Αν και το δεύτερο εξάμηνο του 2021, ορισμένες εταιρείες αυτοκινήτων επεσήμαναν ότι το πρόβλημα έλλειψης chip το 2022 θα βελτιωθεί, αλλά οι ΚΑΕ έχουν αυξημένες αγορές και μια νοοτροπία παιχνιδιού μεταξύ τους, σε συνδυασμό με την παροχή ώριμης ικανότητας παραγωγής τσιπ κατηγορίας αυτοκινήτου Οι επιχειρήσεις βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της επέκτασης της παραγωγικής ικανότητας και η τρέχουσα παγκόσμια αγορά εξακολουθεί να επηρεάζεται σοβαρά από την έλλειψη πυρήνων.
Ταυτόχρονα, με τον επιταχυνόμενο μετασχηματισμό της αυτοκινητοβιομηχανίας προς την ηλεκτροκίνηση και την ευφυΐα, η βιομηχανική αλυσίδα προμήθειας τσιπ θα υποστεί επίσης δραματικές αλλαγές.
1. Ο πόνος του MCU υπό την έλλειψη πυρήνα
Τώρα κοιτάζοντας πίσω την έλλειψη πυρήνων που ξεκίνησε στα τέλη του 2020, η επιδημία είναι αναμφίβολα η κύρια αιτία της ανισορροπίας μεταξύ προσφοράς και ζήτησης τσιπ αυτοκινήτου. Αν και μια πρόχειρη ανάλυση της δομής εφαρμογών των παγκόσμιων τσιπ MCU (μικροελεγκτής) δείχνει ότι από το 2019 έως το 2020, η κατανομή των MCU σε εφαρμογές ηλεκτρονικών αυτοκινήτων θα καταλαμβάνει το 33% της αγοράς εφαρμογών κατάντη, αλλά σε σύγκριση με το απομακρυσμένο διαδικτυακό γραφείο όσο το upstream Οι σχεδιαστές τσιπ ανησυχούν, τα χυτήρια τσιπ και οι εταιρείες συσκευασίας και δοκιμών έχουν επηρεαστεί σοβαρά από ζητήματα όπως το κλείσιμο της επιδημίας.
Τα εργοστάσια κατασκευής τσιπ που ανήκουν σε βιομηχανίες έντασης εργασίας θα υποφέρουν από σοβαρές ελλείψεις εργατικού δυναμικού και φτωχό κύκλο εργασιών κεφαλαίων το 2020. Αφού ο σχεδιασμός των τσιπ ανάντη μετατράπηκε στις ανάγκες των εταιρειών αυτοκινήτων, δεν μπόρεσε να προγραμματίσει πλήρως την παραγωγή, καθιστώντας το δύσκολο ώστε τα τσιπ να παραδοθούν σε πλήρη χωρητικότητα. Στα χέρια του εργοστασίου αυτοκινήτων εμφανίζεται η κατάσταση της ανεπαρκούς παραγωγικής ικανότητας οχημάτων.
Τον Αύγουστο του περασμένου έτους, το εργοστάσιο Muar της STMicroelectronics στο Muar της Μαλαισίας αναγκάστηκε να κλείσει ορισμένα εργοστάσια λόγω των επιπτώσεων της νέας επιδημίας κορώνας και το κλείσιμο οδήγησε άμεσα στην προμήθεια τσιπ για Bosch ESP/IPB, VCU, TCU και άλλα συστήματα βρίσκονται σε κατάσταση διακοπής παροχής για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Επιπλέον, το 2021, οι συνοδευτικές φυσικές καταστροφές όπως οι σεισμοί και οι πυρκαγιές θα αναγκάσουν επίσης ορισμένους κατασκευαστές να μην μπορούν να παράγουν βραχυπρόθεσμα. Τον Φεβρουάριο του περασμένου έτους, ο σεισμός προκάλεσε σοβαρές ζημιές στην ιαπωνική Renesas Electronics, έναν από τους μεγαλύτερους προμηθευτές chip στον κόσμο.
