2020年時每輛智能汽車芯片使用數(shù)量將達到1000顆,利潤增長率為全球芯片市場的2倍。
兆易創(chuàng)新之前宣布,其GD25全系列SPINORFlash產(chǎn)品已完成AEC-Q100認證,是目前*的全國產(chǎn)化車規(guī)閃存產(chǎn)品,可以為汽車前裝市場以及需要車規(guī)級產(chǎn)品的特定應(yīng)用提供高性能和高可靠性的閃存解決方案。
近些年來,伴隨著新能源和自動駕駛等趨勢,使得汽車電子市場持續(xù)升溫,不僅讓半導(dǎo)體廠商加大在此間的投入,也讓傳統(tǒng)車廠開始重視汽車芯片的研究。新的市場環(huán)境,也促生了一批新的汽車芯片公司林立而起。由這些企業(yè)之間展開的競爭,使得汽車芯片市場百花齊放。但是礙于汽車電子產(chǎn)品門檻較高,也讓中國企業(yè)感受到了困難。此次,兆易創(chuàng)新通過了AEC-Q100認證,是否也讓我們尋到了一絲中國汽車芯片即將迎來曙光的氣息。
汽車電子市場誘惑力大
2016年,汽車芯片憑借300億美元的市場被視為是半導(dǎo)體市場成長很快的應(yīng)用領(lǐng)域之一。同時,GGII預(yù)測,2020年全球車用芯片市場規(guī)模將增至430億美元。目前看來,盡管汽車相比其他領(lǐng)域?qū)φ麄€芯片產(chǎn)業(yè)而言占比只有大約10%,但未來,伴隨著新能源和自動駕駛市場的迸發(fā),汽車將用到更多的芯片。高德納咨詢公司預(yù)測稱,到2020年,汽車半導(dǎo)體這一業(yè)務(wù)板塊的利潤增長率將是全球芯片市場的兩倍。
目前,一輛普通的新車芯片數(shù)量超過600個,芯片在每輛汽車中的價值超過2000元。而2018年全球汽車銷量接近1億輛。而未來的ADAS系統(tǒng)在向L3、L4階段升級的過程中,則需要更多的CMOS傳感器、MEMS傳感器、以及探測雷達來感知周圍環(huán)境。同時,新能源汽車動力系統(tǒng)的電氣化使得功率器件使用量大幅增加。同時,由于新能源汽車的動力結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,也為電源管理芯片帶來了新的發(fā)展機會。在自動駕駛和新能源兩者的驅(qū)動下,便可窺見汽車芯片的誘惑有多大。
根據(jù)不同的用途,汽車芯片又可分為MCU、功率半導(dǎo)體(IGBT、MOSFET等)、傳感器及其他。根據(jù)StrategyAnalytics數(shù)據(jù)顯示,在純電動車中,MCU占比僅次于功率半導(dǎo)體,為11%。DIGITIMES預(yù)測,功能芯片MCU市場規(guī)模有望從2017年66億美元穩(wěn)步提升至2020年72億美元。
通過這些數(shù)據(jù),我們不難看出,未來汽車芯片潛力巨大。汽車市場為眾多半導(dǎo)體企業(yè)提供了發(fā)展機會,從MCU到功率器件都有涉及。在這種情況下,也難免增加了許多之前從未涉足過汽車芯片的玩家。
歐美日廠商把持
從全球汽車芯片市場來看,恩智浦、英飛凌、意法半導(dǎo)體、瑞薩、博世、賽普拉斯等是汽車芯片的傳統(tǒng)玩家。
2015年,恩智浦收購飛思卡爾以后,一直穩(wěn)居全球汽車電子市場榜首。公司憑借在處理、連接與安全三個方面的優(yōu)勢,打造了嵌入式處理器與MCU、各類通信模塊以及安全芯片等產(chǎn)品,可以提供較為廣泛、全面的汽車芯片。除此之外,在傳統(tǒng)汽車芯片企業(yè)中,英飛凌以向汽車領(lǐng)域供應(yīng)傳感器、微控制器和功率半導(dǎo)體等產(chǎn)品見長;瑞薩電子以車用MCU方面占有著優(yōu)勢,賽普拉斯長期居于全球汽車NOR閃存市場榜首,以65%的市場份額傲視群雄。
汽車市場的火爆,也讓一些老牌芯片廠商看紅了眼。傳統(tǒng)汽車芯片廠商不僅要與自己的老對手競爭,還要時刻關(guān)注著包括高通、英特爾、三星、英偉達、賽靈思等新進玩家的動態(tài)。而這些玩家,除了英偉達以外(英偉達憑借GPU優(yōu)勢布局汽車芯片),幾乎無一例外地都走上了通過收購發(fā)展汽車芯片的路線。
