生物信息狂徒
7月末，特斯拉与三星宣布了高达165亿美元针对AI6芯片的合同，合同执行到2033年，也就是从签订后9年完成。
这次合同主要针对AI6芯片，也就是之前的HW系列的ADAS芯片，特斯拉的HW系列芯片之前一直都是三星代工，2019年开始的HW3采用三星14nm，2023年至今的HW4采用三星7nm，算力达500 tops。
明年将推出的HW5才改换代工厂，直接跳过5nm采用台积电最强的3nm制程N3P，算力会高达2500 tops。
HW5/AI5的主要竞争对手英伟达标准版thor U算力为700tops，旗舰版thor X则有2000tops的水平。
对比国产目前各家adas芯片，地平线的G6采用7nm算力750tops，下一代的G7采用5nm已经在流片，算力在1500-2000tops。
华为直接拿升腾NPU来当自驾旗舰芯片，910b采用7nm制程，由于面积比其他ADAS大了不少，算力只有800tops。非旗舰ADAS为14nm制程的610算力在200tops，最新的610A采D2D两颗合封，算力为400tops。
车厂自研部分，小鹏图灵为7nm，750tops，可三颗部署2250tops，理想的5nm单颗1200 tops，蔚来神玑5nm算力在1000+以上。这些国产芯片都将在今年或明年推出。
与海外先进的ADAS芯片相比，这两年即将推出的国产ADAS可以说推出即落后，跟特斯拉的HW5以及英伟达thor有不少差距，主要是跟工艺制程有绝对关系，国产最先进的是台积电N5而特斯拉是N3P，英伟达是N4P，并且国产受限于bis的300亿晶体管上线，未来很长一段时间只能卡在5nm。
国产自驾芯片被卡在5nm?
根据BIS的规定，国内芯片到海外代工并没有多少nm的限制，所以国产ADAS并不是以5nm为界定，这个问题其实去年BIS的1202法案之后，笔者有写不少文章阐述，对详细法规有兴趣的可以加入知识星球了解。
多少nm从来不是可以用来当成法律规定的依据，因为每一家制程多少nm完全不一样，无法同比也无法类比，比如三星的SF3比台积电N5的MTr还低，所以用多少nm来规定必然会有错误。
摩尔定律规定的每一代制程其实从来不没有用线宽而是以晶体管数量/密度来区分工艺节点，所以用MTr/mm2也就是晶体管密度来对比制程节点会更靠谱。
BIS的法规一直是规定晶体管总量，从来不会用多少nm来作为限制的参考依据，目前是300亿总晶体管数量就这一个规定。
这一个总量规定就包含晶体管密度Mtr/mm2 以及die size这两个重要参数。
ADAS的die size一般在300mm2，如果用7nm（mtr 100:每平方毫米100m也就是1亿晶体管）那就是300亿晶体管，所以正常来说ADAS这类die size在300平方毫米的芯片用7nm完全符合规定，用MTr达150的5nm会达到450亿晶体管也就超标了。
当然ADAS设计公司也可以降低芯片尺寸去符合晶体管总量规定，但这样算力就不够了。
上述的算法只是给不懂的人一个简单比喻，事实上芯片还有sram还有IO单元以及隔线，300平方毫米的用7nm工艺不会超过250亿晶体管。
年初的时候台积电极力帮国内汽车芯片企业向美国争取，魏哲家在第一季法说会说过正在争取中，大约是农历年后美国给了国内ADAS芯片在台积电代工的lincense ，5nm微幅超标的ADAS可以代工，这个内部讯息笔者第一时间在知识星球公布过。
回想去年底因算能事件，台积电全面停止国内先进制程的代工加强审查是否还有马甲公司流片，年初重新审核过后才陆续放行。
5nm的ADAS芯片基本上均超过BIS规定，目前地平线，理想，蔚来，小鹏的最新自驾芯片全部是5nm节点，也均在台积电投片，现在都陆续回片中，基本上国内这一代的自驾芯片都没问题可以在台积电投片。