Η λανθασμένη εκτίμηση της ζήτησης για τσιπ εντός του οχήματος από τις εταιρείες αυτοκινήτων, σε συνδυασμό με το γεγονός ότι οι εργοστασιακές εταιρείες ανάντη έχουν μετατρέψει την παραγωγική ικανότητα των τσιπ εντός του οχήματος σε τσιπ καταναλωτών προκειμένου να εγγυηθούν το κόστος των υλικών, είχε ως αποτέλεσμα το MCU και CIS που έχουν την υψηλότερη επικάλυψη μεταξύ τσιπ αυτοκινήτου και βασικών ηλεκτρονικών προϊόντων. (αισθητήρας εικόνας CMOS) βρίσκεται σε σοβαρή έλλειψη.
Από τεχνική άποψη, υπάρχουν τουλάχιστον 40 είδη παραδοσιακών συσκευών ημιαγωγών αυτοκινήτων και ο συνολικός αριθμός ποδηλάτων που χρησιμοποιούνται είναι 500-600, τα οποία περιλαμβάνουν κυρίως MCU, ημιαγωγούς ισχύος (IGBT, MOSFET κ.λπ.), αισθητήρες και διάφορα αναλογικές συσκευές. Θα χρησιμοποιηθούν επίσης αυτόνομα οχήματα Μια σειρά προϊόντων όπως βοηθητικά τσιπ ADAS, CIS, επεξεργαστές AI, lidar, ραντάρ κυμάτων χιλιοστού και MEMS.
Σύμφωνα με τον αριθμό της ζήτησης οχημάτων, το πιο επηρεασμένο σε αυτήν την βασική κρίση έλλειψης είναι ότι ένα παραδοσιακό αυτοκίνητο χρειάζεται περισσότερα από 70 τσιπ MCU και το MCU αυτοκινήτου είναι ESP (Ηλεκτρονικό Σύστημα Προγράμματος Ευστάθειας) και ECU (Κύρια στοιχεία του κύριου τσιπ ελέγχου οχήματος ). Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τον κύριο λόγο για την πτώση του Haval H6 που έδωσε η Great Wall πολλές φορές από πέρυσι, η Great Wall είπε ότι η σοβαρή πτώση των πωλήσεων του H6 σε πολλούς μήνες οφειλόταν στην ανεπαρκή προσφορά του Bosch ESP που χρησιμοποιούσε. Οι προηγουμένως δημοφιλείς Euler Black Cat and White Cat ανακοίνωσαν επίσης προσωρινή αναστολή της παραγωγής τον Μάρτιο του τρέχοντος έτους λόγω ζητημάτων όπως οι περικοπές της προσφοράς ESP και οι αυξήσεις των τιμών των chip.
Είναι ντροπιαστικό, αν και εργοστάσια τσιπ αυτοκινήτων κατασκευάζουν και επιτρέπουν νέες γραμμές παραγωγής γκοφρέτας το 2021 και προσπαθούν να μεταφέρουν τη διαδικασία των τσιπ αυτοκινήτων στην παλιά γραμμή παραγωγής και στη νέα γραμμή παραγωγής 12 ιντσών στο μέλλον, προκειμένου να αυξήσουν την παραγωγική ικανότητα και κερδίζουν οικονομίες κλίμακας, Ωστόσο, ο κύκλος παράδοσης του εξοπλισμού ημιαγωγών είναι συχνά περισσότερο από μισό έτος. Επιπλέον, χρειάζεται πολύς χρόνος για την προσαρμογή της γραμμής παραγωγής, την επαλήθευση του προϊόντος και τη βελτίωση της παραγωγικής ικανότητας, γεγονός που καθιστά τη νέα παραγωγική ικανότητα πιθανό να είναι αποτελεσματική το 2023-2024. .
