車規(guī)級(jí)芯片為何缺到如此爆炸？

車規(guī)級(jí)芯片,就是使用在汽車制造中的芯片。隨著汽車電子化、智能化,車規(guī)芯片種類越來越多、功能越來越重要,傳統(tǒng)燃油車中車規(guī)芯片主要包含MCU、功率半導(dǎo)體(IGBT、MOSFET等)、傳感器和各類模擬器件,電動(dòng)汽車智能化后又在汽車中新增了ADAS輔助類芯片、圖像傳感器、AI處理器、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)和MEMS等車規(guī)芯片產(chǎn)品。

由于不像消費(fèi)電子品中的芯片一樣,平時(shí)都被主人捧在手心里、揣在褲兜里、放在包包里,車規(guī)芯片的重要特點(diǎn)就是要能抗造、抗極端溫度、安全性高,就算是工業(yè)級(jí)芯片,也沒有達(dá)到車規(guī)級(jí)芯片的高標(biāo)準(zhǔn)。

所以,雖然車規(guī)級(jí)芯片對(duì)于算力或者說芯片制程要求沒有消費(fèi)電子芯片那么變態(tài),手機(jī)芯片動(dòng)輒5nm、3nm的在車規(guī)級(jí)芯片中完全是不存在的,40nm的車規(guī)芯片都算高級(jí)貨。

但是,正是由于車規(guī)芯片的要求太高、汽車廠商對(duì)于供貨商有嚴(yán)格的生產(chǎn)認(rèn)證要求,車規(guī)芯片制造的難度卻一點(diǎn)不低,因此,這個(gè)領(lǐng)域長(zhǎng)期被汽車發(fā)源地的歐洲國(guó)家企業(yè)所占據(jù)。

以車規(guī)芯片中最重要的器件MCU為例。MCU(微控制單元,Microcontroller Unit) 并不是一種芯片的名稱,而是一類芯片的名稱。

MCU有點(diǎn)類似手機(jī)里的SoC,單個(gè)MCU同時(shí)將CPU、RAM、ROM、定時(shí)計(jì)數(shù)器和多種I/O接口集成在一張芯片上,使得MCU仿佛是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。所以MCU也被稱為單片微型計(jì)算機(jī)或者單片機(jī)。

MCU在一輛汽車中的半導(dǎo)體器件中可以占到三分之一以上的比例,從車身動(dòng)力總成到車身控制、信息娛樂、輔助駕駛,從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元,到雨刷、車窗、電動(dòng)座椅、空調(diào)等控制單元,每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都需要MCU的參與。

目前,車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)前三強(qiáng)企業(yè)就占據(jù)了超過50%的份額,意法半導(dǎo)體、恩智浦、英飛凌是歐洲企業(yè),微芯科技、德州儀器是美國(guó)企業(yè),瑞薩電子是日本企業(yè)。

再以功率半導(dǎo)體為例。功率半導(dǎo)體器件是汽車中實(shí)現(xiàn)能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷Ｄ壳叭蜍囈?guī)級(jí)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)依然主要被歐美日企業(yè)占領(lǐng)。功率半導(dǎo)體中最有代表性的元器件

不過,在一些中低端領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)企業(yè)還是有一定的位置,這主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)一家名叫聞泰科技原先是造山寨機(jī)起家的企業(yè),在幾年前斥巨資收購(gòu)了荷蘭一家汽車半導(dǎo)體企業(yè)——安世半導(dǎo)體。

安世半導(dǎo)體出身就很高貴,原來是上圖中荷蘭半導(dǎo)體巨頭恩智浦下的一個(gè)子公司,在功率半導(dǎo)體細(xì)分領(lǐng)域中,安世半導(dǎo)體在小信號(hào)二極管、晶體管和ESD保護(hù)器件全球份額均排名第1,在PowerMOS、邏輯器件領(lǐng)域排名第2,在小信號(hào)MOSFET領(lǐng)域排名第3。

所以,也就在中國(guó)和歐美國(guó)家在科技領(lǐng)域還沒那么劍拔弩張的年代,安世半導(dǎo)體才能能被中國(guó)企業(yè)順利收購(gòu)。