Lai gan 2021. gada otrajā pusē daži autobūves uzņēmumi norādīja, ka mikroshēmu trūkuma problēma 2022. gadā tiks novērsta, bet oriģinālo iekārtu ražotāji ir palielinājuši pirkumus un savstarpējo spēļu mentalitāti, kā arī nobriedušu automobiļu klases mikroshēmu ražošanas jaudu piegādi. Uzņēmumi joprojām atrodas ražošanas jaudas paplašināšanas stadijā, un pašreizējo globālo tirgu joprojām nopietni ietekmē kodolu trūkums.
Tajā pašā laikā līdz ar autobūves nozares paātrināto pārveidi uz elektrifikāciju un inteliģenci, arī rūpnieciskā mikroshēmu piegādes ķēde piedzīvos dramatiskas izmaiņas.
1. MCU sāpes zem kodola trūkuma
Tagad, atskatoties uz serdeņu trūkumu, kas sākās 2020. gada beigās, uzliesmojums neapšaubāmi ir galvenais iemesls nelīdzsvarotībai starp automobiļu mikroshēmu piedāvājumu un pieprasījumu. Lai gan aptuvenā globālo MCU (mikrokontrolleru) mikroshēmu lietojumprogrammu struktūras analīze liecina, ka no 2019. līdz 2020. gadam MCU izplatīšana automobiļu elektronikas lietojumprogrammās aizņems 33% no pakārtotā lietojumprogrammu tirgus, bet salīdzinājumā ar attālo tiešsaistes biroju. šķeldu dizaineri ir nobažījušies, šķeldu lietuves un iepakošanas un testēšanas uzņēmumus ir nopietni skārušas tādas problēmas kā epidēmijas apturēšana.
Skaidu ražošanas rūpnīcas, kas pieder darbietilpīgām nozarēm, 2020. gadā cietīs no nopietna darbaspēka trūkuma un slikta kapitāla apgrozījuma. Pēc tam, kad mikroshēmu iepriekšējais dizains ir pārveidots automobiļu uzņēmumu vajadzībām, tas nav spējis pilnībā plānot ražošanu, apgrūtinot to lai šķeldas tiktu piegādātas uz pilnu jaudu. Autorūpnīcas rokās parādās situācija ar nepietiekamu transportlīdzekļu ražošanas jaudu.
Pagājušā gada augustā STMicroelectronics Muar rūpnīca Muarā, Malaizijā bija spiesta slēgt dažas rūpnīcas jaunās kroņa epidēmijas ietekmes dēļ, un slēgšana tieši izraisīja mikroshēmu piegādi Bosch ESP/IPB, VCU, TCU un citām sistēmām, kas ilgstoši atrodas piegādes pārtraukuma stāvoklī.
Turklāt 2021. gadā ar to saistītās dabas katastrofas, piemēram, zemestrīces un ugunsgrēki, arī daži ražotāji īstermiņā nespēs ražot. Pagājušā gada februārī zemestrīce nodarīja nopietnus postījumus Japānas uzņēmumam Renesas Electronics, kas ir viens no pasaules lielākajiem mikroshēmu piegādātājiem.
Automobiļu uzņēmumu nepareizais novērtējums par pieprasījumu pēc transportlīdzekļos iebūvētām mikroshēmām, kā arī fakts, ka iepriekšējā posma ražotāji ir pārveidojuši transportlīdzekļos iebūvēto mikroshēmu ražošanas jaudu patērētāju mikroshēmās, lai garantētu materiālu izmaksas, ir izraisījis MCU un NVS, kurām ir vislielākā pārklāšanās starp automobiļu mikroshēmām un galvenajiem elektroniskajiem izstrādājumiem. (CMOS attēla sensors) ir nopietns trūkums.