Αξίζει να σημειωθεί ότι αν και η πίεση διαρκεί πολύ καιρό, οι αυτοκινητοβιομηχανίες εξακολουθούν να είναι αισιόδοξες για την αγορά. Και η νέα ικανότητα παραγωγής τσιπ προορίζεται να λύσει την τρέχουσα μεγαλύτερη κρίση ικανότητας παραγωγής τσιπ στο μέλλον.
2. Νέο πεδίο μάχης κάτω από την ηλεκτρική νοημοσύνη
Ωστόσο, για την αυτοκινητοβιομηχανία, η επίλυση της τρέχουσας κρίσης τσιπ μπορεί μόνο να λύσει την επείγουσα ανάγκη της τρέχουσας ασυμμετρίας προσφοράς και ζήτησης της αγοράς. Ενόψει του μετασχηματισμού των ηλεκτρικών και ευφυών βιομηχανιών, η πίεση προσφοράς των τσιπ αυτοκινήτων θα αυξηθεί μόνο εκθετικά στο μέλλον.
Με την αυξανόμενη ζήτηση για ολοκληρωμένο έλεγχο ηλεκτροκίνητων προϊόντων οχημάτων και τη στιγμή της αναβάθμισης FOTA και της αυτόματης οδήγησης, ο αριθμός των τσιπ για οχήματα νέας ενέργειας έχει αναβαθμιστεί από 500-600 στην εποχή των οχημάτων καυσίμων σε 1.000 σε 1.200. Ο αριθμός των ειδών αυξήθηκε επίσης από 40 σε 150.
Ορισμένοι ειδικοί στην αυτοκινητοβιομηχανία είπαν ότι στον τομέα των έξυπνων ηλεκτρικών οχημάτων υψηλής τεχνολογίας στο μέλλον, ο αριθμός των τσιπ ενός οχήματος θα αυξηθεί αρκετές φορές σε περισσότερα από 3.000 τεμάχια και η αναλογία των ημιαγωγών αυτοκινήτων στο κόστος υλικού ολόκληρο το όχημα θα αυξηθεί από 4% το 2019 σε 12 το 2025. %, και μπορεί να αυξηθεί στο 20% έως το 2030. Αυτό όχι μόνο σημαίνει ότι στην εποχή της ηλεκτρικής νοημοσύνης, η ζήτηση για τσιπ για οχήματα αυξάνεται, αλλά επίσης αντανακλά τη ραγδαία αύξηση της τεχνικής δυσκολίας και του κόστους των τσιπ που απαιτούνται για τα οχήματα.
Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς OEM, όπου το 70% των τσιπ για οχήματα καυσίμου είναι 40-45nm και το 25% είναι τσιπ χαμηλών προδιαγραφών άνω των 45nm, το ποσοστό των τσιπ στη διαδικασία 40-45nm για ηλεκτρικά οχήματα mainstream και high-end στην αγορά έχει έπεσε στο 25%. 45%, ενώ το ποσοστό των τσιπ πάνω από τη διαδικασία των 45nm είναι μόνο 5%. Από τεχνικής άποψης, τα ώριμα high-end τσιπ επεξεργασίας κάτω των 40nm και τα πιο προηγμένα τσιπ επεξεργασίας 10nm και 7nm είναι αναμφίβολα νέοι τομείς ανταγωνισμού στη νέα εποχή της αυτοκινητοβιομηχανίας.
Σύμφωνα με μια έκθεση έρευνας που κυκλοφόρησε από την Hushan Capital το 2019, το ποσοστό των ημιαγωγών ισχύος σε ολόκληρο το όχημα έχει αυξηθεί γρήγορα από 21% στην εποχή των οχημάτων καυσίμων σε 55%, ενώ τα τσιπ MCU έχουν μειωθεί από 23% σε 11%.
Ωστόσο, η διευρυνόμενη ικανότητα παραγωγής τσιπ που αποκαλύπτεται από διάφορους κατασκευαστές εξακολουθεί να περιορίζεται κυρίως στα παραδοσιακά τσιπ MCU που είναι επί του παρόντος υπεύθυνα για τον έλεγχο κινητήρα/σασί/ αμαξώματος.
