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汽车芯片遇寒冬?重质缺量是关键

近日,摩根士丹利又一次敲响了芯片过剩的警钟,在其最新发布的《亚太车用半导体》报告中指出:

部分车用半导体如MCU与CIS供应商包括瑞萨、安森美等,目前正在削减一部分第四季度的芯片测试订单,显示车用芯片缺货得到明显缓解。

对于砍单,该报告主要列举并分析出了两个原因:

造成两大厂商砍单的原因其一是:台积电在Q3季度大幅度提高车用半导体晶圆产量。

其二是:占据全球新能源汽车市场半壁江山的中国市场销量转弱,导致车用半导体开始足额供给,因而导致砍单。数据显示,2022年以来,中国新能源汽车销量节节攀升;但同时也能看到,销量增长速度在逐渐放缓。

这是否也意味着:在寒冬之下,连喊缺声最高的汽车芯片都将转向过剩?

站在市场层面,车企的表现或许和摩根士丹利的结论仍有明显不同:

素材来自:CCTV2-天下财经

11月22日丰田表示,2022年12月全球计划汽车产量约75万辆:

该数据与去年12月实际生产产量(80万辆)相比,约减少6%。

由于车用芯片持续短缺,12月丰田位于日本的3座组装工厂的部分生产线将实施停工;同时,受车用芯片短缺影响,丰田也将本财年(2022年4月至2023年3月)全球产量目标从970万辆下调至920万辆。

稍早之前,日产汽车的美国分公司也对外表示,供应链问题将迫使其位于密西西比州Canton的组装厂11月减产:

日产表示:将减少Titan和Frontier掀背卡车以及Altima轿车11月的生产天数,12月生产天数预料也会下降;

一份提供给经销商的备忘录写道:“减少生产天数是因为半导体芯片持续短缺,导致供应链中断。”

或许以上种种,作为半导体从业者的我们或许可以察觉:

汽车缺芯已由全面紧缺转向局部紧张。

素材来自:电子工程专辑

根据汽车芯片种类的不同,我们应该区别性地看待“缺芯”;正如一位台积电芯片物理设计工程师所言:

总的来看:特定功能模组的升级潮,带动新技术产品的需求,是汽车芯片至今需求仍强的关键因素。IDM厂商现阶段的调整,只是针对部分供货已经无忧的成熟制程或功率元件,整体来看车用芯片还没有更明确的转坏迹象。

具体来看:目前中低阶功率半导体和MCU相对不缺,但新的功能性产品
及高阶MCU、ADAS、AI、感测器、车用DDI相关芯片则相对短缺。

特别是,这种“缺芯”的困境还可以更为具象化地体现在新能源汽车领域:

资料显示,平均一辆传统燃油车中需要搭载500-600颗芯片,随着新车“新四化”的演进,平均每辆汽车搭载的芯片数量将上升至1000颗;

其中,新能源汽车需要的芯片数量将超过2000颗,而智能电动汽车对芯片的需求量有望提升至3000颗,绝对数量可在5000颗以上。

特别是:在智能化趋势下,将催生CIS、MEMS、摄像头、激光雷达传感器等芯片需求;网联化趋势下,将催生出IMU/GPS、ECU、MCU芯片的需求;电动化趋势下,功率半导体IGBT等。

谈到新能源汽车,最能体现其“科技豪华”理念的智能化技术之一就是自动驾驶技术:

现阶段,L2级自动驾驶逐渐渗透,高阶自动驾驶初现雏形。

L2级自动驾驶渗透率自2017年来,每年均有5pcts左右提升,2022H1达33%;此外,特斯拉、蔚来、小鹏、理想、高合、长城等品牌均有车型具备地图领航/领航辅助功能,诸如此类的L2+车型,在2022H1渗透率达5%。

综上所述,在当下这种重质缺量的“缺芯”环境下,我们或许可以尝试用Chiplet技术打破僵局:

AMD, TSMC & Imec Show Their Chiplet Playbooks at ISSCC

针对汽车芯片对于“重质缺量”的问题,人们有理由预期:Chiplet技术将会在未来 10 年构建新的汽车芯片生态:

这是因为:随着高性能计算市场进入超预期的高速发展阶段,由于摩尔定律的经济效益降低,不能再只依赖工艺和架构等少数几个维度去实现性能和复杂度的指数型提升。详情请点击下文。

如何满足2023年国内算力需求?Chiplet是关键

特别是以新能源汽车巨头——特斯拉为首的新能源汽车生态,则需要尝试打破原有固有理念,尝试以Chiplet的新理念尝试汽车芯片的新布局:

图片来自:台积电封装技术(2021)

特斯拉或许已经做出了改变,其新型高性能计算(HPC)芯片将使用台积电的晶圆封装技术(SoW)进行晶圆加工:

有传言称,由博通和特斯拉联合开发的新型高性能计算(HPC)芯片将使用台积电的7nm最新制程工艺和晶圆封装技术(SoW)进行晶圆加工。

由于台积电最新的封装技术InFO_SoW将HPC芯片与散热模块直接集成在一个封装中,而无需基板和PCB;因此使用了这种技术的芯片将进一步达成高性能、低消耗、低成本的理念。

其中,InFO_SoW封装技术支持超高性能HPC芯片,具有芯片阵列,电源和散热器模块的集成,以及使用重新分配层(RDL)技术连接多个芯片的功能;每个芯片都直接层压在散热模块上,从而无需基板和PCB。

更有消息称:由博通和特斯拉共同开发的HPC芯片有望成为从电动汽车到自动驾驶汽车的重要合作入口。

博通为特斯拉开发的HPC芯片将成为未来特斯拉电动汽车的核心ASIC;

它能用于控制和支持四个主要的汽车应用:包括高级驾驶员辅助系统、电动汽车动力总成、车载娱乐系统和车身电子设备,并进一步支持自动驾驶汽车所需的实时计算。

最后,反观国内市场:作为占据全球新能源汽车市场半壁江山的中国市场,我们则更应直面当下汽车芯片重质缺量的“缺芯”问题:

首先,汽车芯片拥有千亿市场的潜力,但汽车芯片的国产化率却不足5%。

其次,目前半导体产业贸易环境的诡谲,使得国内汽车厂商更需要本土芯片厂商来支持他们的发展。

就如:蔚来、小鹏、理想等国内汽车新势力异军突起,这些新贵车企的客户关系壁垒更弱、对于个性化服务和新技术工艺应用的要求更高,进行国产替代的机会较大。

当然,作为国内的半导体从业者,在以上种种的挑战和机遇面前;我们当下的选择,或许已经正在改变着当下中国汽车芯片那薄弱的生态......

由于篇幅受限,本次汽车芯片就先介绍这么多......

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最后的最后,借由歌德的一句名言:

你若要喜爱自己的价值,你就得给世界创造价值。

愿每位半导体从业者可以——

常探索,勇尝试!

2024-04-24

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