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고사양 칩, 미래 자동차산업의 주요 전장

비록 2021년 하반기가 되면 일부 자동차 회사들이 2022년 칩 부족 문제가 개선될 것이라고 지적했지만, OEM 업체들은 성숙한 자동차급 칩 생산 능력 공급과 맞물려 서로 구매와 게임 정신을 늘렸다. 기업은 여전히 ​​생산 능력을 확장하는 단계에 있으며, 현재 글로벌 시장은 여전히 ​​코어 부족으로 인해 심각한 영향을 받고 있습니다.

 

동시에 자동차 산업의 전기화와 지능화로의 전환이 가속화됨에 따라 칩 공급의 산업 체인도 극적인 변화를 겪게 될 것입니다.

 

1. 코어 부족으로 인한 MCU의 고통

 

이제 2020년 말부터 시작된 코어 부족 사태를 돌이켜보면, 이번 사태는 의심할 여지없이 자동차용 칩 수급 불균형의 주요 원인이다.글로벌 MCU(마이크로 컨트롤러) 칩의 애플리케이션 구조를 대략적으로 분석한 결과, 2019년부터 2020년까지 자동차 전자 애플리케이션의 MCU 분포는 다운스트림 애플리케이션 시장의 33%를 차지할 것으로 예상되지만 원격 온라인 사무실과 비교하면 업스트림까지 칩 설계자들은 우려하고 있으며, 칩 파운드리와 포장 및 테스트 회사는 전염병 차단과 같은 문제로 인해 심각한 영향을 받았습니다.

 

노동 집약적 산업에 속하는 칩 제조 공장은 2020년에 심각한 인력 부족과 낮은 자본 회전율에 시달릴 것입니다. 업스트림 칩 설계가 자동차 회사의 요구로 전환된 후 생산 일정을 완전히 맞추지 못해 생산이 어려워졌습니다. 칩이 최대 용량으로 전달되도록 합니다.자동차 공장에서는 차량 생산능력이 부족한 상황이 나타나고 있다.

 

지난해 8월 말레이시아 무아르에 위치한 ST마이크로일렉트로닉스의 무아르 공장은 코로나19의 영향으로 일부 공장을 폐쇄해야 했고, 폐쇄로 인해 보쉬 ESP/IPB, VCU, TCU 및 칩 공급이 직접적으로 이어졌다. 다른 시스템은 오랫동안 공급 중단 상태에 있습니다.

 

또한 2021년에는 지진, 화재 등 자연재해로 인해 일부 제조업체의 단기 생산이 불가능해질 수도 있다.지난해 2월 지진은 세계 주요 칩 공급업체 중 하나인 일본 르네사스 일렉트로닉스에 심각한 피해를 입혔다.

 

자동차 회사의 차량용 칩 수요에 대한 잘못된 판단과 업스트림 팹이 재료 비용을 보장하기 위해 차량용 칩 생산 능력을 소비자 칩으로 전환했다는 사실과 함께 MCU 및 자동차 칩과 주류 전자 제품 간의 중첩이 가장 높은 CIS입니다.(CMOS 이미지 센서)가 심각한 부족 상태입니다.

 

기술적인 관점에서 볼 때, 전통적인 자동차용 반도체 소자는 최소 40종 이상이고, 자전거의 총 사용 대수는 500~600대에 이르며 주로 MCU, 전력반도체(IGBT, MOSFET 등), 센서 및 각종 부품이 포함된다. 아날로그 장치.자율주행차에도 ADAS 보조칩, CIS, AI 프로세서, 라이다, 밀리미터파 레이더, MEMS 등 일련의 제품이 활용될 예정이다.

 

차량 수요 수에 따르면 이번 핵심 부족 위기에서 가장 큰 영향을 받는 것은 기존 자동차에 70개 이상의 MCU 칩이 필요하다는 점이며, 자동차 MCU는 ESP(전자 안정성 프로그램 시스템)와 ECU(차량 메인 제어 칩의 주요 구성 요소)입니다. ).만리장성은 지난해부터 여러 차례 제시한 Haval H6의 쇠퇴의 주요 원인을 예로 들면서 수개월 동안 H6의 심각한 판매 감소는 사용된 보쉬 ESP의 공급 부족 때문이라고 밝혔다.기존 인기를 끌었던 오일러 블랙캣과 화이트캣도 올해 3월 ESP 공급 축소, 칩 가격 인상 등의 문제로 일시적 생산 중단을 발표했다.