Για ηλεκτρικά έξυπνα οχήματα, τσιπ τεχνητής νοημοσύνης που είναι υπεύθυνα για την αυτόνομη οδική αντίληψη και τη σύντηξη. μονάδες ισχύος, όπως IGBT (μονωμένος διπλός τρανζίστορ πύλης) υπεύθυνος για τη μετατροπή ισχύος. Τα τσιπ αισθητήρων για παρακολούθηση ραντάρ αυτόνομης οδήγησης έχουν αυξήσει σημαντικά τη ζήτηση. Πιθανότατα θα γίνει ένας νέος γύρος προβλημάτων «έλλειψης βασικών» που θα αντιμετωπίσουν οι εταιρείες αυτοκινήτων στο επόμενο στάδιο.
Ωστόσο, στο νέο στάδιο, αυτό που εμποδίζει τις εταιρείες αυτοκινήτων μπορεί να μην είναι το πρόβλημα της παραγωγικής ικανότητας που παρεμβάλλεται από εξωτερικούς παράγοντες, αλλά ο «κολλημένος λαιμός» του τσιπ που περιορίζεται από την τεχνική πλευρά.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη ζήτηση για τσιπ τεχνητής νοημοσύνης που φέρνει η νοημοσύνη, ο υπολογιστικός όγκος του λογισμικού αυτόνομης οδήγησης έχει ήδη φτάσει στο διψήφιο επίπεδο TOPS (τρισεκατομμύρια λειτουργίες ανά δευτερόλεπτο) και η υπολογιστική ισχύς των παραδοσιακών MCU αυτοκινήτων δύσκολα μπορεί να καλύψει τις υπολογιστικές απαιτήσεις των αυτόνομων οχημάτων. Τα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης όπως οι GPU, τα FPGA και τα ASIC έχουν εισέλθει στην αγορά του αυτοκινήτου.
Το πρώτο εξάμηνο του περασμένου έτους, η Horizon ανακοίνωσε επίσημα ότι κυκλοφόρησε επίσημα το προϊόν κατηγορίας οχημάτων τρίτης γενιάς, τα τσιπ της σειράς Journey 5. Σύμφωνα με επίσημα στοιχεία, τα τσιπ της σειράς Journey 5 έχουν υπολογιστική ισχύ 96 TOPS, κατανάλωση ισχύος 20 W και αναλογία ενεργειακής απόδοσης 4,8 TOPS/W. . Σε σύγκριση με την τεχνολογία διαδικασίας 16nm του τσιπ FSD (λειτουργία πλήρως αυτόνομης οδήγησης) που κυκλοφόρησε από την Tesla το 2019, οι παράμετροι ενός μεμονωμένου τσιπ με υπολογιστική ισχύ 72 TOPS, κατανάλωση ισχύος 36 W και αναλογία ενεργειακής απόδοσης 2 TOPS/W έχουν έχει βελτιωθεί πολύ. Αυτό το επίτευγμα κέρδισε επίσης την εύνοια και τη συνεργασία πολλών εταιρειών αυτοκινήτων, συμπεριλαμβανομένων των SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery και Ideal.
Με γνώμονα την ευφυΐα, η εξέλιξη της βιομηχανίας ήταν εξαιρετικά γρήγορη. Ξεκινώντας από το FSD της Tesla, η ανάπτυξη των βασικών τσιπ ελέγχου AI είναι σαν να ανοίγεις το κουτί της Πανδώρας. Λίγο μετά το Journey 5, η NVIDIA κυκλοφόρησε γρήγορα το τσιπ Orin που θα είναι single-chip. Η υπολογιστική ισχύς έχει αυξηθεί στα 254 TOPS. Όσον αφορά τα τεχνικά αποθέματα, η Nvidia έκανε ακόμη και προεπισκόπηση ενός τσιπ Atlan SoC με μία μόνο υπολογιστική ισχύ έως και 1000 TOPS για το κοινό πέρυσι. Προς το παρόν, η NVIDIA κατέχει σταθερά τη μονοπωλιακή θέση στην αγορά GPU των βασικών τσιπ ελέγχου αυτοκινήτου, διατηρώντας μερίδιο αγοράς 70% όλο το χρόνο.
