4nm5nm大批量订货，特斯拉与苹果霸主之争开战

　　TakeshiYoro的代表作是《BakanoKabe》（新潮新书，2003 年第一版）。其中有声明，＂......我自愿屏蔽我不想知道的事情的信息。这里有一堵墙。＂ 并且写到这是＂一种愚蠢的墙＂。
　　笔者相信半导体也存在愚蠢之墙。半导体行业是如此复杂和充满壁垒，从行业外很难理解。因此，那里有一堵愚蠢的墙可能是不可避免的。
　　正因如此，汽车行业和半导体行业之间似乎竖起了一堵巨大的愚蠢之墙。笔者认为包括丰田汽车公司在内的许多汽车制造商都面临着＂半导体愚蠢之墙＂。并警告称，在被称为Connected(连接)、Autonomous(自动化)、Shared(共享)和Electric(电动化)的＂CASE＂的百年一度大变革期的汽车产业中，无法跨越半导体＂愚蠢之墙＂的汽车制造商将被淘汰。
　　一家汽车制造商出现了，它克服了这堵半导体＂愚蠢之墙＂。那就是特斯拉（Tesla），它在电动汽车（EV）方面遥遥领先。
　　特斯拉成立于 2003 年 7 月 1 日，由企业家和太空火箭公司 SpaceX 首席执行官埃隆马斯克于 2020 年推出，他克服了多次破产危机。在市值方面轻松超越丰田汽车公司，并在 2021 年售出 936,000 辆电动汽车，成为明确的领导者（图 1）。
　　2021年汽车制造商电动汽车销量Top 20来源：36氪数据
　　从2021年电动汽车销量前20名来看，中国、欧洲和韩国制造商占据前列，日本制造商中，丰田汽车公司排名第16（11.6万辆）。
　　笔者看到新闻，特斯拉不仅在电动汽车，而且在自动驾驶汽车方面也占据第一的位置。很明显，特斯拉已经订购了大量由台积电最先进的4nm/5nm（纳米：纳米=十亿分之一米）工艺生产的半导体（可能用于人工智能AI），用于全自动驾驶汽车。
　　消息称，特斯拉已成为台积电七大客户之一，也是所有电动汽车制造商中最大的客户。特斯拉为全自动驾驶汽车设计了自己的 AI 芯片，已使用台积电的最先进工艺成功量产。CASE时代可能再也没有人能与特斯拉抗衡。
　　如果说有谁能与之抗衡，那就只有销售 iPhone 和开发自动驾驶电动汽车的苹果公司了。笔者想在下面讨论这样做的理由。 什么是自动驾驶汽车？
　　图 2 显示了自动驾驶的级别。目前，在日本销售的大多数自动驾驶汽车都在高速公路上具有防撞装置和车道保持功能的＂2 级＂左右。2021年，本田发布了搭载＂Level 3＂功能的新款Legend，但售价超过1000万日元，因此一直没有普及开来。
　　那么，什么样的车才是＂4级＂或＂5级＂全自动驾驶汽车呢？
　　图 3 显示了将安装在全自动驾驶汽车中的半导体。确切地说，一辆完全自动驾驶的汽车将包含大量的半导体。处理毫米波和红外线雷达 (LiDER) 信号的模拟半导体、作为相机模块核心的 10 多个图像传感器、数百个微型计算机、用于 5G 通信的半导体、超高速 DRAM 和大容量 NAND、EV其中包括用于驱动电机的功率半导体，以及即时判断大量数据的高性能 AI 半导体。
　　图 3 自动驾驶汽车中安装的各种半导体
　　图 4 全自动驾驶系统概念
　　一辆完全自动驾驶的汽车预计将按如上方式运行（图 4）。
　　(1) 将出售配备训练有素的AI芯片的汽车。
　　(2) 在汽车开关打开的瞬间，AI芯片被激活，5G通信半导体连接到GPS和主机。
　　(3) 从GPS获取几厘米精度的位置信息，从上位机更新最新的自动驾驶系统(OS)和最新的地图信息。
　　(4) 每辆车中的AI芯片在每辆车自动驾驶的同时不断学习。
　　(5) 例如，假设有10,000辆全自动驾驶汽车在运行，上位机聚合10,000个AI芯片的学习结果。
　　(6) 在上位机上，根据10000辆汽车的学习结果，将自动驾驶系统更新到更好的状态，并将最新的OS反馈给10000辆汽车。
　　换句话说，一辆完全自动驾驶汽车进化为更安全的自动驾驶汽车，而AI芯片在驾驶过程中不断学习并更新到最新的操作系统，聚合了 10,000 个单元的学习结果。考虑到这一点，本田的新 Legend 完全自动驾驶是不可能的，它仅限于 100 台。 采用尖端微细加工技术生产的AI芯片必不可少
　　全自动驾驶汽车需要大量的各种半导体。其中，以最尖端的微细加工技术生产的超高性能AI芯片是必不可少的，笔者确信，获得该技术的AI芯片将征服完全自动驾驶汽车。
