Iako su u drugoj polovini 2021. godine neke automobilske kompanije istakle da će problem nestašice čipova u 2022. biti poboljšan, ali OEM proizvođači su povećali kupovinu i mentalitet igre jedni s drugima, zajedno sa snabdijevanjem zrelih kapaciteta za proizvodnju čipova za automobile Preduzeća su još uvijek u fazi širenja proizvodnih kapaciteta, a trenutno globalno tržište je još uvijek ozbiljno pogođeno nedostatkom jezgara.
Istovremeno, sa ubrzanom transformacijom automobilske industrije ka elektrifikaciji i inteligenciji, industrijski lanac snabdevanja čipovima će takođe doživeti dramatične promene.
1. Bol MCU-a pod nedostatkom jezgra
Sada kada se osvrnemo na nedostatak jezgara koji je počeo krajem 2020. godine, epidemija je nesumnjivo glavni uzrok neravnoteže između ponude i potražnje automobilskih čipova. Iako gruba analiza strukture aplikacija globalnih MCU (mikrokontrolera) čipova pokazuje da će od 2019. do 2020. distribucija MCU-ova u aplikacijama za automobilsku elektroniku zauzeti 33% nižeg tržišta aplikacija, ali u usporedbi s udaljenim mrežnim uredom, što se tiče uzvodno dizajneri čipova su zabrinuti, livnice čipova i kompanije za pakovanje i testiranje ozbiljno su pogođene pitanjima kao što je gašenje epidemije.
Postrojenja za proizvodnju čipova koji pripadaju radno intenzivnim industrijama patit će od ozbiljnog nedostatka radne snage i slabog obrta kapitala u 2020. Nakon što je gornji dizajn čipa transformiran u potrebe automobilskih kompanija, nije mogao u potpunosti planirati proizvodnju, što otežava kako bi se čipovi isporučili punim kapacitetom. U rukama tvornice automobila pojavljuje se situacija nedovoljnog kapaciteta proizvodnje vozila.
U avgustu prošle godine, STMicroelectronicsova fabrika Muar u Muaru, Malezija, bila je prinuđena da zatvori neke fabrike zbog uticaja nove epidemije krune, a zatvaranje je direktno dovelo do isporuke čipova za Bosch ESP/IPB, VCU, TCU i drugi sistemi su u stanju prekida snabdijevanja duže vrijeme.
Osim toga, 2021. prateće prirodne katastrofe poput zemljotresa i požara također će uzrokovati da neki proizvođači u kratkom roku neće moći proizvoditi. U februaru prošle godine, potres je nanio ozbiljnu štetu japanskoj Renesas Electronics, jednom od najvećih svjetskih dobavljača čipova.
Pogrešna procjena potražnje za čipovima u vozilima od strane automobilskih kompanija, zajedno s činjenicom da su fabrike uzvodno pretvorile proizvodni kapacitet čipova u vozilu u potrošačke čipove kako bi se garantirala cijena materijala, rezultiralo je MCU i CIS koji imaju najveće preklapanje između automobilskih čipova i mainstream elektronskih proizvoda. (CMOS senzor slike) je u ozbiljnoj nestašici.
Sa tehničke tačke gledišta, postoji najmanje 40 vrsta tradicionalnih automobilskih poluprovodničkih uređaja, a ukupan broj bicikala koji se koristi je 500-600, što uglavnom uključuje MCU, energetske poluprovodnike (IGBT, MOSFET, itd.), senzore i razne analogni uređaji. Autonomna vozila Također će se koristiti serija proizvoda kao što su ADAS pomoćni čipovi, CIS, AI procesori, lidari, radari na milimetarskim talasima i MEMS.
Prema broju potražnje za vozilima, najviše pogođeno ovom ključnom krizom nestašice je to što tradicionalnom automobilu treba više od 70 MCU čipova, a automobilski MCU je ESP (Electronic Stability Program System) i ECU (Glavne komponente glavnog upravljačkog čipa vozila ). Uzimajući za primjer glavni razlog pada Havala H6 koji je Great Wall naveo mnogo puta od prošle godine, Great Wall je rekao da je ozbiljan pad prodaje H6 u više mjeseci bio posljedica nedovoljne ponude Bosch ESP-a koji je koristio. Prethodno popularne Euler crne mačke i bijele mačke također su najavile privremenu obustavu proizvodnje u martu ove godine zbog problema kao što su smanjenje isporuke ESP-a i povećanje cijena čipova.