Αν και η είσοδος του κολοσσού της κινητής τηλεφωνίας Huawei στην αυτοκινητοβιομηχανία έχει πυροδοτήσει κύματα ανταγωνισμού στη βιομηχανία τσιπ αυτοκινήτων, είναι γνωστό ότι υπό την παρέμβαση εξωτερικών παραγόντων, η Huawei έχει πλούσια σχεδιαστική εμπειρία σε ένα SoC διαδικασίας 7nm, αλλά δεν μπορεί βοηθήστε κορυφαίους κατασκευαστές chip. προώθηση της αγοράς.
Ερευνητικά ιδρύματα εικάζουν ότι η αξία των ποδηλάτων με τσιπ τεχνητής νοημοσύνης αυξάνεται ραγδαία από 100 $ ΗΠΑ το 2019 σε 1.000 $ + μέχρι το 2025. την ίδια στιγμή, η εγχώρια αγορά τσιπ τεχνητής νοημοσύνης αυτοκινήτου θα αυξηθεί επίσης από 900 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2019 σε 91 το 2025. Εκατό εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ. Η ταχεία αύξηση της ζήτησης της αγοράς και το τεχνολογικό μονοπώλιο των τσιπ υψηλών προδιαγραφών θα καταστήσουν αναμφίβολα ακόμη πιο δύσκολη τη μελλοντική ευφυή ανάπτυξη των εταιρειών αυτοκινήτων.
Παρόμοια με τη ζήτηση στην αγορά τσιπ AI, το IGBT, ως σημαντικό στοιχείο ημιαγωγών (συμπεριλαμβανομένων τσιπ, μονωτικών υποστρωμάτων, τερματικών και άλλων υλικών) στο νέο ενεργειακό όχημα με αναλογία κόστους έως 8-10%, έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στη μελλοντική ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας. Αν και εγχώριες εταιρείες όπως η BYD, η Star Semiconductor και η Silan Microelectronics έχουν αρχίσει να προμηθεύουν IGBT για εγχώριες εταιρείες αυτοκινήτων, προς το παρόν, η παραγωγική ικανότητα IGBT των προαναφερόμενων εταιρειών εξακολουθεί να είναι περιορισμένη από την κλίμακα των εταιρειών, καθιστώντας δύσκολη την καλύπτουν τις ταχέως αυξανόμενες εγχώριες νέες πηγές ενέργειας. ανάπτυξη της αγοράς.
Τα καλά νέα είναι ότι ενόψει του επόμενου σταδίου αντικατάστασης των IGBT του SiC, οι κινεζικές εταιρείες δεν υστερούν πολύ στη διάταξη και η επέκταση των δυνατοτήτων σχεδίασης και παραγωγής SiC με βάση τις δυνατότητες Ε&Α της IGBT το συντομότερο δυνατό αναμένεται να βοηθήσει τις εταιρείες αυτοκινήτων και τεχνολογίες. Οι κατασκευαστές αποκτούν πλεονέκτημα στο επόμενο στάδιο του ανταγωνισμού.
3. Yunyi Semiconductor, έξυπνη κατασκευή πυρήνα
Αντιμέτωπη με την έλλειψη τσιπ στην αυτοκινητοβιομηχανία, η Yunyi δεσμεύεται να λύσει το πρόβλημα προμήθειας υλικών ημιαγωγών για πελάτες στην αυτοκινητοβιομηχανία. Εάν θέλετε να μάθετε για τα αξεσουάρ Yunyi Semiconductor και να κάνετε μια ερώτηση, κάντε κλικ στον σύνδεσμο:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-25-2022