　　2020年2月12日，我在丰田汽车总部发表演讲，遗憾的是，丰田汽车公司有一堵＂半导体愚蠢之墙＂，看来笔者的想法并没有达到。
　　正当笔者在想＂再这样下去，日本的汽车制造商就要倒霉了＂的时候，特斯拉的新闻突然跳进了笔者的脑海。
　　接下来，我们来解释一下特斯拉大量订购台积电最先进的4nm/5nm半导体用于全自动驾驶汽车，特斯拉成为台积电的前7大客户，以及这些将产生多大的影响。 台积电技术节点
　　台积电独行世界最先进的微细化技术节点的状态如图5所示。台积电的计划本应在今年2022年下半年推出3nm，但正在努力。因此，台积电可以量产的最先进的微加工技术将是5nm家族的＂N5＂＂N5P＂＂N4P＂。也就是说，台积电的4nm是5nm的改良版。
　　图 5 台积电尖端技术节点路线图
　　因此，＂特斯拉向台积电订购了大量4nm/5nm半导体＂，这实际上意味着台积电将为特斯拉使用最先进的生产能力。而且，作为汽车制造商，这是第一次。
　　令人惊讶的是，特斯拉成为台积电的7大客户之一。图6显示了台积电销售额中所占比例的7大企业。在这里，2019～2021年是实际值，但由于没有数据，所以假设2022年与2021年相同，并预测进入前7名的特斯拉将获得什么样的份额。
　　图6. 台积电各公司销售额占比（2022年随机预测）
　　第一名是苹果（25.4%），为iPhone外包处理器，第二名是AMD（9.2%），外包处理器，第三名是联发科（8.2%），为智能手机外包处理器，第四名Broadcom（8.1%）、第五名高通（7.6%）、第六名英特尔（7.2%）、第七名英伟达（5.8%）。其中，华为旗下的海思在2019年占15%，仅次于苹果，在2020年此后，由于美国的制裁，台积电停止了向Hi-Silicon的生产和出口，2021年以后将为＂0%＂。 特斯拉在台积电的地位
　　现在，作为焦点，特斯拉进入前7名，在2021年排名第7位。NVIDIA（5.8），则会更高。这意味着特斯拉将占台积电总销售额的6%。而且，仅4nm/5nm的最尖端工艺就位居第七位。
　　事实上，占台积电25.4%营收的苹果，垄断了台积电80-90%的尖端制程。第二位的AMD，第三位的联发科，第五位的Qualcomm，第七位的NVIDIA等，都是台积电最先进的4nm进行生产，但由于苹果垄断，这一希望并没有实现。
　　尽管如此，在AMD、联发科、Qualcomm和NVIDIA的推动下，特斯拉还是抢走了台积电最先进的工艺能力。这是令人惊叹的一件事。此外，在台积电的销售额中，作为汽车制造商，Tesla将处于领先地位，如图7所示。
　　图7 台积电5万亿日元销售额占比（2020年）
　　这显示了台积电在2020年销售额约5万亿日元中所占的份额，而排名第一的苹果约占25%（1.3万亿美元），而车载半导体仅占全部销售额的4%（2000亿日元的份额）。在这4%中挤满了100多家汽车制造商（丰田汽车也只是其中的一家）。
　　在图 7 中，特斯拉以超过 5% 的销售份额位居第三。特斯拉将以台积电最先进的4nm/5nm制造AI芯片，并使用它大规模生产全自动驾驶汽车。现有汽车制造商承担了台积电 4% 的收入，因此无法与特斯拉相提并论。 只有苹果可以与特斯拉竞争
　　台积电尖端工艺生产的AI芯片，除了特斯拉之外，车企很难获得。但是只有一家公司可以得到它。那家公司就是苹果公司，它每年将 2.3 亿颗 iPhone 尖端处理器的生产外包给台积电。
　　2014年，苹果启动＂Project Titan＂开发自动驾驶电动汽车，今年（2022年）该项目进入第八个年头。从去年左右开始，关于谁将生产自动驾驶电动汽车 Apple Car 的讨论就很多了。有传言说它会像iPhone一样由苹果设计，由鸿海代工，但不知道真假。
　　苹果无疑可以用台积电的最先进工艺来制造用于完全自动驾驶的AI芯片。毕竟，苹果是台积电最大的客户，占其收入的25%以上。
　　这样一来，可以说全自动驾驶汽车的霸主之争已经缩小为特斯拉和苹果之间的较量。这是因为两者都拥有台积电的尖端产能。笔者还不知道其中哪一个会获胜。但最起码，像丰田这样的汽车制造商，在半导体上无法克服半导体的＂愚蠢之墙＂，甚至无法进入全自动驾驶汽车的竞争舞台。