產(chǎn)能集中釋放 車用MCU芯片短缺有望下半年緩解

　　輕輕觸摸面前的顯示屏幕，菜單中極簡風格的圖形樣式就可以為車主提供多樣化娛樂功能；百公里加速不到幾秒，電動機的扭矩曲線帶來輕盈從容的加速性能，讓車主“燃”起一種腎上腺素飆升的興奮感；在行駛過程中，“聰明”的智能汽車為交通安全保駕護航……這些應用場景背后的功臣，正是一顆顆小巧精致的MCU芯片。

　　產(chǎn)能釋放或改善供需狀況

　　數(shù)據(jù)顯示，一輛燃油汽車需搭載幾十顆MCU芯片，智能汽車對MCU芯片的需求量則在100～200顆之間，MCU是隱藏在智能汽車內(nèi)部的關鍵零部件之一。近期，受全球汽車芯片供應緊張問題影響，車用MCU芯片一直停留在業(yè)界的聚光燈下。2022年，MCU的發(fā)展情況將更加備受關注。

　　在一輛汽車所裝備的全部半導體器件中，MCU約占三成。綜觀整個汽車電子芯片領域，MCU的應用范圍十分多元。無論是車身動力、整車控制、信息娛樂、輔助駕駛等智能化功能，還是ESP車身穩(wěn)定系統(tǒng)、ABS防抱死制動系統(tǒng)、發(fā)動機ECU等智能化系統(tǒng)，都少不了MCU芯片的身影。預計2025年全球汽車MCU市場規(guī)模將達76億美元。

　　國際芯片企業(yè)在車用MCU領域的頭部集中效應顯著。TrendForce集邦咨詢分析師曾冠瑋向《中國電子報》記者表示，目前全球車用MCU市場主要被意法半導體、恩智浦、瑞薩、英飛凌、德州儀器，以及微芯科技這六大國際IDM廠商占據(jù)，這幾家廠商的全球市場占有率超過八成。

　　由于準入門檻和技術含量較高，車規(guī)級MCU成為了2021年汽車芯片供應緊張的“重災區(qū)”。受新冠肺炎疫情持續(xù)性影響，各大半導體廠商產(chǎn)能受限，消費電子需求量的上漲擠占了很大一部分車用MCU芯片產(chǎn)能。在產(chǎn)能不足、交付期拉長的情況下，汽車廠商無法實現(xiàn)芯片庫存及時補貨，進一步導致了車用MCU芯片出現(xiàn)供需緊張問題。

　　眼下，車用MCU芯片市場整體供給不足，意法半導體、英飛凌、恩智浦和瑞薩等公司的2022年車用MCU訂單近乎滿單。不過，隨著晶圓廠逐步復工和產(chǎn)能進一步擴充，車用MCU短缺問題有望在2022年下半年得到緩解。

　　曾冠瑋表示，目前東南亞疫情漸趨穩(wěn)定，馬來西亞所有晶圓廠的勞動力已恢復至100%。然而，因為車用芯片的交貨期通常需要40～52周，因此汽車芯片的供應緊張問題要到2022年下半年才有望緩解。但需要注意的是，在新產(chǎn)能釋放相對有限的情況下，車用半導體市場仍將呈現(xiàn)“賣方市場”特點。

　　步入2022年，MCU市場的全面缺貨或將轉變?yōu)榻Y構性短缺。兆易創(chuàng)新產(chǎn)品市場總監(jiān)金光一對《中國電子報》記者表示，隨著新增產(chǎn)能的釋放，供需緊張將顯著改善。而受限于產(chǎn)能配置，那些生命周期較長、工藝制程較老的產(chǎn)品型號將面臨長期供應緊張的局面，同時成本會有所上升。

　　汽車市場瞬息萬變、錯綜復雜，任何預測都可能會受到外界因素影響而產(chǎn)生變化。瑞薩電子全球汽車業(yè)務中心副總裁趙明宇對《中國電子報》記者說，在這種情況下，以瑞薩為代表的主要汽車芯片供應商將盡力保障供應與需求之間的平衡，在產(chǎn)能擴充方面做出努力。

　　國內(nèi)廠商迎來發(fā)展契機

　　盡管各大半導體廠商都在持續(xù)擴大產(chǎn)能，但車規(guī)級MCU芯片的研發(fā)、生產(chǎn)和制造其實是一個比較漫長的過程，目前全球車用MCU芯片仍然呈現(xiàn)出供不應求的局面。在這種情況下，國際汽車制造商迫切需要多種渠道來采購符合汽車質量規(guī)格的MCU。由于汽車廠商開始考慮增加采購渠道和候選供應商，國內(nèi)MCU廠商迎來了打入全球汽車供應鏈的契機。

　　除了全球車用MCU芯片供應短缺帶來的市場機遇，車用MCU的現(xiàn)有市場格局，還可能會因我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展而泛起波瀾。

　　一直以來，我國都是新能源汽車產(chǎn)銷大國。自2015年至今，中國新能源汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)連續(xù)6年位居全球第一，去年1—11月，我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成302.3萬輛和299.0萬輛，同比均增長1.7倍，市場滲透率達到12.7%。與我國廣闊新能源汽車市場“兩翼齊飛”的，是有望迎來增量市場的車用MCU領域。