 

당황스럽게도 오토칩 공장은 2021년에 새로운 웨이퍼 생산 라인을 구축하고 활성화하고 있으며, 향후에는 오토칩 공정을 기존 생산 라인과 신규 12인치 생산 라인으로 이전하려고 노력하고 있음에도 불구하고 생산 능력과 생산 능력을 늘리기 위해 노력하고 있습니다. 규모의 경제를 누리지만, 반도체 장비 납품주기가 반년 이상인 경우가 많다.또한, 생산라인 조정, 제품 검증, 생산능력 향상에 오랜 시간이 걸리기 때문에 2023~2024년에는 신규 생산능력이 본격화될 가능성이 높다..

 

압박이 오랫동안 지속됐음에도 불구하고 자동차 회사들은 여전히 ​​시장에 대해 낙관하고 있다는 점은 언급할 가치가 있다.그리고 새로운 칩 생산능력은 향후 현재 최대 규모의 칩 생산능력 위기를 해결할 운명이다.

2. 전기지능 하의 새로운 전장

 

그러나 자동차 산업의 경우 현재 칩 위기의 해결은 현재 시장 공급과 수요 비대칭의 시급한 필요성을 해결할 뿐입니다.전기 산업과 지능 산업의 변화에 ​​직면하여 자동차 칩의 공급 압력은 앞으로 기하급수적으로 증가할 것입니다.

 

전동화 제품의 차량 통합제어에 대한 수요가 증가하고, FOTA 업그레이드와 자율주행이 이뤄지는 순간, 신에너지차용 칩 수는 연료자동차 시대의 500~600개에서 1,000~1,200개로 업그레이드된다.종 수도 40종에서 150종으로 늘어났습니다.

 

자동차 업계 일부 전문가들은 향후 고급형 스마트 전기차 분야에서 단일 차량용 칩의 수가 몇 배로 늘어나 3,000개 이상으로 늘어날 것이며, 재료비에서 자동차용 반도체가 차지하는 비중도 높아질 것이라고 내다봤다. 차량 전체의 비중은 2019년 4%에서 2025년 12%로 증가하고, 2030년에는 20%까지 증가할 것으로 예상된다. 이는 전기지능 시대에 자동차용 칩 수요가 늘어나고 있다는 뜻일 뿐만 아니라, 이는 차량에 필요한 칩의 기술적 난이도와 가격이 급격히 상승하고 있음을 반영합니다.

 

연료 차량용 칩의 70%가 40~45nm이고 25%가 45nm 이상의 저사양 칩인 기존 OEM과 달리, 시장에 나와 있는 주류 및 고급 전기 자동차용 40~45nm 공정의 칩 ​​비율은 25%로 떨어졌습니다.45%인 반면, 45nm 공정 이상의 칩 비율은 5%에 불과합니다.기술적인 관점에서 볼 때, 40nm 이하의 성숙한 고급 프로세스 칩과 더욱 발전된 10nm 및 7nm 프로세스 칩은 의심할 여지 없이 자동차 산업의 새로운 시대의 새로운 경쟁 영역입니다.

 

2019년 후산캐피탈이 발표한 조사보고서에 따르면, 차량 전체에서 전력반도체가 차지하는 비중은 연료자동차 시대 21%에서 55%로 급격히 늘어난 반면, MCU 칩은 23%에서 11%로 떨어졌다.

 

그러나 다양한 제조사가 공개한 칩 생산 능력 확대는 여전히 대부분 현재 엔진/섀시/바디 제어를 담당하는 기존 MCU 칩에 국한되어 있습니다.

 

전기지능자동차의 경우 자율주행 인식 및 융합을 담당하는 AI칩;전력 변환을 담당하는 IGBT(Insulated Gate Dual Transistor) 등의 전력 모듈;자율주행 레이더 모니터링을 위한 센서 칩 수요가 크게 늘었다.이는 자동차 회사가 다음 단계에서 직면하게 될 새로운 '핵심 부족' 문제가 될 가능성이 높습니다.

 

그러나 새로운 단계에서 자동차 회사를 방해하는 것은 외부 요인에 의해 방해받는 생산 능력 문제가 아니라 기술적인 측면에 의해 제한되는 칩의 'Stuck Neck'일 수 있습니다.

