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MCU、IGBT、傳感器…種類繁多且復(fù)雜,國產(chǎn)汽車芯何處飆車?

2022-05-12 17:13
芯世相
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在電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的推動下,汽車產(chǎn)業(yè)正迎來翻天覆地的變革,新的賽道也意味著新的機會,越來越多的國產(chǎn)初創(chuàng)企業(yè)和上市公司紛紛開始加碼,布局汽車電子行業(yè),但面對復(fù)雜且種類繁多的汽車電子,國產(chǎn)廠商究竟該布局哪些領(lǐng)域,才能抓住機會,早日打造出成熟的國產(chǎn)汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈呢?是MCU、功率半導(dǎo)體、模擬IC?還是傳感器、被動元件?除了以上這些偏硬件的方向,在軟件方向,又有哪些新機會呢?

日前在芯智庫第七期關(guān)于汽車芯片的內(nèi)容盛宴上,勁邦資本投資部副總經(jīng)理貢璽為大家?guī)砹嗽掝}為“汽車產(chǎn)業(yè)變革下的汽車電子發(fā)展趨勢”的精彩分享。

01

汽車產(chǎn)業(yè)變革下,硬件有哪些發(fā)展趨勢?

其實汽車產(chǎn)業(yè)大的變革主要是兩個趨勢:電動化和智能化。汽車電子背后核心的邏輯在于無論用什么樣的能源,最終都會落到汽車電子半導(dǎo)體層面,所以在兩個變革之中會有重疊的細分領(lǐng)域。變革之下,我們很多時候會討論MCU相關(guān)的話題,那我也先從MCU開始,談一談對賽道的一些理解。

MCU

提到MCU,大家都在討論國內(nèi)的MCU做的怎么樣,這個事情我會先從全球廠商的角度去看,他們目前是什么樣的情況。

先看英飛凌,英飛凌這幾年最出名的是AURIX系列。AURIX是英飛凌非常強調(diào)實時性和可靠性的產(chǎn)品系列,很多AURIX的應(yīng)用會在底盤領(lǐng)域出現(xiàn),因為底盤對于安全性、實時性的要求極高,所以AURIX這幾年對英飛凌來講,它有非常好的產(chǎn)品表現(xiàn)。

接下來我們再看NXP,其實NXP是一個很平衡的選手,不論是MCU,還是無線通訊芯片,NXP都有很強的產(chǎn)品,但是比較高端的產(chǎn)品,尤其是S32系列,我個人認為推出的有一點晚,導(dǎo)致有一些掣肘,但是它的SoC產(chǎn)品整體風格還是很及時,尤其是它最新的5nm一直在跟臺積電做相應(yīng)的配合。

另外,我想聊聊在工業(yè)領(lǐng)域很強的MCU大廠,也就是 ST,很多工業(yè)領(lǐng)域的MCU都是用ST的產(chǎn)品, ST最近有一個系列是很值得大家去關(guān)注的,就是它的28納米的Stellar產(chǎn)品系列,ST把一個比較新的存儲器技術(shù)引入,所以我個人認為存儲會在未來的一段時間內(nèi),會成為MCU賽道上的分水嶺。

還有一點是,當時摩托羅拉把一部分業(yè)務(wù)拆成了飛思卡爾,后面被NXP收購,把摩托羅拉一塊功率半導(dǎo)體的業(yè)務(wù)給到了ST,所以ST他自己雖然不做功率分離元件,但是你會發(fā)現(xiàn)它功率測量做得非常好。

另外一個就是我想說的就是瑞薩,最早比較出名的是850的系列,后面其實你會看到他在高性能上也發(fā)力了很多,包括他7nm后面要推的SoC。

以上是全球廠商目前的一些狀況,我一直覺得如果你要分析或者預(yù)測國內(nèi)的初創(chuàng)企業(yè)和上市公司的一些方向,其實你去看全球玩家的技術(shù),會有比較重要的參考意義。

