3 月 8 日消息，昨日，家电巨头格兰仕的合资公司跃昉科技推出其首款 12nm 多核高端工业级应用处理器 NB-2，搭载了自研 64 位 RISC-V 核心。
▲ 跃昉科技 SoC 芯片产品 ——NB2
这是 2022 年开年以来，家电巨头亮出的又一“造芯”阶段性进展。
自今年 1 月起，美的、格力、海信接连宣布芯片研发及投产进度。美的自研 MCU 控制芯片去年产量约 1000 万颗，预计今年量产 8000 万颗；格力自研的 EM32 系列通用型工控类 MCU 年产量达数千万颗；海信则推出了国内第一颗全自研 8K AI 画质芯片……
据芯东西统计，美的、格力、海信、海尔、格兰仕、TCL、创维、康佳、长虹等知名家电品牌均已通过下设芯片部门、成立子公司或投资芯片创企等方式，在芯片半导体领域积极布局。
从 2018 年美国制裁华为起，实现芯片自主可控的呼声高涨，再加上缺芯潮带来的交货期延长、价格不断上涨等问题，引发全球各地对芯片供应链的担忧，实现芯片本土供应已成为家电圈的焦点话题。
2020 年 12 月，中国科学院微电子研究所主任王云在顺德举行的家电科技学术年会上提到一组数据，国内家电行业芯片市场约 500 亿人民币，本土配套率仅 5%，家电芯片大量依赖进口。
由此可见，中国家电业亟需补上核心关键零部件的空缺，家电巨头布局芯片也不是“蹭热点”，而是有切实的产业需求。
经过数年筹谋，各家家电巨头布局已久的芯片版图战果如何？它们真能啃下芯片这根硬骨头吗？
跨界造芯，白电四巨头稳抓控制与功率
家电巨头的自研芯片布局，与其业务密不可分。
从分类来看，家电芯片包括 MCU 主控芯片、电源管理芯片、连接芯片、驱动芯片和图像处理芯片等。白色家电（白电）巨头多布局 MCU、IPM 等控制类芯片，它们在空调、洗衣机、冰箱中犹如大脑般的存在；彩电巨头则更侧重于优化画质、显示处理的芯片研发。
其中，海尔、海信相对最先进入芯片领域。
早在 2000 年，海尔就成立了北京海尔集成电路设计有限公司、上海海尔集成电路有限公司。前者于 2001 年宣布研发成功首枚可商品化生产的超大规模集成电路数字电视 MPEG-II 解码芯片“爱国者 I 号”，后者在 2015 年宣布正式量产首颗 MCU 芯片，并于同年更名为上海东软载波。
除了 MCU 芯片、视频编解码芯片外，海尔也推出了 IoT 芯片、显示芯片、定制芯片等多类芯片产品。
例如面向 IoT 芯片领域，海尔成立海尔优家智能科技有限公司。随后在 2017 年 6 月和 2019 年 3 月，海尔优家联合网络芯片供应商瑞昱（Realtek）分别推出 U + 物联云解决方案 U + 云芯和云芯 Ⅱ 代 HR3010。
▲ 海尔智联电视以海尔高清 Hi2611M2 高清解码芯片为主芯片
海信则于 2005 年注资 5 亿元成立青岛海信信芯科技有限公司，同年研制出我国第一颗拥有自主知识产权的数字视频处理芯片“信芯 HiView”VPE1X，使同类进口芯片价格从每颗 13 美元下降到 5 美元。
2017 年，海信收购日本东芝电视，整合其画质芯片设计团队。2019 年 6 月将芯片部门海信信芯和上海宏祐公司整合成立青岛信芯微电子公司。发展至今，其画质处理芯片已经迭代 4 次。
可以看到，海信的芯片之路主要围绕着优化显示效果，并实现了多个“全国首颗”，包括 2015 年推出 4K 120HZ 超高清画质引擎芯片、2022 年 1 月发布全自研 8K AI 画质芯片等等。
▲ 海信第一块拥有自主知识产权并产业化的数字视频处理芯片“信芯”
格力“造芯”计划的亮剑更加高调。2018 年，格力董事长董明珠在接受央视记者采访时放出豪言：“我一定要把芯片研究成功”，“我今年投入 100 亿，明年投入 100 亿，三年投入 300 亿，甚至三年以后投入 500 亿，我没理由做不成。”
实际上，2015 年，格力已成立微电子所和功率半导体所，并在其 2016 年年报中披露要“研发自主知识产权芯片”，2017 年宣布成立了微电子部门，计划打造自有芯片。
2018 年 8 月，格力注资 10 亿元成立全资子公司珠海零边界集成电路有限公司，专注设计空调等家电的 MCU 芯片、AIoT SoC、功率器件芯片，计划到 2022 年底累计销量超 1 亿颗。同年，格力还投入 30 亿元巨资，助力手机 ODM 龙头闻泰科技收购荷兰功率半导体龙头安世半导体。