　　根據(jù)Sievers數(shù)據(jù)，新能源汽車的半導體占比（包括混動汽車）是傳統(tǒng)燃油車的兩倍，一輛新能源汽車大約需要100～200顆MCU芯片。賽迪顧問集成電路中心高級咨詢顧問池憲念向《中國電子報》記者表示，未來，隨著新能源汽車市場滲透率的不斷加快，以及造車新勢力的不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)MCU在汽車領域的應用需求及應用數(shù)量將持續(xù)提升。

　　在國內(nèi)眾多的MCU廠商中，杰發(fā)科技、芯旺微電子、賽騰微、琪埔維半導體、比亞迪半導體等少數(shù)公司已經(jīng)批量生產(chǎn)了車用MCU，并且進入了汽車OEM廠商供應鏈。兆易創(chuàng)新GD32 MCU作為系統(tǒng)控制的核心器件，目前擁有很多包括智能座艙在內(nèi)的周邊功能應用，比如汽車儀表、電子聲浪模擬系統(tǒng)、汽車線束集線盒、車載信息娛樂系統(tǒng)、汽車事件數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)（EDR）、車載自動診斷系統(tǒng)（OBD）和車載T-BOX等。

　　但需要看到的是，目前我國絕大多數(shù)公司的車用MCU產(chǎn)品在車窗、照明和冷卻系統(tǒng)等控制應用方面更為常見，在動力總成控制、智能座艙和ADAS等復雜應用中仍不多見。由此可見，國內(nèi)廠商在車用MCU領域仍然具備較大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

　　池憲念向《中國電子報》記者表示，受益于汽車電子等龐大下游制造業(yè)的不斷增長，未來中國MCU市場的增速將高于世界平均水平。

　　向先進工藝制程靠攏

　　汽車正在沿智能化之路不斷前行?，F(xiàn)階段，滿大街跑的智能汽車不僅外形炫酷，功能也日漸豐富。在用戶不斷追求出行質量提升的當下，車載信息娛樂需求日益水漲船高，把車用MCU變?yōu)槿f物互聯(lián)的核“芯”。

　　目前，車用MCU集成了更多無線連接功能。比起大家常常提起的“MCU+WiFi”組合，趙明宇認為，“MCU+藍牙”或將成為近期的熱門組合。趙明宇表示，WiFi承載了大量的數(shù)據(jù)通信，需要更高的處理器性能來進行配合處理，所以WiFi通常會和SoC等處理器進行組合，并衍生出更廣泛的應用場景。在娛樂等特定場景里，MCU內(nèi)部其實是集成了低功耗藍牙模塊。從技術層面來說，MCU和無線已經(jīng)成為車聯(lián)網(wǎng)應用中不可缺少的感知和連接核心器件。

　　除了推出“MCU+藍牙”組合，廠商要想順應當下車規(guī)級MCU的發(fā)展趨勢，還需要投入更多創(chuàng)新力量。

　　現(xiàn)在，智能座艙功能正在不斷融合貫通。車內(nèi)應用場景的全面電子化，拉動車機算力持續(xù)攀升。金光一對《中國電子報》記者表示，隨著邊緣計算的需求涌現(xiàn)，末端設備對算力的要求也越來越高。這些設備主要用于執(zhí)行語音識別、人像識別和圖像識別等任務。

　　為了更好地處理各種任務中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)并提升處理速度，不少廠商已經(jīng)將目光投向了異構多核處理器。趙明宇告訴《中國電子報》記者，目前軟件計算在自動駕駛階段面臨巨大挑戰(zhàn)，異構多核系統(tǒng)的出現(xiàn)則為自動駕駛帶來了希望?！霸诋悩嫸嗪颂幚砥髦?，一般都會使用‘高配主內(nèi)核+低配小內(nèi)核’的配置，這在算力提升方面有非常大的優(yōu)勢?！壁w明宇說。

　　隨著應用的日趨多元，市場對MCU的性能需求也更加多樣，既需要低算力、低功耗和低成本的MCU，也需要高算力的MCU。當前，市場中甚至出現(xiàn)了在性能上與MPU相互融合的產(chǎn)品。近期，業(yè)界就傳出三星拿下意法半導體16nm MCU訂單，將采用先進工藝為意法半導體代工生產(chǎn)車用MCU的消息。

　　三星與意法半導體的攜手合作能夠證明，車用MCU的生產(chǎn)已不再局限于成熟制程。在高性能、高算力需求的驅動下，車用MCU的工藝制程有望不斷演進。金光一向《中國電子報》記者談道，先進的工藝可以制造出兼具高性能、低功耗、低成本的芯片產(chǎn)品。同時，上游晶圓生產(chǎn)和封測資源再疊加MCU產(chǎn)銷兩旺的市場行情，將進一步加速MCU產(chǎn)品設計向先進工藝制程靠攏。

　　值得一提的是，智能汽車極佳的用戶體驗背后，其實是車內(nèi)應用場景對車用MCU提出的“高標準”與“嚴要求”。趙明宇向《中國電子報》記者表示，電動座椅、智能燈光、遠程車控等多元功能的集成，對MCU計算響應速度提出了更高要求，使廠商對MCU的規(guī)格要求進一步提升。

　　“在這種背景下，既滿足廠商要求，又具有豐富生態(tài)系統(tǒng)資源的32位MCU將成為汽車應用的主要方向?！壁w明宇對記者說，隨著先進制程工藝的使用，32位MCU的成本將有所下降，性價比會得到進一步提升，推動32位MCU市場需求持續(xù)增加。（記者 張依依）

　　轉自：中國電子報

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