No tehniskā viedokļa ir vismaz 40 veidu tradicionālo automobiļu pusvadītāju ierīču, un kopējais izmantoto velosipēdu skaits ir 500-600, kas galvenokārt ietver MCU, jaudas pusvadītājus (IGBT, MOSFET uc), sensorus un dažādus analogās ierīces. Autonomie transportlīdzekļi arī Tiks izmantota virkne produktu, piemēram, ADAS papildu mikroshēmas, CIS, AI procesori, lidari, milimetru viļņu radari un MEMS.
Atbilstoši transportlīdzekļu pieprasījuma daudzumam šī galvenā deficīta krīze visvairāk ietekmēja to, ka tradicionālajai automašīnai ir nepieciešami vairāk nekā 70 MCU mikroshēmas, un automobiļu MCU ir ESP (elektroniskās stabilitātes programmas sistēma) un ECU (transportlīdzekļa galvenās vadības mikroshēmas galvenās sastāvdaļas). ). Ņemot par piemēru galveno Haval H6 lejupslīdes iemeslu, ko Great Wall vairākas reizes minēja kopš pagājušā gada, Great Wall teica, ka nopietnais H6 pārdošanas apjoma kritums daudzos mēnešos ir saistīts ar nepietiekamo Bosch ESP piegādi, ko tas izmantoja. Iepriekš populārie Euler Black Cat un White Cat arī paziņoja par pagaidu ražošanas apturēšanu šā gada martā tādu problēmu dēļ kā ESP piegādes samazinājumi un mikroshēmu cenu pieaugums.
Apkaunojoši, lai gan auto čipu rūpnīcas būvē un iespējo jaunas vafeļu ražošanas līnijas 2021. gadā, kā arī mēģina pārcelt auto čipsu procesu nākotnē uz veco ražošanas līniju un jauno 12 collu ražošanas līniju, lai palielinātu ražošanas jaudu un gūt apjomradītus ietaupījumus, Tomēr pusvadītāju iekārtu piegādes cikls bieži vien ir vairāk nekā pusgads. Turklāt ražošanas līnijas pielāgošana, produktu verifikācija un ražošanas jaudas uzlabošana prasa ilgu laiku, tāpēc jaunā ražošanas jauda, visticamāk, darbosies 2023.–2024. .
Ir vērts pieminēt, ka, lai gan spiediens ilgst jau ilgu laiku, autobūves kompānijas joprojām ir optimistiskas par tirgu. Un jaunā skaidu ražošanas jauda ir paredzēta, lai nākotnē atrisinātu pašreizējo lielāko skaidu ražošanas jaudas krīzi.
2. Jauns kaujas lauks zem elektriskās izlūkošanas
Tomēr autobūves nozarei pašreizējās mikroshēmu krīzes atrisināšana var atrisināt tikai steidzamo vajadzību pēc pašreizējās tirgus piedāvājuma un pieprasījuma asimetrijas. Saskaroties ar elektrisko un viedo nozaru pārveidi, automobiļu mikroshēmu piegādes spiediens nākotnē tikai pieaugs eksponenciāli.
Pieaugot pieprasījumam pēc transportlīdzekļos integrētas elektrificētu produktu vadības, kā arī FOTA modernizācijas un automātiskās braukšanas brīdī jaunu enerģijas transportlīdzekļu mikroshēmu skaits ir palielināts no 500-600 degvielas transportlīdzekļu laikmetā līdz 1000 līdz 1200. Arī sugu skaits pieaudzis no 40 līdz 150.
Daži autobūves nozares eksperti teica, ka augstas klases viedo elektrisko transportlīdzekļu jomā nākotnē viena transportlīdzekļa mikroshēmu skaits palielināsies vairākas reizes līdz vairāk nekā 3000 vienībām, un automobiļu pusvadītāju īpatsvars materiālu izmaksās. viss transportlīdzeklis pieaugs no 4% 2019. gadā līdz 12 2025. gadā, un līdz 2030. gadam tas var pieaugt līdz 20%. Tas nozīmē ne tikai to, ka elektriskā intelekta laikmetā pieaug pieprasījums pēc mikroshēmām transportlīdzekļiem, bet arī atspoguļo straujo tehnisko grūtību un transportlīdzekļiem nepieciešamo mikroshēmu izmaksu pieaugumu.
