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前言：【核芯觀察】是電子發(fā)燒友編輯部出品的深度系列專欄，目的是用最直觀的方式令讀者盡快理解電子產(chǎn)業(yè)架構(gòu)，理清上、中、下游的各個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)迅速了解各大細(xì)分環(huán)節(jié)中的行業(yè)現(xiàn)狀。本期【核芯觀察】，將對(duì)近年較為火熱的汽車MCU產(chǎn)業(yè)進(jìn)行梳理分析，主要對(duì)汽車MCU的類型、上游產(chǎn)能、市場規(guī)模、主要企業(yè)等方面進(jìn)行整理，以及分析國內(nèi)外主要廠商的產(chǎn)品線差異。本期我們主要梳理汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商，并對(duì)中游部分的芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工、封裝測試等進(jìn)行深度解析。

汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈上下游廠商梳理

在汽車MCU的產(chǎn)業(yè)鏈中，芯片設(shè)計(jì)公司也就是MCU原廠處于中游位置，全球主要的汽車MCU廠商幾乎都具備IDM能力，不過出于成本考慮，在進(jìn)行產(chǎn)能調(diào)整時(shí)部分IDM廠商也會(huì)選擇第三方晶圓代工；上游主要是半導(dǎo)體設(shè)備以及硅片、光刻膠等原材料；下游則是主要不同的終端應(yīng)用。

因此我們可以將MCU的產(chǎn)業(yè)鏈簡單分為上游原材料設(shè)備、中游設(shè)計(jì)制造、下游應(yīng)用三個(gè)方面。

汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈，與一般的消費(fèi)和工業(yè)用芯片產(chǎn)業(yè)鏈不同之處主要在晶圓制造以及封裝測試部分。由于對(duì)芯片可靠性要求高，在汽車行業(yè)中，整個(gè)產(chǎn)品流程都需要通過多項(xiàng)車規(guī)認(rèn)證，包括從芯片設(shè)計(jì)到晶圓廠和封測廠等需要通過IATF16949或更高的ISO26262的體系認(rèn)證，芯片要通過AEC-Q100等認(rèn)證等。

晶圓代工與封測

車規(guī)級(jí)晶圓代工主要廠商：臺(tái)積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國際、華虹宏力

車規(guī)級(jí)封裝測試主要廠商：日月光、安靠、富通微電、華天科技、長電科技

在晶圓代工方面，目前車用芯片主要采用8英寸晶圓，在產(chǎn)能需求推動(dòng)下，目前有一些廠商在往12英寸平臺(tái)推進(jìn)。此前有數(shù)據(jù)顯示，車用芯片IDM廠商委托第三方代工的比例是15%左右，以MCU為主，其中約70%是臺(tái)積電代工。

當(dāng)然，自2020年下半年開始，車用芯片包括MCU的產(chǎn)能嚴(yán)重供不應(yīng)求，幾大車用芯片IDM大廠以及國內(nèi)Fabless廠商近年紛紛入局車規(guī)芯片，車用芯片的代工需求會(huì)越來越大，近年也越來越多晶圓代工廠開始擴(kuò)大車用晶圓廠的產(chǎn)能。

根據(jù)電子發(fā)燒友的不完全統(tǒng)計(jì)，目前有車規(guī)級(jí)晶圓代工產(chǎn)線的廠商有臺(tái)積電、三星、聯(lián)電、格芯、中芯國際等等。多年以來，由于國內(nèi)芯片公司的車規(guī)級(jí)芯片出貨量極小，對(duì)于本土晶圓代工廠來說沒有投入到車用產(chǎn)線的動(dòng)力，也就一直沒有形成相關(guān)的供應(yīng)鏈生態(tài)。

這種情況直到近年才受到業(yè)界重視。近幾年由于供應(yīng)鏈的不穩(wěn)定，汽車芯片國產(chǎn)替代也被一些國內(nèi)車企提上日程，帶動(dòng)了國產(chǎn)車規(guī)芯片的需求。以往國內(nèi)車規(guī)芯片基本上都要在臺(tái)積電流片，封裝測試也更多地在日月光、安靠等完成，主要原因就是前面提到的車用芯片供應(yīng)鏈一直以來沒有在大陸形成完整的生態(tài)。

