隨著汽車“新四化”的興起，MCU作為汽車從電動(dòng)化向智能化發(fā)展的關(guān)鍵芯片，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越豐富，比如車窗控制器、車載診斷系統(tǒng)、雷達(dá)應(yīng)用、車燈應(yīng)用、汽車中控、車輛動(dòng)力及安全等等，平均一輛車上會(huì)用到100顆左右的MCU，我國(guó)車用MCU市場(chǎng)總量約為20億顆，市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)數(shù)百億元。

面對(duì)如此廣闊的市場(chǎng)，越來(lái)越多的MCU芯片廠商開(kāi)始向汽車芯片轉(zhuǎn)型。但是，車規(guī)級(jí)MCU具有客戶認(rèn)證壁壘高、供應(yīng)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。車用MCU下游車廠完成認(rèn)證后不會(huì)輕易更換供應(yīng)商，這讓很多MCU企業(yè)難以在短時(shí)間內(nèi)切入車規(guī)級(jí)賽道。

另外，汽車向智能化系統(tǒng)演變的過(guò)程中，不僅對(duì)MCU的安全性、穩(wěn)定性、一致性提出了越來(lái)越高的要求，也需要MCU具備更高的算力、更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)接口、更低的功耗。這就導(dǎo)致車規(guī)級(jí)MCU需要更長(zhǎng)的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)時(shí)間，更高的投入，才能上車并走向量產(chǎn)。

引領(lǐng)高端汽車MCU芯片國(guó)產(chǎn)化

面對(duì)行業(yè)挑戰(zhàn)和機(jī)遇，本土MCU廠商正在加大布局和投入力度，車規(guī)級(jí)MCU芯片替代正在從低端走向中高端市場(chǎng)。其中，曦華科技作為國(guó)產(chǎn)高端汽車MCU廠商，已推出多款量產(chǎn)芯片，并已拿到國(guó)內(nèi)頭部客戶的定點(diǎn)，開(kāi)始向商業(yè)化應(yīng)用階段推進(jìn)。

曦華科技聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO白頌榮及首席市場(chǎng)營(yíng)銷官兼MCU事業(yè)部總經(jīng)理?xiàng)畋蠼榻B：“曦華科技從2020年開(kāi)始布局汽車MCU產(chǎn)業(yè)，時(shí)逢新能源汽車市場(chǎng)爆發(fā)，車載電氣系統(tǒng)智能化和模塊化，為產(chǎn)業(yè)打開(kāi)千億級(jí)車載半導(dǎo)體市場(chǎng)增長(zhǎng)空間；同時(shí)自主芯片研發(fā)的大背景下也為國(guó)產(chǎn)汽車芯片帶來(lái)了絕佳的市場(chǎng)機(jī)遇?！?/span>

從產(chǎn)品進(jìn)展來(lái)看，曦華科技目前已完成以32位高性能MCU芯片——藍(lán)鯨M01系列為代表的10余款車規(guī)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、流片與測(cè)試，包括CVM014x、CVM011x和CVM011x+Touch三個(gè)不同系列。

該系列產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋車身BCM、PEPS無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、T-Box通訊模塊、矩陣式前大燈、流水尾燈、車內(nèi)氛圍燈、換擋手柄、EPB/ABS控制器、電動(dòng)坐椅、BMS、電池?zé)峁芾?、水?油泵/風(fēng)扇小電機(jī)控制、智能座艙、底盤(pán)控制、智能觸控開(kāi)關(guān)及面板等多個(gè)不同領(lǐng)域。其中，CVM014x主要面向中高端應(yīng)用市場(chǎng)，CVM011x更多兼顧成本敏感型應(yīng)用。而CVM011x+Touch是專門(mén)面向車載智能觸控應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

據(jù)楊斌介紹，第一代車規(guī)級(jí)MCU已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，并在國(guó)內(nèi)主流車廠實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)定點(diǎn)，2023年將實(shí)現(xiàn)整車的批量出貨。

