(lǐng)。
5 國產(chǎn)汽車芯片的新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展路徑
(1)提升自主可控能力,發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車芯片質(zhì)量基礎(chǔ)技術(shù)體系;加強與國際組織的合作,積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定過程;建立國內(nèi)汽車芯片技術(shù)聯(lián)盟,統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范和測試標(biāo)準(zhǔn),形成行業(yè)合力。(2)培育有公信力的第三方檢測認證平臺。結(jié)合我國汽車芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀及特點,鼓勵經(jīng)驗豐富、技術(shù)實力雄厚的檢測認證機構(gòu)、上下游企業(yè)參與認證規(guī)則制定,加快培育公信力強的第三方檢測認證平臺,促進整車企業(yè)和芯片企業(yè)之間的信任傳遞,更好地服務(wù)汽車產(chǎn)業(yè)強鏈補鏈。(3)推動國產(chǎn)芯片的市場化應(yīng)用。鼓勵和支持國有企業(yè)采購和使用國產(chǎn)汽車芯片,通過實際應(yīng)用推動芯片技術(shù)的成熟和可靠性的提升;支持保險公司與汽車芯片企業(yè)合作,引入風(fēng)險保險機制,提高產(chǎn)品安全性的市場認可度;推動認證結(jié)果國際互認。注重與國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)統(tǒng)一,建立多層面、國際化的溝通協(xié)調(diào)機制,充分利用我國新能源汽車先發(fā)優(yōu)勢,推動國內(nèi)外認證結(jié)果采信互認,減少重復(fù)認證,提高我國汽車產(chǎn)業(yè)國際競爭力,持續(xù)推動國產(chǎn)汽車芯片高質(zhì)量發(fā)展。