第二點我想聊的是,我認為未來幾年代工廠的資源影響,其實對于車規(guī)MCU來講是很重要的事情。在MCU上其實有兩種存儲形式,一種是外掛式,另外一種是內(nèi)嵌式,各廠商在存儲上是有不同的工藝的,有的工藝做的比較好,有的工藝比較差,所以從代工廠的選擇上來講,我認為這一點也是需要去考慮的。

第三點我想聊一聊對于車規(guī)這件事情的理解。我們把車從中段劃分成上車身和下車身,其實你會看到上車身,它會跟消費有一定的重合度,但是下車身方面,我個人認為車規(guī)是一個紅線,因為它是強安全相關(guān),目前很多人覺得車規(guī)半導(dǎo)體上還沒有被凸顯到一個非常重要的程度,我個人認為跟產(chǎn)業(yè)本身發(fā)展的階段有關(guān)系。

現(xiàn)在的趨勢是從玻璃或者座艙去滲透。但是我們可以看到中國有很多的初創(chuàng)企業(yè)或者上市公司在做底盤類的Tier1,但是我們都沒見過有一家MCU還沒有滲透到底盤的系統(tǒng)之中,一旦滲透到其中,安全性或者車規(guī)級的紅線會被拉高到更高的程度。

現(xiàn)在市場上有做MCU的初創(chuàng)企業(yè)做功能安全的時候,甚至都沒有把ECC考慮進去,等到流片之后才發(fā)現(xiàn)沒有做,車規(guī)有很多的標準,你不能因為做車規(guī)而去做這件事情,正確的邏輯應(yīng)該是在一開始就應(yīng)該按照車規(guī)的設(shè)計去做,然后通過車規(guī)認證就會是一件水到渠成的事情。如果一開始就沒有按照車規(guī)的想法去設(shè)計的話,后面問題就會爆發(fā)出來。即使拋棄缺芯的背景,在未來10年甚至更長一個維度,對國內(nèi)的MCU的初創(chuàng)企業(yè)也是一個考驗,因此一定要有一個極度了解車規(guī)半導(dǎo)體的團隊,才能事半功倍。

功率半導(dǎo)體

關(guān)于功率的半導(dǎo)體,如MOSFET、IGBT、第三代半導(dǎo)體、Driver等市場,我也分享一下自己的看法。我個人認為MOSFET和IGBT的國產(chǎn)化率未來還會上升,尤其是MOSFET領(lǐng)域,而在IGBT領(lǐng)域,國內(nèi)已經(jīng)有很多家公司在做,和國外廠商的差距已經(jīng)越來越小了,在碳化硅賽道上,原材料接下來會是一個短期制約發(fā)展的點,但是從長遠角度看,我并不認為原材料一定會非常重要,因為第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后期,還是會拼產(chǎn)品的一致性、可靠性,但這可能需要一段時間。

IGBT在未來幾年還會存在一些機會,或者產(chǎn)業(yè)變革的趨勢,包括它的封裝、封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)材料的選擇等,未來都會存在變數(shù),所以我個人認為IGBT大體上有確定的趨勢,但是其細分領(lǐng)域里還會存在迭代的可能。

驅(qū)動要想做的好,對功率半導(dǎo)體的理解一定要深,就是驅(qū)動和功率是相互關(guān)聯(lián)的,做這塊的公司和頭部企業(yè)還是有一些差距的。

汽車功率半導(dǎo)體的應(yīng)用主要集中在電機上,我把車上的電機分為三類:大型電機、中型電機、小型電機。大型電機或主驅(qū)電機主要用IGBT。中型電機主要負責制動或者轉(zhuǎn)向,主要是MOSFET方案,所以在底盤領(lǐng)域創(chuàng)業(yè),無論你是做制動還是做轉(zhuǎn)向,本質(zhì)是做電機的控制。小型電機主要控制玻璃、車門、車窗、座椅等,但國內(nèi)能把玻璃上的控制做得很好的企業(yè)并不多,中型電機和小型電機做的好的企業(yè),絕大部分在德國和日本,這一塊是我對功率半導(dǎo)體賽道的一些觀點。

