車規(guī)級芯片為何缺到如此爆炸？

車規(guī)級芯片,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、毫米波雷達和MEMS等車規(guī)芯片產(chǎn)品。

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

所以,雖然車規(guī)級芯片對于算力或者說芯片制程要求沒有消費電子芯片那么變態(tài),手機芯片動輒5nm、3nm的在車規(guī)級芯片中完全是不存在的,40nm的車規(guī)芯片都算高級貨。

但是,正是由于車規(guī)芯片的要求太高、汽車廠商對于供貨商有嚴格的生產(chǎn)認證要求,車規(guī)芯片制造的難度卻一點不低,因此,這個領(lǐng)域長期被汽車發(fā)源地的歐洲國家企業(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有點類似手機里的SoC,單個MCU同時將CPU、RAM、ROM、定時計數(shù)器和多種I/O接口集成在一張芯片上,使得MCU仿佛是一臺微型計算機。所以MCU也被稱為單片微型計算機或者單片機。

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,從車身動力總成到車身控制、信息娛樂、輔助駕駛,從發(fā)動機控制單元,到雨刷、車窗、電動座椅、空調(diào)等控制單元,每一個功能的實現(xiàn)都需要MCU的參與。

目前,車規(guī)級MCU市場前三強企業(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)體器件是汽車中實現(xiàn)能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷Ｄ壳叭蜍囈?guī)級功率半導(dǎo)體市場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,國內(nèi)企業(yè)還是有一定的位置,這主要是因為國內(nèi)一家名叫聞泰科技原先是造山寨機起家的企業(yè),在幾年前斥巨資收購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子公司,在功率半導(dǎo)體細分領(lǐng)域中,安世半導(dǎo)體在小信號二極管、晶體管和ESD保護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MOSFET領(lǐng)域排名第3。

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