今年 1 月 12 日，格力在回答投资者问时称其用量较大的微控制器芯片、功率器件芯片皆已自主开发并大量投用，部分芯片已开发至第二代。子公司珠海零边界开发的 EM32 系列通用型工控类 32 位 MCU 年产量达数千万颗，主要应用于格力全系列空调产品。
▲ 工控类通用型 32 位微控制器芯片型号之一 GM6601
相比之下，美的入局芯片领域的时间稍晚，于 2018 年下半年成立上海美仁半导体有限公司，正式开启自研芯片之路。
美仁半导体主要产品覆盖 MCU、功率、电源、IoT 四个家电芯片系列。在此基础上，美的又于 2019 年与阿里云合作推出适配 AliOS Things 的定制芯片，并与三安光电合作成立第三代半导体联合实验室，研发 GaN（氮化镓）、SiC（碳化硅）功率半导体。
同时，针对实现家电变频功能的核心部件 IPM（智能功率模块），美的在上游布局更深。
美的先是在 2004 年与国际整流器公司、美国德州仪器、日本三洋等成立变频芯片联合研发实验室，后于 2014 年成立重庆 IPM 工厂，并在 2019 年实现 IPM 模块量产，年产值达亿元。2021 年初，这家重庆 IPM 工厂摇身一变成为美垦半导体技术有限公司，面向芯片封测业务。
今年年初，美的集团相关负责人透露，该集团 2022 年目标出货 8000 万颗芯片。据悉，美仁半导体计划 2024 年实现汽车芯片的量产，并首先应用于新能源汽车水泵的控制。
▲ 美仁半导体自研芯片
综合来看，MCU、IPM 等控制类芯片以及视频编解码芯片、功率芯片、IoT 芯片是海尔、海信、格力、美的这白电四巨头重点布局的芯片方向。
其中海尔进入芯片领域相对最早，覆盖芯片品类也更丰富；海信主攻画质芯片；格力不仅推进芯片研发，还参与国际功率半导体龙头的跨国并购交易；美的则在芯片设计之外的环节也有布局，并立下进军汽车芯片的目标。
双管齐下，家电巨头的芯片投资版图
其他家电品牌亦在自研芯片之路上取得一些成果。
早在 1999 年 10 月，TCL 便与国投电子共同投资爱思科微电子公司，2021 年，TCL 投资 10 亿元成立半导体业务平台 TCL 微芯科技。
创维和长虹正式入局芯片领域均始于 2005 年。5 月，创维成立创维半导体有限公司，6 月，长虹投资成立四川虹微技术有限公司。
2011 年，创维成立深圳创维半导体设计中心有限公司。除了自主研发外，创维还开展了多方合作，比如与晶宝利微电子科技有限公司合作视频 IC 芯片，与华南理工大学就 OLED 显示技术开展合作。
▲ 创维智能电视芯片 Hi3751 V600
与之类似，长虹旗下的四川虹微技术有限公司专注于 MCU 芯片、数字音视频处理 SoC 芯片等，并在 2013 年 7 月，与中科院声学所联合宣布国内首款复合型智能语音芯片研发成功。
康佳在 2018 年成立半导体科技事业部，同年其控股子公司康芯威在合肥成立。据公开信息显示，康芯威的主要产品包括 SSD 和 eMMC 存储芯片等，其第一款嵌入式存储主控芯片 KS6581A 于 2020 年实现规模量产。2022 年 1 月，康芯威进一步引入战略投资者增资扩股，提高研发能力。
格兰仕在 2019 年 9 月联手赛昉科技（StarFive，原 SiFive China）推出基于开源指令集架构 RISC-V 的 IoT 芯片 BF-细滘、NB-狮山，并于 2020 年 1 月与赛昉科技、千兆跃共同投资成立合资公司广东跃昉科技，于 2020 年 9 月发起成立“中国芯”开源芯片生态合作联盟。
近日，跃昉科技推出了最新的 SoC 芯片产品 ——NB2，面向边缘计算、深度学习、机器视觉及语音处理等多类应用，是目前业内第一款基于 RISC-V 架构的边缘智能高端处理器。
除了下设部门、成立子公司之外，许多家电巨头也将目光转向投资国内芯片公司。
▲ 家电巨头在半导体领域的投资统计（截至 2022 年 2 月）
由图表可见，几乎每个家电巨头都从很早就开始了半导体行业的投资，只是孰多孰少的问题，投资版图覆盖 MCU 主控芯片、电源管理芯片、连接芯片、驱动芯片和图像处理芯片等多类家电芯片。
