2021年下半期には、一部の自動車会社が2022年にはチップ不足の問題が改善されると指摘したが、成熟した自動車グレードのチップ生産能力の供給と相まって、OEM各社は購入を増やし、互いに勝負の精神を持っている。企業はまだ生産能力を拡大する段階にあり、現在の世界市場は依然としてコア不足の深刻な影響を受けています。
同時に、自動車産業の電動化とインテリジェンスへの変革が加速するにつれ、チップ供給の産業チェーンも劇的な変化を迎えることになります。
1. 芯のないMCUの苦しみ
2020年末から始まったコア不足を今振り返ってみると、この感染症の流行が車載用チップの需要と供給の不均衡の主な原因であることは間違いない。世界の MCU (マイクロコントローラー) チップのアプリケーション構造の大まかな分析によると、2019 年から 2020 年にかけて、自動車エレクトロニクス アプリケーションにおける MCU の流通は下流アプリケーション市場の 33% を占めることになりますが、リモート オンライン オフィスと比較すると、上流に関してはチップ設計者は懸念しており、チップファウンドリやパッケージングおよびテスト会社は感染症流行の停止などの問題により深刻な影響を受けている。
労働集約型産業に属するチップ製造工場は、2020年に深刻な人手不足と資本回転率の低下に見舞われるだろう。上流のチップ設計が自動車会社のニーズに合わせて変化した後、完全に生産スケジュールを立てることができず、生産が困難になっている。チップが最大容量まで供給されるようにするためです。自動車工場では、車両の生産能力が不足する事態が生じている。
昨年8月、マレーシアのムアルにあるSTマイクロエレクトロニクスのムアル工場は、新型コロナウイルス感染症の影響により一部の工場の閉鎖を余儀なくされ、その閉鎖はボッシュのESP/IPB、VCU、TCU、およびボッシュ向けチップの供給に直接つながった。他のシステムは長期間にわたって供給が遮断された状態にあります。
さらに2021年には、それに伴う地震や火災などの自然災害により、短期的には生産できなくなるメーカーも出てくるだろう。昨年 2 月の地震により、世界の大手チップサプライヤーの 1 つである日本のルネサス エレクトロニクスに甚大な被害が発生しました。
自動車会社による車載チップの需要の誤った判断と、材料費を保証するために上流工場が車載チップの生産能力を消費者向けチップに転換したことにより、MCU と車載用チップと主流の電子製品の間に最も多くの重複がある CIS。（CMOSイメージセンサー）品薄が深刻です。
技術的な観点から見ると、従来の自動車用半導体デバイスは少なくとも 40 種類あり、使用される自転車の総数は 500 ～ 600 台で、主に MCU、パワー半導体 (IGBT、MOSFET など)、センサー、およびさまざまなデバイスが含まれます。アナログデバイス。自動運転車にも ADAS補助チップ、CIS、AIプロセッサ、ライダー、ミリ波レーダー、MEMSなど一連の製品が利用される。
車両需要の数によると、このコア不足危機で最も影響を受けるのは、従来の自動車には70個以上のMCUチップが必要であり、車載MCUはESP（エレクトロニック・スタビリティ・プログラム・システム）とECU（車両メイン制御チップの主要コンポーネント）です。 ）。昨年以来、万里の長城が何度も挙げたHaval H6の売上減少の主な理由を例に挙げると、万里の長城は、数カ月にわたるH6の深刻な売上減少は、使用したボッシュESPの供給不足によるものであると述べた。以前人気のあった Euler Black Cat および White Cat も、ESP の供給削減やチップの価格上昇などの問題により、今年 3 月に一時的な生産停止を発表しました。
恥ずかしいことに、自動車チップ工場は2021年に新しいウェーハ生産ラインを建設して稼働させ、将来的には生産能力と生産能力を高めるために自動車チップのプロセスを古い生産ラインと新しい12インチ生産ラインに移管しようとしているが、規模の経済が得られますが、半導体装置の納入サイクルは半年以上かかることも少なくありません。また、生産ラインの調整、製品の検証、生産能力の向上には長い時間がかかるため、新たな生産能力が有効になるのは2023年から2024年になる可能性が高い。。
圧力は長期間続いているにもかかわらず、自動車会社は依然として市場について楽観的であることは言及する価値があります。そして、新しいチップ生産能力は、将来的には現在最大のチップ生産能力危機を解決する運命にある。
2. 電気知能による新たな戦場
しかし、自動車業界にとって、現在のチップ危機の解決は、現在の市場の需要と供給の非対称性という緊急のニーズを解決するだけかもしれません。電気産業とインテリジェント産業の変革に直面して、自動車用チップの供給圧力は将来的に指数関数的に増加する一方です。
電動化製品の車両統合制御の需要が高まり、FOTA化や自動運転化が進む現在、新エネルギー車のチップ数は燃料車時代の500～600チップから1,000～1,200チップにアップグレードされている。種の数も40種から150種に増加しました。
自動車業界の一部の専門家は、将来のハイエンドスマート電気自動車の分野では、車両単体のチップ数が数倍の3,000個以上に増加し、自動車の材料費に占める車載用半導体の割合が高くなるだろうと述べている。車両全体の割合は 2019 年の 4% から 2025 年には 12.% に増加し、2030 年までに 20% に増加する可能性があります。これは、電気インテリジェンスの時代において、車両用チップの需要が増加していることを意味するだけでなく、これは、車両に必要なチップの技術的難易度とコストの急速な上昇を反映しています。