 

지능으로 인해 발생하는 AI 칩에 대한 수요를 예로 들면, 자율주행 소프트웨어의 컴퓨팅 용량은 이미 두 자릿수 TOPS(초당 수조 연산) 수준에 도달했으며 기존 자동차 MCU의 컴퓨팅 성능은 컴퓨팅 요구 사항을 거의 충족할 수 없습니다. 자율주행차의.GPU, FPGA, ASIC 등 AI 칩이 자동차 시장에 진출했습니다.

 

지난해 상반기 Horizon은 3세대 차량급 제품인 Journey 5 시리즈 칩을 공식 출시했다고 공식 발표했습니다.공식 데이터에 따르면 Journey 5 시리즈 칩의 컴퓨팅 성능은 96TOPS, 전력 소비량은 20W, 에너지 효율비는 4.8TOPS/W입니다..지난 2019년 테슬라가 출시한 FSD(완전 자율주행 기능) 칩의 16나노 공정 기술과 비교하면 단일 칩의 매개변수는 컴퓨팅 파워 72TOPS, 소비전력 36W, 에너지 효율비 2TOPS/W를 갖췄다. 크게 개선되었습니다.이 성과는 SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery 및 Ideal을 포함한 많은 자동차 회사의 호의와 협력을 얻었습니다.

 

인텔리전스에 힘입어 업계의 혁신은 매우 빠르게 이루어졌습니다.테슬라의 FSD를 시작으로 AI 메인 컨트롤 칩 개발은 마치 판도라의 상자를 여는 것과 같다.Journey 5 직후 NVIDIA는 단일 칩이 될 Orin 칩을 빠르게 출시했습니다.컴퓨팅 파워가 254TOPS로 향상되었습니다.기술 보유량 측면에서 Nvidia는 작년에 대중을 위해 최대 1000TOPS의 단일 컴퓨팅 성능을 갖춘 Atlan SoC 칩을 미리 선보이기도 했습니다.현재 엔비디아는 자동차 메인 컨트롤 칩 GPU 시장에서 1년 내내 70%의 시장 점유율을 유지하며 확고한 독점 지위를 차지하고 있다.

 

휴대폰 거대 기업인 화웨이의 자동차 산업 진출로 자동차 칩 산업에 경쟁의 물결이 촉발되었지만, 외부 요인의 간섭으로 인해 화웨이는 7nm 공정 SoC에서 풍부한 설계 경험을 보유하고 있지만 그렇지 못한 것으로 잘 알려져 있습니다. 최고의 칩 제조업체를 도와주세요.시장 프로모션.

 

연구기관에서는 AI 칩 자전거의 가치가 2019년 100달러에서 2025년 1,000달러 이상으로 급격하게 상승할 것으로 추측하고 있습니다.동시에 국내 자동차 AI 칩 시장도 2019년 9억 달러에서 2025년 91억 달러로 성장할 전망이다.시장 수요의 급속한 성장과 고품질 칩의 기술 독점은 의심할 여지 없이 자동차 회사의 미래 지능형 발전을 더욱 어렵게 만들 것입니다.

 

AI 칩 시장의 수요와 유사하게 IGBT는 최대 8~10%의 비용 비율로 신에너지 차량의 중요한 반도체 부품(칩, 절연 기판, 터미널 및 기타 재료 포함)으로 사용됩니다. 자동차 산업의 미래 발전에 지대한 영향을 미칩니다.BYD, 스타반도체, 실란마이크로일렉트로닉스 등 국내 기업들이 국내 자동차 업체에 IGBT 공급을 시작했지만, 현재로서는 위 기업들의 IGBT 생산 능력이 기업 규모에 따라 제한돼 있어 공급이 어려운 상황이다. 급증하는 국내 신에너지원을 커버합니다.시장 성장.

 

좋은 소식은 IGBT를 대체하는 SiC의 다음 단계에서 중국 기업들이 레이아웃에서 크게 뒤처지지 않는다는 점이며, IGBT R&D 역량을 기반으로 한 SiC 설계 및 생산 역량을 조속히 확대하는 것이 자동차 기업과 자동차 기업에 도움이 될 것으로 기대된다. 기술.제조업체는 다음 경쟁 단계에서 우위를 점합니다.

3. Yunyi Semiconductor, 핵심 지능형 제조

 

자동차 산업의 칩 부족에 직면한 Yunyi는 자동차 산업 고객을 위한 반도체 재료 공급 문제를 해결하기 위해 최선을 다하고 있습니다.Yunyi Semiconductor 액세서리에 대해 알고 문의하려면 다음 링크를 클릭하세요.https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.


게시 시간: 2022년 3월 25일