傳感器

傳感器可以分成兩塊,一個我們關(guān)于ADAS或者AD賽道相關(guān)的傳感器,另一塊是在自動駕駛浪潮之前,車上已經(jīng)存在的傳感器。

對于自動駕駛賽道傳感器來講,不同的賽道有不同的特點,如激光雷達和毫米波雷達,毫米波雷達在汽車上已經(jīng)應(yīng)用了很長時間,但車上的激光雷達是一個比較新的東西,在毫米波雷達賽道充斥著很多強力的對手,但在激光雷達賽道,大家都在同一個起跑線上,所以在中國做毫米波雷達的企業(yè),需要承受很大壓力,而做激光雷達的企業(yè),相對而言會滋潤一些。

對于原本就存在于車上的傳感器來講,中國企業(yè)一直在滲透,有些領(lǐng)域滲透較深,有些領(lǐng)域還是國外企業(yè)主導(dǎo),所以高端車用傳感器的壟斷程度,不比MCU低。因此我認為分析傳感器賽道,要用外企的視角,如德國、日本有很多中小型企業(yè)專注在某一款或者某一類型的傳感器上做到頂尖,這和他們的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)也有關(guān)系,但是從傳感器產(chǎn)業(yè)的特點上來講,單純做一款或者一個類別的傳感器,是很難做大的。

被動元件

從被動元件的賽道來看,我認為國產(chǎn)化相對其他賽道會更容易一些。比如說電容,車上70%的電容是液態(tài)的,高端的電容在日系企業(yè)會多一些,包括電感,目前車規(guī)級磁珠非常少,功率型電感稍微好一些,其他類型電感的國產(chǎn)化比例也沒那么高,所以它只是相對容易,但從整體來看,確實比前文提到的其他賽道容易。

模擬電子

從汽車模擬電子來看,我把它分成三類,通信相關(guān)的、電源相關(guān)的,偏數(shù)模結(jié)合的。通訊芯片是跟未來汽車的通信網(wǎng)絡(luò)強相關(guān)的,如以太網(wǎng),以太網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用了很長時間,但是車載的以太網(wǎng)里有很多需要調(diào)整的東西,比如以太網(wǎng)的延遲是非常嚴重的,所以做以太網(wǎng)的公司都在提一個叫“時間敏感”的詞。

車載以太網(wǎng)有自己的特點,落實到硬件層面,在7層架構(gòu)之中,其實第1層、第2層有很多國內(nèi)初創(chuàng)企業(yè)在做,但大部分還是在TI等外企模擬廠商手里。我認為隨著自動駕駛和座艙的整體算力提高,對于傳輸數(shù)據(jù)的要求速率會很高,所以未來這也是一個很值得關(guān)注的市場。

另外一塊,我想聊的是一個稍微細分的領(lǐng)域,就是serdes芯片。我認為未來幾年會有統(tǒng)一化的趨勢,因為現(xiàn)在這塊,各家是各家的一套玩法,名字可能都不一樣,不同家的產(chǎn)品是不統(tǒng)一的,當然也有OEM去推動他們的統(tǒng)一,但目前,我個人認為它還是處于比較分散的狀態(tài)。

有一些朋友在OEM做比較前沿的開發(fā),他們認為未來做視覺, ISP如果說跟后端SoC或者前端的攝像頭去做相應(yīng)的合并之后,其實有可能serdes就不存在了,會不會有這樣一個一個可能性?這里面存在很多的變數(shù),ISP有被前端或者后端吃掉的趨勢,那未來是否還需要這類方案,也是個變數(shù)。