2014年,高通以驍龍芯片開始布局車載娛樂市場,而后,高通從車內(nèi)蜂窩調(diào)制解調(diào)器業(yè)務(wù)入手,形成了電動汽車無線充電、遠程信息處理、資訊娛樂三大板塊。高通曾想通過收購恩智浦布局汽車芯片領(lǐng)域,可惜這樁交易在2018年正式宣告結(jié)束。2017年,英特爾斥資153億美元收購Mobileye,布局自動駕駛領(lǐng)域,據(jù)悉,Mobileye計劃在2021年批量化實現(xiàn)L4-L5級別的自動駕駛應(yīng)用。2018年,賽靈思收購深鑒科技,強化汽車領(lǐng)域市場,有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,到2018年賽靈思的芯片已經(jīng)被運用到29個汽車品牌,111款車型中,且未來這個數(shù)字還會繼續(xù)擴大。同樣走著收購發(fā)展汽車芯片的還有三星電子,三星電子收購哈曼在前,隨后還成立了專門的ADAS/自動駕駛戰(zhàn)略業(yè)務(wù)部門,研發(fā)車聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛相關(guān)的前沿技術(shù),后來又推出了自家全新汽車芯片品牌——ExynosAuto和ISOCELLAuto。
同時,類似特斯拉、豐田等整車廠也開始參與到汽車芯片的制造研發(fā)中來,開始搶奪汽車電子這塊蛋糕。
在上述的介紹中,無論是傳統(tǒng)汽車芯片供應(yīng)商還是老牌芯片廠,亦或是整車廠都能憑借自身技術(shù)經(jīng)驗或者是資本上的強大優(yōu)勢,占據(jù)了汽車電子的大部分市場。面對國際市場上汽車芯片熱火朝天的局面,我國在汽車芯片上的情況卻又是另一番天地。我國汽車芯片嚴重依賴進口,上述的各大廠商也將中國市場視為汽車芯片領(lǐng)域重要的增長地區(qū),紛紛布局其汽車芯片在中國的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,我國汽車芯片市場規(guī)模約占全球的20%,但是國產(chǎn)汽車芯片在全球占比不到1%。
為什么會出現(xiàn)這種情況?
兩道必須跨越的鴻溝
要想弄清楚這個問題,就先要了解汽車芯片市場的門檻在哪里。汽車,在現(xiàn)代生活中占有了重要的地位,因而,其安全性必須得到保障。汽車芯片對安全性的要求包括,對溫度、質(zhì)量、使用壽命和可靠性。如何判定安全性,這就要靠AECQ100和ISO16949這兩個認證。
AECQ100由AIAG汽車組織開發(fā)的用于集成電路的資格認證測試流程。此規(guī)格的目的是要確定一種器件在應(yīng)用中能夠通過應(yīng)力測試以及被認為能夠提供某種級別的品質(zhì)和可靠性。AEC-Q100包括了一系列應(yīng)力測試失效機理、低應(yīng)力測試認證要求的定義及集成電路認證的參考測試條件。這些測試能夠模擬跌落半導(dǎo)體器件和封裝失效,目的是能夠相對于一般條件加速跌落失效。在這個標(biāo)準(zhǔn)中,涉及汽車的部分有:AEC-Q001 零件平均測試指導(dǎo)原則、AEC-Q002 統(tǒng)計式良品率分析的指導(dǎo)原則、AEC-Q003 芯片產(chǎn)品的電性表現(xiàn)特性化的指導(dǎo)原則、AEC-Q004 零缺陷指導(dǎo)原則以及SAE J1752/3 集成電路輻射測量程序。
ISOTS16949是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2002年3月公布了一項行業(yè)性的質(zhì)量體系要求。ISOTS16949是國際汽車行業(yè)的一個技術(shù)規(guī)范,其針對性和適用性非常明確:此規(guī)范只適用于汽車整車廠和其直接的零備件制造商。這些廠家必須是直接與生產(chǎn)汽車有關(guān)的,能開展加工制造活動,并通過這種活動使產(chǎn)品能夠增值。