拉攏台積電後，特斯拉再無對手_風聞

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**湯之上隆：**特斯拉大量訂購4納米/5納米半導體，突破半導體“傻瓜的圍牆”

作者：湯之上隆  編譯：小芯

作者簡介：

湯之上隆先生為日本精密加工研究所所長，曾長期在日本製造業的生產第一線從事半導體研發工作，2000年獲得京都大學工學博士學位，之後一直從事和半導體行業有關的教學、研究、顧問及新聞工作者等工作，曾撰寫《日本“半導體”的失敗》、《“電機、半導體”潰敗的教訓》、《失去的製造業：日本製造業的敗北》等著作。

以下為編譯全文**：《特斯拉大量訂購4納米/5納米半導體，突破半導體“傻瓜的圍牆”****》**

特斯拉在新加坡的新服務中心

資料圖片，2022年7月16日，圖片：路透社/Afro

01

汽車製造商面臨半導體“傻瓜的圍牆”

2022年11月4日，我為本專欄投稿了《汽車行業能否跨越半導體“傻瓜的圍牆”》，文中我們認為包括豐田汽車公司在內的許多汽車製造商正面臨一堵半導體"傻瓜的圍牆"。

汽車行業目前正處於一個被稱為互聯、自主、共享和電動（CASE）的百年一遇的轉型期。如果汽車製造商如果不能克服半導體的“傻瓜的圍牆”，將被淘汰。

然而，有一家汽車製造商，它已經克服了這堵圍牆。那就是美國的特斯拉，電動汽車（EV）的領導者。

特斯拉成立於2003年7月1日，由企業家和太空火箭公司SpaceX的首席執行官埃隆·馬斯克創立，克服了許多困難和反覆的破產危機，到2020年在市值方面輕鬆超過豐田汽車公司，並在2021年銷售93.6萬輛電動汽車，以壓倒性優勢成為銷售榜首（圖1）。

圖1 2021年電動車銷量品牌前20

來源：36Kr Japan

從2021年EV銷量排名前20位的陣容來看，中國、歐洲和韓國的企業在榜單上占主導地位，豐田汽車公司排在第16位（11.6萬輛），是排名最高的日本製造商。本田、日產和三菱汽車沒有上榜，這讓人懷疑日本汽車製造商的表現。

而且，不僅是電動汽車，特斯拉在自動駕駛方面也肯定會佔據首位。有消息透露，特斯拉已經下了一個大訂單，訂購了台積電用最先進的4nm/5nm（納米：納米=十億分之一米）工藝所生產的（可能用於人工智能的）半導體，用於自動駕駛。

據報道，特斯拉已成為台積電的前七大客户和最大的電動汽車製造商客户。特斯拉已自行設計了完全無人駕駛所用汽車AI芯片，併成功通過台積電的最尖端工藝實現量產。在CASE時代，也許再也沒有對手可以對抗特斯拉。

如果有對手，那麼將是蘋果，它在銷售iPhone的同時也在開發自動駕駛的電動汽車。而豐田和其他日本汽車製造商將沒有機會與之對抗，下一節將討論這方面的根據。

02

什麼是自動駕駛汽車？

圖2展示了自動駕駛的等級。目前在日本銷售的大多數自動駕駛汽車只是“Level 2”，帶有有自動緊急剎車和車道保持輔助等功能。2021年，本田推出了搭載“Level 3”功能的新車型。但由於價格超過1000萬日元，再加上限量100輛以及僅提供租賃的限制，所以完全沒有普及。

圖2 自動駕駛的級別

資料來源：作者根據內閣府、國土交通省等部門的數據編寫。

那麼，L4和L5的完全自動駕駛車是什麼樣的呢?

在圖3中，試着羅列了完全自動駕駛汽車所使用的半導體。處理毫米波和紅外線雷達信號的模擬器件、10個以上的攝像頭圖像傳感器、數百個MCU、5G通信芯片、超高速DRAM和大容量NAND、驅動電機的功率器件，以及能夠瞬時判斷大量數據的高性能AI芯片等。

圖3自動駕駛汽車搭載的各種半導體

然後，完全自動駕駛的汽車會像下面這樣行駛（圖4）。

圖4 完全自動駕駛的系統概念

（1）  搭載經過充分訓練的AI芯片

（2）  在打開汽車開關的瞬間，AI芯片啓動，5G通信芯片和GPS與主機相連

（3）  從GPS得到釐米精度的位置信息，主機更新最新的自動駕駛系統和地圖信息

（4）  每輛車在自動駕駛的同時，AI芯片將持續學習

（5）  例如，假設有1萬輛完全自動駕駛汽車在行駛，在主機中會彙集1萬輛汽車上AI學習的結果

（6）  主機以1萬台汽車學習的結果為基礎，更新系統，並將最新的系統反饋給這1萬輛車

也就是説，完全自動駕駛是指，在行駛過程中，人工智能不斷學習，在更新彙總1萬台汽車學習的結果的同時，進化成更加安全的自動駕駛汽車。這樣看來，前期僅限定100台的本田Legend Hybrid EX是不可能實現完全自動駕駛。

03

用最尖端的精密加工技術生產的

人工智能芯片必不可少

完全自動駕駛汽車需要大量的各式半導體。其中，用最尖端的精密加工技術生產的超高性能的AI芯片是必不可少的。筆者確信，只要掌握了這一技術，就能稱霸全自動駕駛汽車。

並且，關於這些，筆者於2020年2月12日在豐田汽車總公司進行了演講。但是，遺憾的是，豐田汽車存在着“半導體傻瓜的圍牆”，筆者的想法似乎未能如願。

正當我認為“再這樣下去，日本的汽車製造商就不妙了”的時候，開頭介紹的特斯拉的新聞突然出現了。

那麼，特斯拉為全自動駕駛汽車大量訂購使用台積電最先進的4nm/5nm工藝的半導體，成為台積電的前七大客户，這些將會帶來多大的衝擊呢?