根据BIS规定，GPU必然是无法流片的，因为GPU面积都超过600mm2，即便用7nm也会高达450亿晶体管以上，所以BIS单单规定一个晶体管数量，就限定了芯片种类以及工艺节点，不需要更不会用多少nm这种无法量化的非专业说法，去做法规的条款。
还有一个比喻就是小米的3nm玄戒o1，由于手机soc面积一般在110-130mm2，用7nm的话晶体管总量在100亿左右，用5nm在150亿左右，用3nm也就200来亿晶体管，都不会超过BIS的规定，所以小米玄戒芯片在台积电代工没有任何异议。
GPU这种最大面积的芯片由于用啥工艺都超标，无法被代工也没有任何异议。
唯一有异议的就是面积在300mm2这种刚好卡在范围内的adas芯片，这次能拿到台积电代工的license除了台积电极力争取还有ADAS不涉及AI这两方面重要因素。
从算力上看，有些国产芯片即便用较落后5nm制程，算力也没落后太多，比如用7nm制程的910b只有800 tops的算力跟目前用4nm制程的低階Thor U的750 tops也没有差太多，事实上这并非国产芯片设计更好，而是我们会将芯片面积放大，如此一来落后一点的制程也能获得同样的晶体管总数，算力也勉強跟得上。
这样的做法在汽车领域问题不大，因为汽车的空间充足，电力也充足，不像手机，体积受限电池也受限，但未来随着自家推进到L3甚至L4，所需算力越来越大，制程落后的芯片为了维持算力，靠面积放大去增加晶体管，最终得到的是更高的能耗，目前可能体验不出太大差别，但真进入L3阶段，也就是再过一两代的迭代，这个差距会越来越明显。
比如华为采用910b来作为高端车型的自驾芯片，这颗芯片的面积高达650mm2，比其他厂家的芯片300mm2左右大了一倍，算力只能說勉強跟上，跟海外旗舰芯片差距不小且能耗比会比较糟糕，这对新能源车的续航目前可能影响是无感的，但芯片能耗比别人大这一点是肯定的。
马斯克的半导体大计
特斯拉这颗ADAS未来不只是用在汽车的自动驾驶，马斯克更宏大的目标是包含自动驾驶出租车的robotaxi 以及量级更大的人形机器人Optimus（擎天柱）。
所以马斯克未来的蓝图中，AI5以及刚公布给165亿大订单的AI6是其中核心关键。
我们大概来测算下到2030年特斯拉对这颗芯片的需求，其斯拉汽车400万辆，出租车300万辆，擎天柱1000万台，总共1700万颗AI6芯片。
以AI5在台积电的代工费用来算，N3P每片2万刀，一片150颗，17000万颗芯片需要11.5万片，11.5万片代工总费用为23亿美元。
未来在三星代工的AI6虽然号称使用三星SF2的2nm，但笔者了解三星SF2目前对外报价就是两万刀，有诚意的价格还可谈，所以未来特斯拉的AI6必然以及肯定会远低于台积电N3P的两万刀。
为啥三星的2nm会比台积电3nm的代工费用更低，这个问题我们留到文章最后再聊。
我们以两万刀以及年需求1700万来计算，一年代工费就算加上封装费用也就25亿美元左右。
有了参照之后，同学们就能明朗不少，很显然这个165亿的订单量下的太大了，或者是特斯拉非常有信心，在未来几年他的自驾出租车以及人形机器人会大量爆发，不过即便乐观预估，165亿美元还是非常大的。
根据笔者的了解，事实上这笔订单包含三星的GDDR存储芯片以及封装等一条龙服务，这样算下来，以1700万颗需求来说，总金额会高达40亿美元以上，这样一看165亿只需要执行4年多或者总出货辆7千万颗，这样看起来就合理许多。
这份合同与价格对应芯片数量基本上没有太大问题，属于合理。
特斯拉这次合同，不仅把芯片代工费用压到极致，更是连带的存储芯片也一同压到地板价，可谓一举多得。
如果没有三星的存储芯片大优惠，我想马斯克大概率不会考虑三星，只能说马斯克真的是降本的极致能手，都是从根本上去改善成本，不论自己生产汽车还是对他的供应商，他的内心都是想尽办法把成本控制到最低，不能再低就改变生产模式或者订单模式。
这次的订单，属于框架订单，最后完全不执行的可能性也存在，因为这样的长期框架订单必然搭配许许多多的条件，乙方条件不满足，甲方不执行不下单也无责。