相對(duì)而言，在車用芯片封測方面，國內(nèi)富通微電、長電科技走得相對(duì)較前，此前有國內(nèi)某車規(guī)MCU廠商向筆者透露，他們的產(chǎn)品主要是由臺(tái)積電代工，封裝階段會(huì)在富通微電進(jìn)行。不過目前從富通微電的營收結(jié)構(gòu)中，汽車電子產(chǎn)品占比不到2%，產(chǎn)能規(guī)模仍較小。

同時(shí)，車規(guī)級(jí)芯片由于應(yīng)用場景不同，對(duì)適用溫度范圍要求大，可靠性、一致性、抗沖擊等性能要求都較高，所以在封裝材料、封裝工藝的選擇上會(huì)相比消費(fèi)級(jí)、工規(guī)級(jí)都有不小差異。對(duì)于封測廠來說，車規(guī)級(jí)封裝需要時(shí)間和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)去改善工藝，但以往由于本土市場規(guī)模較小，車規(guī)芯片產(chǎn)品也不多，沒有足夠的時(shí)間和試錯(cuò)機(jī)會(huì)，所以在可靠性、良率、成本等方面都難以追趕海外封測龍頭。

晶圓代工方面隨著下游芯片公司入局車規(guī)芯片，需求帶動(dòng)了晶圓代工廠在汽車產(chǎn)品上的投入，中芯國際、華虹等本土晶圓廠都逐步完成車規(guī)認(rèn)證。

不過，去年年底中芯國際在業(yè)績說明會(huì)上提到，車行業(yè)所用的芯片和分立器件在代工行業(yè)的占比較小，靠這個(gè)增量支撐行業(yè)的擴(kuò)產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)規(guī)模是做不到的。同時(shí)這類芯片對(duì)質(zhì)量的要求極高，需要花很多功夫跟終端的用戶合作，去滿足這個(gè)市場的要求。

這說明在晶圓代工廠的角度，盡管車用芯片的高附加值帶來一定的利潤提升，但車用芯片的體量在整體芯片市場是較小的，特別是相比起智能手機(jī)等應(yīng)用的消費(fèi)類芯片。而車用芯片恰恰又需要代工廠大量的資源投入，比如與終端客戶深度合作，改善良率和滿足車規(guī)要求等，從資本的角度上看，需求量不夠大，帶來的營收提升不明顯，但資本和時(shí)間投入又很大，顯然是吃力不討好的生意。

然而現(xiàn)實(shí)環(huán)境是，如今海外供應(yīng)鏈頻頻受到政治因素影響，越來越多國內(nèi)的整車廠希望能夠?qū)ふ冶就恋墓?yīng)鏈作為備份，或是逐步轉(zhuǎn)用本土供應(yīng)鏈產(chǎn)品。跳脫出短期經(jīng)濟(jì)效益的考慮，從供應(yīng)鏈安全的角度上看依然需要本土在車用芯片產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)上進(jìn)一步完善。

去年上汽集團(tuán)針對(duì)車用芯片的本土生態(tài)問題，宣布準(zhǔn)備建設(shè)汽車芯片工程中心，提供小批量的試制線，幫助中小的車規(guī)級(jí)芯片企業(yè)來解決晶圓制造問題，初期將提供月產(chǎn)能1000片的單機(jī)臺(tái)完整工藝線。后續(xù)新增設(shè)備形成雙機(jī)臺(tái)工藝線，或許車規(guī)級(jí)生產(chǎn)資質(zhì)，并最終形成月產(chǎn)能5000片的小規(guī)模車規(guī)晶圓制造能力。

同時(shí)上汽還表示，在推動(dòng)成立第三方汽車芯片檢測平臺(tái)，預(yù)計(jì)2027年前建成，建立支撐車規(guī)級(jí)芯片研發(fā)、測試、認(rèn)證公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)。

總的來說，車規(guī)級(jí)MCU在晶圓制造、封測這些制造階段，還需要跟芯片廠商、下游整車廠等進(jìn)行更加深入的合作，通過更多的驗(yàn)證來提高芯片可靠性。

芯片設(shè)計(jì)