燃料自動車用チップの 70% が 40 ～ 45nm で、25% が 45nm 以上の低スペックチップである従来の OEM とは異なり、市場における主流電気自動車およびハイエンド電気自動車用の 40 ～ 45nm プロセスのチップの割合は、 25%まで下がった。45% である一方、45nm プロセスを超えるチップの割合はわずか 5% です。技術的な観点から見ると、40nm 未満の成熟したハイエンド プロセス チップと、より高度な 10nm および 7nm プロセス チップは、間違いなく自動車産業の新時代における新たな競争分野です。
虎山資本が2019年に発表した調査報告書によると、車両全体に占めるパワー半導体の割合は燃料車時代の21％から55％に急速に増加した一方、MCUチップは23％から11％に低下した。
しかし、さまざまなメーカーが明らかにしているチップ生産能力の拡大は、現在エンジン/シャーシ/ボディ制御を担当している従来の MCU チップにほとんど限定されています。
電気インテリジェント車両の場合、自動運転の認識と融合を担う AI チップ。電力変換を担うIGBT（絶縁ゲートデュアルトランジスタ）などのパワーモジュール。自動運転レーダー監視用のセンサーチップの需要が大幅に増加しています。これはおそらく、自動車会社が次の段階で直面する新たな「中核の欠如」問題となるだろう。
しかし、新たな段階において自動車会社を妨げているのは、外部要因に干渉された生産能力の問題ではなく、技術面で制限されたチップの「ネック」である可能性がある。
インテリジェンスによってもたらされる AI チップの需要を例にとると、自動運転ソフトウェアの演算量はすでに 2 桁の TOPS (1 秒あたり 1 兆回の演算) レベルに達しており、従来の車載 MCU の演算能力では演算要件をほとんど満たすことができません。自動運転車のこと。GPU、FPGA、ASIC などの AI チップが自動車市場に参入しています。
昨年上半期、Horizon は第 3 世代の車両グレード製品である Journey 5 シリーズ チップが正式にリリースされたと正式に発表しました。公式データによると、Journey 5 シリーズチップの演算能力は 96TOPS、消費電力は 20W、エネルギー効率比は 4.8TOPS/W です。。2019年にテスラがリリースしたFSD（完全自動運転機能）チップの16nmプロセス技術と比較すると、演算能力72TOPS、消費電力36W、エネルギー効率比2TOPS/Wの単一チップのパラメータは、大幅に改善されました。この成果は、SAIC、BYD、長城汽車、奇瑞汽車、Ideal を含む多くの自動車会社の支持と協力も獲得しました。
インテリジェンスによって推進され、業界への参入は非常に急速に進んでいます。テスラのFSDに始まるAI主制御チップの開発はパンドラの箱を開けるようなものだ。Journey 5 の直後、NVIDIA はシングルチップとなる Orin チップをすぐにリリースしました。演算能力は254TOPSまで向上しました。技術的余裕という点では、Nvidia は昨年、単一のコンピューティング能力が最大 1000TOPS の Atlan SoC チップを一般向けにプレビューしました。現在、NVIDIA は車載用メイン制御チップの GPU 市場で独占的な地位を確固たるものとし、年間を通じて 70% の市場シェアを維持しています。
携帯電話大手ファーウェイの自動車業界への参入は、自動車用チップ業界での競争の波を引き起こしたが、外的要因の干渉を受けて、ファーウェイは7nmプロセスSoCで豊富な設計経験を持っているが、それができないことはよく知られている。トップチップメーカーを支援します。市場のプロモーション。
研究機関は、AI チップ自転車の価値が 2019 年の 100 米ドルから 2025 年までに 1,000 米ドル以上に急速に上昇すると推測しています。同時に、国内の自動車用AIチップ市場も2019年の9億米ドルから2025年には91億米ドルに増加すると予想されています。市場需要の急速な成長と高規格チップの技術独占により、自動車会社の将来のインテリジェントな開発がさらに困難になることは間違いありません。
AIチップ市場の需要と同様に、IGBTは新エネルギー車の重要な半導体部品（チップ、絶縁基板、端子、その他の材料を含む）として、コスト率が最大8〜10％です。自動車産業の将来の発展に大きな影響を与えます。BYD、Star Semiconductor、Silan Microelectronics などの国内企業が国内自動車メーカー向けに IGBT の供給を開始しているが、現時点では上記企業の IGBT 生産能力には企業規模の限界があり、供給が困難となっている。急増する国内新エネルギーをカバー。市場成長。
良いニュースは、IGBT に代わる SiC の次の段階に直面して、中国企業がそのレイアウトで大きく遅れを取っておらず、IGBT の研究開発能力に基づいてできるだけ早く SiC 設計と生産能力を拡大することが、自動車会社と自動車会社を助けることが期待されるということです。テクノロジー。メーカーは競争の次の段階で優位に立つことができます。
3. Yunyi Semiconductor、中核インテリジェント製造
自動車業界のチップ不足に直面している Yunyi は、自動車業界の顧客への半導体材料の供給問題の解決に取り組んでいます。Yunyi Semiconductor のアクセサリについて知りたい、お問い合わせを希望される場合は、リンクをクリックしてください。https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
投稿日時: 2022 年 3 月 25 日