其中，TCL 的芯片投资版图覆盖显示芯片、AI 芯片、通讯芯片等多个领域。康佳则专注于存储芯片、电源管理芯片等，并成立半导体行业投资公司，加大布局。格兰仕选择与技术优势明显的半导体企业合作，基于 RISC-V 开源指令集架构，打造 SoC 芯片产品。
缺芯潮席卷家电业，高端零部件仍受制于人
从掌握主导权的角度，家电巨头自研芯片已是必然之举，不仅有助于通过量身定制进一步优化性能和能效，而且提高了家电核心零部件的自给率。
在 2021 中国暖通空调产业发展峰会的预见未来论坛上，产业在线供应链事业部的分析师欧阳怀说：“从 2017 年 8 月至 2021 年底，微控制器和逻辑芯片的交付时间分别从 8 周延长到 25 周以上、从 2 个月延长到半年，有的 MCU 产品甚至延长 40 周以上。”
无论是交货期延长，还是核心零部件涨价，都难免令长期以较低利润率运营的家电生产商头疼。而国内家电企业已经布局的芯片业务，一定程度上帮助他们缓解了全球缺芯潮下芯片供应的压力。由于仅需成熟制程工艺，家电的大部分微电子器件已经可以在大陆的芯片代工厂生产。
然而外有意法半导体、德州仪器等海外芯片巨头，内有一众耕耘多年的国产芯片龙头，半路跨界的家电巨头，要想兼顾自主性与性价比并非易事。
一方面，随着消费者对家电节能、智能、互联的需求提升，芯片的功能需求随之变化；另一方面，家电企业在芯片技术上的专业程度和聚焦程度，很难快速赶上专注已久的芯片厂商。
为此，投入更多资金、加大研发力度，是家电巨头们避不开的功课。
充足资金储备、海量家电销量，都是家电巨头研发芯片的优势。但从近年其研发投入增长情况来看，其投入研发的程度、难度可能仍是“杯水车薪”。
如下表所示，家电巨头研发投入不断增长，美的、海尔、TCL、格力在 2021 年前三季度的研发投入均超过 40 亿元。其余家电企业的研发投入虽然也有所增长，但体量较小。
▲ 2020 年、2021 年第三季度家电巨头研发投入
相比于动辄上千亿的营收，家电企业的研发占比显然算不上“多”。在家电下乡政策激励下，家电企业的产品销量持续攀升，2021 年前三季度，美的营收 2629.43 亿元，同比增长 20.75%；格力营收 1395.49 亿元，同比增长 9.48%；海尔营收 1700 亿元，同比增长 31%……
▲ 2020 年家电巨头及科技企业研发投入占比
目前多数家电厂商在芯片领域的布局主要在芯片设计领域，并未涉足更为“卡脖子”的芯片制造，且尚在高端核心零部件市场缺乏竞争力。
根据智库服务机构前瞻产业研究院发布的数据，当前超 74% 的国内 MCU 芯片市场长期被瑞萨电子、意法半导体等海外芯片厂商占据，中国 MCU 市场 90% 左右的利润仍掌握在国外芯片大厂手里。
据业内人士透露，当前格力、美的等量产的主要为中低端 MCU 芯片，在国内已有较为成熟的替代方案，相比向外采购不能形成价格上的优势。如果家电企业不能快速迈向高端芯片设计研发，难免会有重复造轮子之嫌。
相比之下，在被称作“屏幕之眼”的电视芯片领域，家电巨头冲高端市场的步调更快一些。这一芯片领域长期被我国台湾芯片设计龙头联发科所主导，其电视芯片被用在三星、索尼、小米、OPPO、海信、长虹、TCL 等国内外各大主流电视品牌中。
去年 11 月，联发科推出了全球首款采用 7nm 工艺的 8K 智能电视芯片。时隔 2 个月后，海信首颗自研 8K AI 画质芯片也相继发布，该公司还在海信视像互动平台上透露，其支持 8K 分辨率的超高清显示画质处理芯片已经开始生产。
结语：跨界造芯战火延绵，自主研发任重道远
在数字化浪潮席卷的当下，家电巨头需要寻求多元化发展，而入局芯片正是其破局路径之一。
中国家用电器协会执行理事长姜风曾在 2021 年 AWE 高峰论坛上谈道，“十四五”期间，中国家电产业由原来追求速度的粗放型发展模式向创新驱动发展转型，将成为必由之路。
这其中，自主研发芯片有望为这一转变提供来自底层的支撑。在一系列政策引导及资金扶持下，我国迎来了新一轮芯片自主研发和创业潮，但在许多关键芯片领域，要在高端市场比肩国际水平，依然道阻且长。
芯片研发离不开长期主义与多方合作，只有着眼长远，做好人才、研发的持续积累，才有可能在自主研发这条道路上钻得更深、走得更远。
从近期披露的成绩来看，家电巨头们的造芯之路已陆续步入正轨，至于如何进一步探索高端芯片、掌握家电芯片的话语权，仍有待时间来验证。