这个合同的强势方必然是特斯拉，三星至今没有一个像样的客户，先进制程全面收缩中，这是三星求之不得的订单，特斯拉提的条件我想估计没有不答应的。
这个条件包含马斯克高度介入工厂生产管理，这是代工费以及存储芯片大甩卖以外的另一个让马斯克选择三星的重要原因。
马斯克对半导体制造一直是兴致勃勃，他的经营宗旨就是未来涉及的核心的供应尽量自己搞，比如当初颠覆传统汽车制造的创新一体化压铸，还有自己生产4680电池，甚至猎鹰9号重性推进器的梅林发动机，每一个核心零部件马斯克都要自己搞。
芯片领域中，针对自动驾驶数据中心的dojo芯片，一直在台积电投产，车载adas的HW芯片在三星投产，虽然都是自己设计，但制造的门槛太高，马斯克不得其门而入。
HW5也就是AI5因为台积电目前领先优势太大，最终只能弃三星选择台积电。
对台积电来说，特斯拉并非大客户，或许特斯拉是未来很重要的客户，但是对台积电来说，他只要维持技术领先，自然绝大部分客户只能选择他，没有其他选择，台积电不需要也不会给特斯拉这样的中型客户任何优惠条件，毕竟特斯拉目前还排不进台积电十大客户之中，头部VIP台积电都不太照顾了更何况十名开外的。
如此的合作模式，我想是马斯克这样的创新生产型狂魔所不能忍的，而三星可以接受任何条件，这满足马斯克趁机介入半导体制造领域的雄心，一切顺理成章。
有同学说为何不选择英特尔，还有各种美国政府的阴谋论，其实阴谋论大可不必，没那么多弯弯绕绕，美国政府在这件事上并没有太多着墨，甚至有人因为特斯拉与三星合作说美国放弃英特尔了，我想这纯属看图说故事且不太专业的猜测而已。
事实上从技术来看，目前英特尔在芯片制造技术上还是领先三星的，说美国政府放弃这个扶不起的阿斗缺乏任何专业根据，从目前可生产芯片的MTr可以比较出，三星面对如今的英特尔并没有优势。
特斯拉选择三星，另一个更主要的原因就是英特尔不会向三星那样急迫接受一大堆屈辱的条件，他可是一直以来的老大哥，也有美国政府的支持，连今年初特朗普上台，有很大的机会把IDF这个包袱甩掉，英特尔最终也没干，这里面当然有美国政府的压力，但英特尔的行事风格，是不可能让马斯克在自己的fab指手画脚的，除非IFS剥离，马斯克出钱私有化IFS。
我认为马斯克必然是非想进入半导体制造这一个关键领域，毕竟芯片对未来特斯拉的发展太重要了，这块被台积电拿捏，他一百个不愿意，马斯克从来不是遵循传统产业规则的人。
但是马斯克同样清楚，芯片制造是一个无底洞，全世界所有巨头因此折戟，他要自己另立山头与原本的体系（台积电）对抗非常困难，走错一步就可能全错。
所以私有化英特尔IFS，精明的他必然不会贸然出手，但是拿任何条件言听计从的三星来练手，那就安全许多了，投资大头三星掏钱，他在后面指手画脚顺便学习。
透过这样的合作，马斯克如果确定自己有能力掌握整个芯片制造能力，那私有化英特尔IFS就成为可能，其实年初特朗普政府针对英特尔的各种政策，包含是否剥离制造，马斯克就是直接参与者，他比谁都明白此时的IFS能不能接手，我认为应该说时候未到，目前贸然去做风险太高。
再回到三星这一个订单，乍听之下165亿，但却是一个挺小的订单，对台积电来说，因为全世界先进制程基本只剩下他，一年25亿美元的订单只有目前营收的2%，到2030年可能只有1%，这还是未来发展的好才有这个量，有没有量是完全未知数太虚。
虽说做生意订单越多越好，但2%对台积电来说真的没有太大所谓，前十大客户照顾好比这强太多了。
我个人是看好特斯拉也并不认为马斯克规划的芯片需求是虚的，因为马斯克对产业的思路以及逻辑太清晰，确实都比别人先看一步，别说与三星合作，自己介入fab生产，未来有一天他成为IDM厂我一点都不意外，因为他确实具备这个实力。