Atšķirībā no tradicionālajiem oriģinālo iekārtu ražotājiem, kur 70% mikroshēmu degvielas transportlīdzekļiem ir 40–45 nm un 25% ir zemas specifikācijas mikroshēmas virs 45 nm, mikroshēmu īpatsvars 40–45 nm procesā plaši izplatītajiem un augstākās klases elektriskajiem transportlīdzekļiem tirgū ir mainījies. samazinājās līdz 25%. 45%, savukārt mikroshēmu īpatsvars virs 45nm procesa ir tikai 5%. No tehniskā viedokļa nobriedušas augstākās klases procesu mikroshēmas, kas ir mazākas par 40 nm, un progresīvākas 10 nm un 7 nm procesu mikroshēmas neapšaubāmi ir jaunas konkurences jomas jaunajā automobiļu rūpniecības laikmetā.
Saskaņā ar Hushan Capital 2019. gadā publicēto aptaujas ziņojumu, jaudas pusvadītāju īpatsvars visā transportlīdzeklī ir strauji palielinājies no 21% degvielas transportlīdzekļu laikmetā līdz 55%, savukārt MCU mikroshēmas ir samazinājušās no 23% līdz 11%.
Tomēr dažādu ražotāju atklātā pieaugošā mikroshēmu ražošanas jauda joprojām galvenokārt ir ierobežota ar tradicionālajām MCU mikroshēmām, kuras pašlaik ir atbildīgas par dzinēja/šasijas/virsbūves vadību.
Elektriskajiem viedajiem transportlīdzekļiem AI mikroshēmas, kas ir atbildīgas par autonomas braukšanas uztveri un saplūšanu; jaudas moduļi, piemēram, IGBT (izolētu vārtu dubultais tranzistors), kas atbild par jaudas pārveidošanu; sensoru mikroshēmas autonomai braukšanas radara uzraudzībai ir ievērojami palielinājušas pieprasījumu. Visticamāk, tas kļūs par jaunu "pamatproblēmu trūkuma" kārtu, ar kuru nākamajā posmā saskarsies automašīnu uzņēmumi.
Taču jaunajā posmā autokompānijām traucē nevis ārējo faktoru traucētā ražošanas jaudas problēma, bet gan tehniskās puses ierobežotais mikroshēmas "iestrēgtais kakls".
Ņemot par piemēru pieprasījumu pēc intelekta radītajām mākslīgā intelekta mikroshēmām, autonomās braukšanas programmatūras skaitļošanas apjoms jau ir sasniedzis divciparu TOPS (triljoni operāciju sekundē) līmeni, un tradicionālo automobiļu MCU skaitļošanas jauda diez vai atbilst skaitļošanas prasībām. autonomajiem transportlīdzekļiem. Automobiļu tirgū ir ienākušas AI mikroshēmas, piemēram, GPU, FPGA un ASIC.
Pagājušā gada pirmajā pusē Horizon oficiāli paziņoja, ka tā trešās paaudzes transportlīdzekļu klases produkts, Journey 5 sērijas mikroshēmas, ir oficiāli izlaists. Saskaņā ar oficiālajiem datiem, Journey 5 sērijas mikroshēmu skaitļošanas jauda ir 96TOPS, enerģijas patēriņš 20 W un energoefektivitātes koeficients 4,8TOPS/W. . Salīdzinot ar 2019. gadā Tesla izdoto FSD (pilnīgi autonomas braukšanas funkcijas) mikroshēmas 16 nm procesa tehnoloģiju, vienas mikroshēmas parametri ar skaitļošanas jaudu 72TOPS, enerģijas patēriņu 36 W un energoefektivitātes koeficientu 2TOPS/W ir ievērojami uzlabots. Šis sasniegums ir iemantojis arī daudzu automobiļu uzņēmumu, tostarp SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery un Ideal, labvēlību un sadarbību.