04

台積電的技術節點

圖5顯示了台積電技術節點的發展，該節點在世界最先進的小型化領域獨行。台積電的計劃是，3nm應該在2022年下半年啓動，但一直很艱難。因此，台積電能夠大規模生產的尖端微加工技術是5nm系列“N5”、“N5P”和“N4P”。換句話説，台積電的4nm是5nm的改進版本。

圖 5 台積電尖端技術節點路線圖

資料來源：WikiChipFuse，“N3E Replaces N3;Comes In Many Flavors“，2022 年 9 月 4 日

因此，“特斯拉已經向台積電下了4nm/5nm半導體的大訂單 “實際上意味着台積電將為特斯拉使用其最先進的生產能力。此外，他們是第一個這樣做的汽車製造商。

令人吃驚的是，特斯拉將成為台積電前七大客户。圖6顯示了按公司劃分的台積電銷售額前7名。在這裏，2019-2021年是實際值，但2022年沒有數據，因此假設與2021年相同，並預測特斯拉將進入前七名的份額。

圖6 按公司劃分的台積電銷售份額（2022年為任意預測）

資料來源：2019-2021年的數據來自Gigazine（2021年3月21日，原始數據來源The Information Network）；沒有2022年的數據，所以假設除特斯拉外與2021年相同。

排名第一的是蘋果（25.4%），第二位是委託處理器的AMD（9.2%），第三位是外包智能手機處理器的聯發科（8.2%），其次是第四位的Broadcom（8.1%），第五位是高通（7.6%），第六位是英特爾（7.2%）， 排名第七的NVIDIA（5.8%）。

2019年，華為旗下的海思佔15%，僅次於蘋果位居第二，但2020年以後，由於美國的制裁，台積電停止了面向海思的生產和出口，2021年以後為“0%”。

05

特斯拉在台積電的地位

現在，特斯拉是焦點，但進入前七名將高於NVIDIA（5.8%），NVIDIA在2021年排名第七。特斯拉佔台積電總銷售額的6%左右。此外，僅4nm/5nm的尖端工藝似乎就排在第7位。

事實上，蘋果佔台積電總銷售額的25.4%，壟斷了台積電80%至90%的先進流程。第二名AMD、第三名聯發科、第五名高通、第七名NVIDIA等都希望台積電以4nm/5nm的尖端製程生產芯片，但由於蘋果的主導地位，願望落了空。

儘管如此，特斯拉已經佔據了台積電最先進的工藝能力的一部分，將AMD、聯發科、高通、英偉達和其他公司擠到了一邊。這確實是一個令人驚訝的情況（人們想知道蘋果公司是如何允許這種情況發生的）。

此外，在台積電的銷售額中，特斯拉作為汽車製造商的地位如圖7所示。

圖7 台積電銷售額佔5萬億日元的百分比（2020年）

資料來源：作者在《日經新聞》（2021年4月16日）的數據中補充

這表明，2020年台積電的銷售額約為5萬億日元，而排名第一的蘋果公司約為25%（1.3萬億日元），而汽車半導體僅佔總銷售額的4%（2000億日元）。在這4%的車企中，有100多家汽車製造商（豐田汽車公司只是這些“芝麻”中的一個）。

然而，特斯拉在圖7中排名第三，銷售額佔總份額剛剛超過5%。特斯拉必須讓其人工智能半導體在台積電的尖端4nm/5nm工藝下量產，並利用它們來大規模生產全自動駕駛汽車。如果是這樣，埋頭於台積電4%銷售額的現有汽車製造商，將根本無法與特斯拉競爭。

06

只有蘋果才能與特斯拉競爭

對於以台積電最先進工藝生產的人工智能半導體，除特斯拉外，其他汽車製造商很難獲得。

然而，只有一家公司能夠得到它們。這家公司就是蘋果公司，該公司每年將2.3億個用於iPhone的最先進處理器的生產外包給台積電。

2014年，蘋果公司啓動了Project Titan （泰坦計劃），開發自動駕駛電動車，今年（2022年）該項目進入第八個年頭。從去年開始，自動駕駛EV“蘋果汽車”的產地成為熱門話題。有傳言説，它由蘋果設計，就像iPhone一樣，由鴻海生產，但事情的真實性還不得而知。

毫無疑問，蘋果可以在台積電的尖端工藝中製造用於全自動駕駛的人工智能半導體。畢竟，蘋果是台積電最大的客户，佔台積電總銷售額的25%以上。

可以説，全自動駕駛汽車的霸主地位之爭被縮小到特斯拉和蘋果之間的爭鬥。兩者都獲得了台積電的最先進產能。現在我不知道誰會贏。但至少，像豐田汽車公司這樣的汽車製造商，如果不能克服半導體傻瓜的圍牆，似乎甚至不太可能進入全自動駕駛汽車的競爭圈。