在汽車發(fā)展趨勢(shì)下，汽車電子電氣架構(gòu)正在從分布式E/E架構(gòu)，向域集中式架構(gòu)演進(jìn)，未來(lái)將繼續(xù)向整車集中式架構(gòu)發(fā)展。這一演變過(guò)程也對(duì)汽車MCU延伸出了兩大需求：

其一，芯片的集成度增加，對(duì)于高算力、外設(shè)接口豐富度以及高速通信接口等需求愈發(fā)明顯。對(duì)此，曦華科技已布局了多核MCU、大算力多核MCU、異構(gòu)SoC等多款高端車規(guī)產(chǎn)品；

另一方面，集中式架構(gòu)的邊緣控制節(jié)點(diǎn)MCU的需求也在加大。對(duì)此，曦華科技做出諸如MCU+LED_Driver，MCU+MotorDriver，MCU+Touch sensor 等等“MCU+”的產(chǎn)品規(guī)劃布局。這是曦華科技對(duì)汽車深度理解之后做出的細(xì)分領(lǐng)域的規(guī)劃，上面提到的CVM011x+Touch就是曦華科技典型的“MCU+”方案。

楊斌表示，曦華科技構(gòu)建了一條從單核到多核再到異構(gòu)的產(chǎn)品迭代路線，希望逐步實(shí)現(xiàn)從車身控制到底盤(pán)、動(dòng)力再到智駕、智艙的全場(chǎng)景覆蓋；同時(shí)在通用型MCU基礎(chǔ)上，通過(guò)加入一些特定的外設(shè)模塊等，打造“MCU+”解決方案，以應(yīng)對(duì)更加垂直的細(xì)分市場(chǎng)需求，通過(guò)為整車廠和Tier1提供高端車規(guī)級(jí)MCU及“MCU+”芯片解決方案，助力智能電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型升級(jí)，逐步構(gòu)建起可持續(xù)發(fā)展的系列化、平臺(tái)化的汽車芯片產(chǎn)品生態(tài)。


結(jié)構(gòu)性短缺仍將延續(xù)

目前，車規(guī)級(jí)MCU的缺芯狀況已經(jīng)有所改善，從前兩年的全面短缺轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)性短缺。

車規(guī)級(jí)MCU可分為8位、16位和32位，位數(shù)越高、性能越強(qiáng)，研發(fā)難度和單價(jià)也隨之提升。其中，8位MCU的性能可以滿足大部分場(chǎng)景需要，廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)功能，如風(fēng)扇、雨刷、天窗、座椅控制等。而32位MCU則用于汽車智能座艙、車身控制、輔助駕駛，行車安全系統(tǒng)等高端領(lǐng)域。受益于體積小、性能優(yōu)的特性以及汽車智能化的趨勢(shì)，目前，全球MCU芯片產(chǎn)品以32位為主。根據(jù)McClean報(bào)告，2021年，超過(guò)四分之三的汽車MCU銷售額來(lái)自32位MCU。隨著汽車智能化和電動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展，32位MCU芯片的占比有望進(jìn)一步提高。

因此，8位的MCU已不再短缺，真正短缺的是高端的32位MCU。納芯微電子副總裁姚迪對(duì)記者說(shuō)：“這種結(jié)構(gòu)性短缺主要來(lái)自于新能源汽車和泛能源行業(yè)對(duì)特定芯片需求的快速增長(zhǎng)，短期內(nèi)，汽車芯片在一些特定工藝節(jié)點(diǎn)上的產(chǎn)能擴(kuò)張趕不上需求的增長(zhǎng)速度。從半導(dǎo)體整個(gè)產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)上來(lái)看，封裝測(cè)試產(chǎn)能已經(jīng)在全面緩解。同時(shí)，晶圓產(chǎn)能需求也出現(xiàn)了分化，比如汽車芯片中用到的低壓工藝晶圓產(chǎn)能供應(yīng)短缺現(xiàn)象已經(jīng)全面緩解，采用高壓BCD工藝和功率器件工藝的晶圓產(chǎn)能仍然比較缺乏。因此，這種結(jié)構(gòu)性短缺現(xiàn)象還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。”