Intelekta vadīta, nozares iesaistīšanās ir bijusi ārkārtīgi strauja. Sākot no Teslas FSD, AI galveno vadības mikroshēmu izstrāde ir kā Pandoras lādes atvēršana. Neilgi pēc Journey 5 NVIDIA ātri izlaida Orin mikroshēmu, kas būs viena mikroshēma. Skaitļošanas jauda ir palielinājusies līdz 254TOPS. Runājot par tehniskajām rezervēm, Nvidia pagājušajā gadā publikai pat priekšskatīja Atlan SoC mikroshēmu ar vienu skaitļošanas jaudu līdz 1000TOPS. Pašlaik NVIDIA stingri ieņem monopolstāvokli automobiļu galveno vadības mikroshēmu GPU tirgū, visu gadu saglabājot 70% tirgus daļu.
Lai gan mobilo tālruņu giganta Huawei ienākšana automobiļu rūpniecībā ir izraisījusi konkurences viļņus automobiļu mikroshēmu nozarē, ir labi zināms, ka ārējo faktoru ietekmē Huawei ir bagāta dizaina pieredze 7nm procesa SoC, taču tas nevar. palīdzēt labākajiem mikroshēmu ražotājiem. tirgus veicināšana.
Pētniecības iestādes spekulē, ka AI mikroshēmu velosipēdu vērtība strauji pieaug no 100 USD 2019. gadā līdz USD 1000+ līdz 2025. gadam; tajā pašā laikā arī iekšzemes automobiļu AI mikroshēmu tirgus palielināsies no 900 miljoniem ASV dolāru 2019. gadā līdz 91 miljoniem 2025. gadā. Simts miljoni ASV dolāru. Tirgus pieprasījuma straujais pieaugums un augsta standarta mikroshēmu tehnoloģiskais monopols neapšaubāmi vēl vairāk apgrūtinās automobiļu uzņēmumu turpmāko inteliģento attīstību.
Līdzīgi kā pieprasījums AI mikroshēmu tirgū, arī IGBT kā svarīga pusvadītāju sastāvdaļa (ieskaitot mikroshēmas, izolācijas substrātus, spailes un citus materiālus) jaunajā enerģijas transportlīdzeklī ar izmaksu attiecību līdz 8-10%. liela ietekme uz autobūves nozares turpmāko attīstību. Lai gan vietējie uzņēmumi, piemēram, BYD, Star Semiconductor un Silan Microelectronics, ir sākuši piegādāt IGBT vietējiem automobiļu uzņēmumiem, pagaidām iepriekš minēto uzņēmumu IGBT ražošanas jaudas joprojām ir ierobežotas uzņēmumu mēroga dēļ, apgrūtinot segt strauji augošos vietējos jaunos enerģijas avotus. tirgus izaugsmi.
Labā ziņa ir tā, ka, saskaroties ar nākamo SiC posmu, kas aizstās IGBT, Ķīnas uzņēmumi daudz neatpaliek izkārtojumā, un paredzams, ka SiC projektēšanas un ražošanas iespēju paplašināšana, kas balstīta uz IGBT pētniecības un attīstības iespējām pēc iespējas ātrāk, palīdzēs automašīnu uzņēmumiem un tehnoloģijas. Nākamajā sacensību posmā ražotāji iegūst priekšrocības.
3. Yunyi Semiconductor, kodols viedā ražošana
Saskaroties ar mikroshēmu trūkumu automobiļu rūpniecībā, Yunyi ir apņēmies atrisināt pusvadītāju materiālu piegādes problēmu klientiem automobiļu rūpniecībā. Ja vēlaties uzzināt par Yunyi Semiconductor piederumiem un veikt vaicājumu, lūdzu, noklikšķiniet uz saites:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Izlikšanas laiks: 25.03.2022