我還想提一個PHY,其實主要分三種:三種就是我們講就是叫C-PHY,D-PHY,是傳輸距離比較短,那10米一直在推另外一個東西叫A-PHY,它的傳輸距離大概在15米左右,它大概能覆蓋到車內(nèi)通信所需要的距離。我個人認為就是 A-PHY的話,其實未來可能也會對serdes或者橋接的方案會造成一些沖擊。

關(guān)于通信領(lǐng)域我就聊這么多,我認為從整體架構(gòu)上來講,無論是硬件層還是協(xié)議層,它其實目前還是處于早期,或者說很多產(chǎn)業(yè)的既定做法還沒有形成,所以這里面存在很多的機會。

還有電源,會有一些集成式的方案,這些方案未來可能會做相應(yīng)的整合,在缺芯的情況之下,我也很贊同這個觀點,完全可以用分立電路的形式去解決,但是本身來講其實定制的MCU或SoC,它更多是從成本端或從車的一些布置的空間的角度去考慮的。

再說說隔離芯片,前幾天科創(chuàng)板車規(guī)級芯片第一股表現(xiàn)也非常不錯,一方面是看到了二級市場對汽車電子賽道的認可,未來這一塊我認為還會有新的機會,還有時鐘芯片、信號鏈芯片等,我認為未來在車上都有很多機會,但是做模擬,如果未來有資本想法的話,我個人認為需要很多的產(chǎn)品去疊加,單純做一款產(chǎn)品是比較難的。

02

車載軟件的發(fā)展趨勢:軟件定義汽車

現(xiàn)在都在講:軟件定義汽車。關(guān)于軟件我想聊兩個點,一個是CP和AP的對比,另外一個是自動駕駛賽道里,AP包括ROS、DDS、SOME/IP之間的關(guān)聯(lián),包括未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。

CP更多還是在MCU這樣一個領(lǐng)域,我個人認為它的市場蛋糕切得差不多了,所以從創(chuàng)業(yè)的角度,我認為AP架構(gòu)下面的機會更多一些,當然也有不少初創(chuàng)企業(yè)在傳統(tǒng)的CP下面去做一些嘗試,我只說大趨勢方向,因為CP背后有很多外企站臺,他們之間形成了非常強的這種綁定和合作的關(guān)系,所以我認為在這種既定的利益劃分格局之下去做些事情,還是挺難的,當然一旦突破也會很不錯,但我覺得可能不光是商業(yè),從整體國產(chǎn)化的政策推動去做可能更好一些。而AP更多的是面向未來的自動駕駛賽道。

傳統(tǒng)的CP玩家一開始會面臨一個選擇,比如百度一開始是基于ROS1開發(fā)的,到后來他發(fā)現(xiàn)了一些問題,所以他在ROS1的基礎(chǔ)之上,也做了一套OS。到后來很多人都意識到這個問題,所以在ROS1的基礎(chǔ)之上,其實加了其他的東西,去增強它通信的中間件的問題。其實AP也會有一些變數(shù),因為就是有的人支持AP,有的人支持ROS,其中有一部分支持AP的,實際上是從傳統(tǒng)的CP架構(gòu)過來的。

比如有些德國的Tier1在面對操作系統(tǒng)的時候,他是多面下注的想法,也沒有那么清晰未來哪一種類型的操作系統(tǒng)會是比較受歡迎,所以我覺得可能都有機會,也不排除未來DDS和SOME/IP做一些相應(yīng)的整合,因此未來幾年在軟件或者操作系統(tǒng)還會有很多的兼并、整合的機會產(chǎn)生,這是我對于這個整體軟件細分賽道的一些個人的看法。

本文原發(fā)于:芯世相公眾號

       原文標題 : MCU、IGBT、傳感器…種類繁多且復(fù)雜,國產(chǎn)汽車芯何處飆車?

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權(quán)或其他問題,請聯(lián)系舉報。

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