杰發(fā)科技行銷業(yè)務(wù)部高級(jí)市場(chǎng)經(jīng)理孟凡偉向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，目前高端且?guī)в邪踩δ艿腁SIL-D產(chǎn)品還有某些料號(hào)缺貨，例如英飛凌的TCxx系列以及帶安全功能的SBC產(chǎn)品。中低端的車規(guī)MCU已不再缺貨，OEM、一級(jí)供應(yīng)商和代理商開(kāi)始有庫(kù)存累積。杰發(fā)科技正在加強(qiáng)和車廠與一級(jí)供應(yīng)商的合作，提前規(guī)劃和布局產(chǎn)品，邀請(qǐng)車企加入到產(chǎn)品規(guī)劃中來(lái)，避免出現(xiàn)產(chǎn)品單一化、集中化問(wèn)題。此外，加強(qiáng)與晶圓廠的溝通合作交流，提前布局，鎖定產(chǎn)能，同時(shí)，加快和國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作，從設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試全產(chǎn)業(yè)鏈化。

賽迪顧問(wèn)股份有限公司集成電路中心主任滕冉表示，在當(dāng)前車規(guī)MCU市場(chǎng)，部分涉及動(dòng)力、安全的料號(hào)仍處于緊平衡狀態(tài)。而擴(kuò)充產(chǎn)能只是一個(gè)方面，還需要芯片、系統(tǒng)、整機(jī)廠商增加對(duì)車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品生態(tài)的投入力度，從產(chǎn)品定義、應(yīng)用、開(kāi)發(fā)軟件、算法、工程應(yīng)用、標(biāo)注制定等環(huán)節(jié)綜合發(fā)力布局。

今年全球MCU出貨量將下降10%

據(jù)yolegroup最新報(bào)告顯示，MCU市場(chǎng)收入超越了大流行的影響，但通貨膨脹仍然是2023年的一個(gè)問(wèn)題。預(yù)計(jì)2022年競(jìng)爭(zhēng)將十分激烈，恩智浦、瑞薩和英飛凌將爭(zhēng)奪前三名，而意法半導(dǎo)體和Microchip表現(xiàn)出色。

盡管2022年出貨量下降且停滯，但MCU產(chǎn)品組合提高了平均售價(jià)(ASP)并推動(dòng)收入增長(zhǎng)。Yole Group旗下的Yole Intelligence在《微控制器(MCU)市場(chǎng)監(jiān)測(cè)》中表示，全球許多經(jīng)濟(jì)體仍在經(jīng)歷疫情大流行后的復(fù)蘇和調(diào)整過(guò)程。全球沖突和貿(mào)易緊張局勢(shì)的存在進(jìn)一步加劇了市場(chǎng)的不確定性和通貨膨脹，導(dǎo)致人們對(duì)潛在衰退的擔(dān)憂，這一點(diǎn)已在新聞中廣泛報(bào)道。在這種不確定的環(huán)境中，半導(dǎo)體市場(chǎng)受到的影響尤其嚴(yán)重。預(yù)計(jì)2023年微控制器（MCU）出貨量較2022年下降近10%。

盡管如此，盡管MCU市場(chǎng)面臨挑戰(zhàn)，但它正在設(shè)法克服大流行帶來(lái)的供應(yīng)鏈問(wèn)題，并逐漸恢復(fù)到正常的季節(jié)周期水平。值得注意的是，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)向更先進(jìn)、價(jià)格更高的產(chǎn)品。市場(chǎng)還堅(jiān)持因制造能力稀缺而導(dǎo)致價(jià)格上漲。因此，由于平均銷售價(jià)格(ASP)同比飆升12%，收入預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)2%。

雖然MCU的ASP預(yù)計(jì)今年將達(dá)到0.92美元的峰值，但預(yù)計(jì)在預(yù)測(cè)期內(nèi)僅略有下降，并且預(yù)計(jì)在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)不會(huì)恢復(fù)到大流行前的水平。