Sramotno, iako fabrike auto čipova grade i osposobljavaju nove linije za proizvodnju vafla 2021. godine i pokušavaju da proces proizvodnje auto čipova prebace na staru proizvodnu liniju i novu 12-inčnu proizvodnu liniju u budućnosti, kako bi povećali proizvodne kapacitete i dobiti ekonomiju obima, međutim, ciklus isporuke poluprovodničke opreme je često više od pola godine. Osim toga, potrebno je dosta vremena za prilagođavanje proizvodne linije, verifikaciju proizvoda i poboljšanje proizvodnih kapaciteta, što čini da će novi proizvodni kapaciteti vjerovatno biti učinkoviti u 2023-2024. .
Vrijedi napomenuti da iako pritisak traje već duže vrijeme, automobilske kompanije su i dalje optimistične po pitanju tržišta. A novi kapacitet proizvodnje čipova je predodređen da riješi trenutnu najveću krizu kapaciteta proizvodnje čipova u budućnosti.
2. Novo bojno polje pod električnom inteligencijom
Međutim, za automobilsku industriju, rješavanje trenutne krize čipova može samo riješiti hitnu potrebu trenutne asimetrije ponude i potražnje na tržištu. Suočeni s transformacijom električne i inteligentne industrije, pritisak ponude automobilskih čipova će se samo eksponencijalno povećati u budućnosti.
Uz sve veću potražnju za integrisanom kontrolom vozila elektrificiranih proizvoda, te u trenutku nadogradnje FOTA-e i automatske vožnje, broj čipova za vozila na novu energiju je sa 500-600 u eri vozila na gorivo povećan na 1.000 na 1.200. Broj vrsta se također povećao sa 40 na 150.
Neki stručnjaci iz automobilske industrije kažu da će se u oblasti vrhunskih pametnih električnih vozila u budućnosti broj čipova za jedno vozilo povećati nekoliko puta na više od 3.000 komada, a udio automobilskih poluvodiča u cijeni materijala cijelo vozilo će se povećati sa 4% u 2019. na 12 u 2025. %, a moglo bi se povećati na 20% do 2030. To ne znači samo da u eri električne inteligencije raste potražnja za čipovima za vozila, već i odražava brz porast tehničkih poteškoća i cijene čipova potrebnih za vozila.
Za razliku od tradicionalnih OEM-a, gdje je 70% čipova za vozila na gorivo 40-45nm, a 25% čipova niskih specifikacija iznad 45nm, udio čipova u 40-45nm procesu za mainstream i high-end električna vozila na tržištu je veći. pao na 25%. 45%, dok je udio čipova iznad 45nm procesa samo 5%. Sa tehničke tačke gledišta, zreli high-end procesni čipovi ispod 40nm i napredniji 10nm i 7nm procesni čipovi su nesumnjivo nova konkurentska područja u novoj eri automobilske industrije.
Prema izvještaju istraživanja koji je objavio Hushan Capital 2019. godine, udio energetskih poluvodiča u cijelom vozilu brzo se povećao sa 21% u eri vozila na gorivo na 55%, dok je MCU čipova pao sa 23% na 11%.
Međutim, rastući kapacitet proizvodnje čipova koji su otkrili različiti proizvođači i dalje je uglavnom ograničen na tradicionalne MCU čipove koji su trenutno odgovorni za kontrolu motora/šasije/karoserije.
Za električna inteligentna vozila, AI čipovi odgovorni za percepciju i fuziju autonomne vožnje; moduli napajanja kao što je IGBT (dvostruki tranzistor sa izolovanim vratima) odgovorni za konverziju energije; senzorski čipovi za radarski nadzor autonomne vožnje imaju znatno povećanu potražnju. To će najvjerovatnije postati nova runda problema "nedostatka jezgre" sa kojima će se automobilske kompanije suočiti u sljedećoj fazi.
Međutim, u novoj fazi, ono što koči automobilske kompanije možda nije problem proizvodnih kapaciteta na koji utiču vanjski faktori, već "zaglavljeni vrat" čipa ograničen tehničkom stranom.
