汽车芯片及其供货现状

随着电动化,网联化和智能化的提速,汽车信息化水平空前提升,芯片应用快速增加。最早,车上的设备全部是机械式的,随着电子行业的发展,汽车的一些控制系统开始了从机械化到电子化的转换。目前,汽车芯片已经广泛应用在动力系统,车身,座舱,底盘和安全等诸多领域。而汽车芯片与计算,消费电子芯片不同的是,汽车芯片很少单独亮相,都是内嵌在各大功能单元中,而且大多数场合是核心。

汽车芯片种类较为庞杂,主要分为四类:一是功能芯片,主要是指MCU(微控制器芯片)和存储器,其中MCU负责具体控制功能的实现,承担设备内多种数据的处理诊断和运算,二是主控芯片,在智能座舱,自动驾驶等关键控制器中承担核心处理运算任务的SoC,内部集成了CPU,GPU,NPU,ISP等一系列运算单元。三是功率半导体,主要是IGBTs和MOSFETs,四是传感器芯片,包括导航,CIS和雷达等。

相比于消费级芯片,车规级芯片验证周期较长(3-5年),进入Tier1或者车厂需要进行严苛的认证工作。认证工作主要有两项:1)北美汽车产业所推的AEC-Q100,2)符合零失效的供应链品质管理标准ISO/TS 16949规范。

整体来看,汽车芯片主要关注三个方面:1)可靠性要求,相关标准包括AEC-Q100,IATF 16949 规范,各国法规以及车厂要求等 2)设计寿命,20年以上  3)高安全性要求,包括功能安全国际标准ISO 26262等。

不同汽车芯片对工艺的要求存在较大差异。1)功能芯片主要是依靠成熟制程。汽车芯片由于不受空间限制,高集成度的要求并不是非常紧迫,而且主要功能芯片用在发电机,底盘,安全等低算力领域,安全性,可靠性和低成本成为主要考虑因素,成熟工艺正好符合此类芯片和需求。

因此,我们看到,汽车大部分所需芯片的制造技术是15年前或者更早的。为了进一步降低成本,芯片行业在2000年之后开始使用300毫米晶圆,但大部分旧的200毫米的生产线仍在继续使用 .2)主控芯片持续向高端制程迈进。近年来,随着汽车智能化的发展,更高级别的自动驾驶对高算力的急迫需求,正在推动着汽车算力平台制程向7纳米及以下延伸。


近年来,随着自动驾驶对算力要求的提升,大算力尤其是AI芯片需求上升,智能计算,消费级赛道的玩家开始进入该领域,我国一些创业企业也在该领域也有了一席之地。

MCU是把中央处理器,存储,定时器,输入输出接口集成在同一个芯片上的微控制单元,也称单片机。MCU主要用于自动控制的产品和设备。也可应用于工业,汽车,通讯与计算机,消费类电子领域。其中,汽车是MCU最大的应用领域,传统汽车单车会平均应用到70个左右,而新能源汽车则需要用到300多个,应用领域包括ADAS,车身,底盘及安全,信息娱乐,动力系统等,无处不在。

汽车MCU将延续较快增长,IC Insights 统计数据显示,2020年全球车用MCU市场规模为62亿美元。2021年,汽车MCU需求市场规模大幅增长23%,达到76.1亿美元。2025年,市场规模预计将达到120亿美元,对应2021-2025年复合平均增速为14.1%,该复合增速明显高于未来三年整体MCU市场增速的8%。

车载MCU群雄割据的局面在持续,瑞萨,恩智浦和英飞凌市场领先,德州仪器,微芯科技,意法半导体等也有比较强的竞争力,这些厂商与车厂形成了较为紧密的关系,新进入者难度较大,国内市场也基本为国际大龙头厂占据。不同厂商的产品难以相互替代,很大一部分原因是,MCU产品构架的独特性,找到第二家产品进行替换的可能性不大,这也给整个产业链带来了潜在的风险。

★博文内容均由个人提供,与平台无关,如有违法或侵权,请与网站管理员联系。

★文明上网,请理性发言。内容一周内被举报5次,发文人进小黑屋喔~

评论