未来世界的自动驾驶（包含公众运输）以及人形机器人所需要的ADAS芯片真的是很庞大的需求，芯片更是这几个产业的最核心硬件，关乎产品的成败，无论如何特斯拉的芯片需求量，自己搞IDM是可以支撑起来的，但绝不是现在更不是五年以内，特斯拉的芯片要放量且可以掌握经营fab的know how必然是5年以后的事。
5年以后才需要，那现在三星自己出钱让特斯拉练手，这自然是马斯克的如意算盘。
大家对这件事，一定要有长远的产业发展眼光去看，不要用今年或明年这种短期的思维，这件事压根不是这165亿美元代工订单这么简单，事实上9年165亿根本没啥大不了，必然不是讨论重点。
马斯克把这小订单一次弄9年，给了一个看似挺大的代订单，这样的做法就是要掀起风浪，让这平均一年才10多亿美元这要微不足道的订单，一次框架性给165亿成为焦点并制造话题，这里面还有一个好处，给台积电压力，让台积电高看他两眼。
与三星的合作，我想马斯克必然全力以赴，但要对抗台积电的原有体系大概率还是得失败，即便成功如马斯克这样的人，我想成功率也不高，如果真的失败，对马斯克有啥损失吗？
一点都不会有，与三星合作制造的芯片如果还是不如台积电，马斯克一样继续下单台积电，毕竟用落后的芯片意味着汽车与机器人的市占下滑，所以马斯克必须也一定要采购有竞争力的芯片，并不是说三星便宜给了天大的优会就会去三星投片。
这个例子，我们可以从高通原本长期跟三星合作，前几年义无反顾跳槽台积电，因为在让三星搞下去，他的手机芯片就越来越没有市场，被联发科，苹果甚至海思压着打，前几年高通放弃三星换到台积电投片，现在的市占真又上来了。
对特斯拉来说，道理也是一模一样，他销售的是汽车，自动驾驶与机器人，芯片落后就不会考虑，这一个半导体的基本行业逻辑，大家一定要反覆记住。
总之对特斯拉来说两条腿走路，一点都不耽搁。
未来这份订单是否完全完执行或者只有少部分执行，我们且看且观察，首先他是一个小订单，只是马斯克很厉害把订单弄成9年的框架来宣传。
这个小订单目前看不出来对产业有太大的改变，一切还是遵照摩尔定律，谁引领摩尔定律，谁拥有最好的制造能力，客户就去那投片，这一点不会改变。
马斯克想进入半导体制造，这是5年以上长维度的事，成功概率也不高，但他并非常人，也可能创造奇迹。
这事情短期对半导体行业没有任何影响，长期就看马斯克➕三星能不能真的搞起来，我这个所谓搞起来就是必须与台积电并驾齐驱，落后一代马斯克都不会考虑执行订单，事实上我并没有看到三星与台积电双方的技术有拉近的任何可能。
技术能力落后者与领先者拉近必然有个大的原因，不会平白无故，单凭一个门外汉马斯克就能让原本落后者拉近距离，我想是违背常识的。
最后针对三星2nm代工费报价为何不如台积电3nm。
事实上，三星2nm的SF2与台积电2nm的N2并不是同一个东西，他们都叫2nm只是厂家自己的叫法，三星的2nm从Mtr上来看远不如台积电3nm，连N3E都跟不上更何况更先进的N3P，他们只是名字都叫2nm，但三星的2nm只能算台积电的3nm，这个区别大家搞清楚之后就能明白为何代工费用差一代还能一样价格。
很多连Mtr都没搞明白的媒体，去比较三星2nm跟台积电2nm的良率纯属不懂瞎扯淡，不同的东西怎类比。
前阵子看媒体写的三星SF2与英特尔A18良率4-5成，台积电N2已经到6-7成，这种对比就是错误，这些虽都说是2nm，但从Mtr上看，三星与英特尔都只能算是台积电的3nm，但即便只有台积电的3nm水平，三星与英特尔的良率还是低于台积电2nm的良率。
这些基本常识与前提，大家得先搞明白，别误以为这三家还是在同一竞争水平线上，事实上已经差距超过一代甚至一代半，如果他们都是在同一竞争水平线上只是良率不同，那降价就能吸引大量客户，可事实上三星跟英特尔怎降价也没有一个大客户。
最主要的原因就是他们至始至终就不是同一水平线上，只是名字叫法偷鸡，不然台积电用更贵的价格却几乎完全垄断市场，这不瞎扯淡吗，不可能出现这种事。
Mtr的对比之前笔者有一篇针对技术层面的万字长文写的很清楚，有兴趣的可以加入知识星球了解。