Uzimajući za primjer potražnju za AI čipovima koju je donijela inteligencija, obim računarstva softvera za autonomnu vožnju već je dostigao dvocifreni nivo TOPS (trilion operacija u sekundi), a računarska snaga tradicionalnih automobilskih MCU-a teško može zadovoljiti računarske zahtjeve autonomnih vozila. AI čipovi kao što su GPU, FPGA i ASIC ušli su na automobilsko tržište.
U prvoj polovini prošle godine Horizon je službeno objavio da je njegova treća generacija proizvoda za vozila, čipovi serije Journey 5, službeno pušteni u prodaju. Prema zvaničnim podacima, čipovi serije Journey 5 imaju računarsku snagu od 96TOPS, potrošnju energije od 20W i omjer energetske efikasnosti od 4,8TOPS/W. . U poređenju sa 16nm procesnom tehnologijom FSD (funkcija potpuno autonomne vožnje) čipa koji je Tesla objavio 2019. godine, parametri jednog čipa sa računarskom snagom od 72TOPS, potrošnjom energije od 36W i omjerom energetske efikasnosti od 2TOPS/W imaju uvelike poboljšana. Ovo dostignuće je takođe steklo naklonost i saradnju mnogih auto kompanija uključujući SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery i Ideal.
Vođena inteligencijom, involucija industrije je bila izuzetno brza. Počevši od Teslinog FSD-a, razvoj AI glavnih kontrolnih čipova je poput otvaranja Pandorine kutije. Ubrzo nakon Journey 5, NVIDIA je brzo objavila Orin čip koji će biti single-chip. Računarska snaga je povećana na 254 TOPS. Što se tiče tehničkih rezervi, Nvidia je čak prošle godine predstavila Atlan SoC čip sa jednom računarskom snagom do 1000TOPS. Trenutno, NVIDIA čvrsto zauzima monopolsku poziciju na GPU tržištu automobilskih glavnih kontrolnih čipova, održavajući tržišni udio od 70% tokom cijele godine.
Iako je ulazak giganta mobilnih telefona Huawei u automobilsku industriju pokrenuo valove konkurencije u industriji automobilskih čipova, dobro je poznato da pod utjecajem vanjskih faktora Huawei ima bogato iskustvo u dizajnu u 7nm procesu SoC, ali ne može pomoć vrhunskim proizvođačima čipova. promocija na tržištu.
Istraživačke institucije spekulišu da vrijednost bicikala s AI čipom brzo raste sa 100 USD u 2019. na 1000 USD+ do 2025. godine; u isto vrijeme, domaće automobilsko tržište AI čipova također će se povećati sa 900 miliona američkih dolara u 2019. na 91 u 2025. godini. Sto miliona američkih dolara. Brz rast potražnje na tržištu i tehnološki monopol visokostandardnih čipova nesumnjivo će otežati budući inteligentni razvoj automobilskih kompanija.
Slično potražnji na tržištu AI čipova, IGBT, kao važna poluvodička komponenta (uključujući čipove, izolacijske podloge, terminale i druge materijale) u novom energetskom vozilu s omjerom troškova do 8-10%, također ima dubok uticaj na budući razvoj automobilske industrije. Iako su domaće kompanije kao što su BYD, Star Semiconductor i Silan Microelectronics počele da isporučuju IGBT-ove za domaće automobilske kompanije, za sada je kapacitet proizvodnje IGBT-a gore pomenutih kompanija još uvek ograničen obimom kompanija, što otežava pokrivaju brzo rastuće domaće nove izvore energije. rast tržišta.
Dobra vijest je da pred sljedećom fazom zamjene SiC-a IGBT-a, kineske kompanije ne zaostaju mnogo u izgledu, a očekuje se da će proširenje SiC dizajna i proizvodnih mogućnosti na temelju IGBT R&D sposobnosti što je prije moguće pomoći automobilskim kompanijama i tehnologije. Proizvođači dobijaju prednost u sledećoj fazi takmičenja.
3. Yunyi Semiconductor, jezgra inteligentne proizvodnje
Suočen sa nedostatkom čipova u automobilskoj industriji, Yunyi je posvećen rješavanju problema nabavke poluvodičkih materijala za kupce u automobilskoj industriji. Ako želite saznati više o Yunyi Semiconductor priboru i postaviti upit, kliknite na link:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Vrijeme objave: Mar-25-2022