海外：NXP、英飛凌、ST、瑞薩、TI、Microchip、東芝、三星、ABOV、Telechips

國內(nèi)：兆易創(chuàng)新、芯?？萍?/u>、中穎電子、杰開科技、芯旺微、芯馳科技、國芯科技、比亞迪半導(dǎo)體、復(fù)旦微電、紫光國微、中微半導(dǎo)、賽騰微電子、琪埔維半導(dǎo)體、極海半導(dǎo)體、云途半導(dǎo)體、靈動(dòng)微電子、凌鷗創(chuàng)芯、小華半導(dǎo)體、航順芯片、旗芯微、國民技術(shù)、先楫半導(dǎo)體等

上一期我們談到，在2020年的時(shí)候，全球汽車MCU市場上，瑞薩、恩智浦、英飛凌占前三，市場份額合占79%。而加上德州儀器、Microchip、ST三家，全球六大汽車MCU廠商已經(jīng)占全球份額的98%，幾乎壟斷整個(gè)市場。當(dāng)然這個(gè)數(shù)據(jù)各家有一些出入，但是總體前六大廠商在汽車MCU市場上的占比都要在九成以上。

但從上面我們列出的廠商也可以看出，在汽車MCU市場上的玩家遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止六家。事實(shí)上有很多公司都是在2020到2022年間汽車缺芯潮期間入局到車規(guī)MCU之中的，比如韓國的Telechips，在2021年才發(fā)售其首款汽車MCU，這也是韓國首款國產(chǎn)車用MCU。

在這個(gè)時(shí)期，國內(nèi)的消費(fèi)領(lǐng)域MCU廠商也嗅到了市場需求的轉(zhuǎn)向，紛紛投入到車規(guī)級(jí)MCU的開發(fā)中。不少廠商的車規(guī)MCU產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)，也有不少廠商在認(rèn)證階段，預(yù)計(jì)2023年投入到市場。

入局較早的國芯科技、芯旺微、杰開科技等廠商，車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋到車身控制、電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制、車載網(wǎng)關(guān)甚至動(dòng)力系統(tǒng)等多個(gè)領(lǐng)域，并已經(jīng)打入整機(jī)廠供應(yīng)鏈，有大量的落地應(yīng)用。

國內(nèi)出貨量最大的本土MCU廠商兆易創(chuàng)新，在2020年開始布局車規(guī)級(jí)MCU，經(jīng)過兩年的開發(fā)驗(yàn)證后，首款車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品在去年9月正式推出，主要應(yīng)用于車身控制，比如車窗、雨刷、空調(diào)、智能車鎖；車用照明，比如氛圍燈、動(dòng)態(tài)尾燈等；以及儀表盤、車載影音等智能座艙系統(tǒng)中。

芯?？萍嫉囊豢顗焊蠱CU在2021年首次通過了AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證，2022年底另一款用于車身控制的32位MCU順利通過AEC-Q100認(rèn)證，可以用于汽車座椅、門窗控制、燈光控制等場景。

其實(shí)這也代表了近年進(jìn)入車規(guī)MCU領(lǐng)域的廠商主要產(chǎn)品應(yīng)用。目前看來，國內(nèi)MCU廠商在汽車電子方面的規(guī)劃往往是初期產(chǎn)品主要面向車上的傳感器、倒車?yán)走_(dá)、車窗控制、座椅控制、中控輔助功能等等，而第二步才是動(dòng)力相關(guān)的MCU。

由于在車身控制以及座艙方面的MCU相對(duì)于動(dòng)力、底盤方面，對(duì)功能安全要求、可靠性要求較低，整機(jī)廠也更加愿意在這些領(lǐng)域采用國產(chǎn)的MCU替換海外廠商產(chǎn)品。

作為新進(jìn)入汽車電子市場的MCU廠商，這些應(yīng)用是打入汽車供應(yīng)鏈的敲門磚。在對(duì)車輛行駛安全沒有影響的應(yīng)用中驗(yàn)證可靠性后，才有機(jī)會(huì)進(jìn)一步進(jìn)入到動(dòng)力域、底盤域等對(duì)產(chǎn)品可靠性要求更高的領(lǐng)域。

下一期，我們將會(huì)對(duì)國內(nèi)外汽車MCU廠商以及產(chǎn)品線進(jìn)行對(duì)比分析，從規(guī)模、產(chǎn)品布局、產(chǎn)品參數(shù)等多個(gè)方面分析海內(nèi)外汽車MCU產(chǎn)業(yè)鏈差距，記得關(guān)注我們~

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