汽車引領(lǐng)MCU市場增長 2028年全球汽車電子市場規(guī)模將突破4000億美元

據(jù)Yole統(tǒng)計顯示，到 2022 年，一些依賴消費者支出的MCU市場即使尚未受到影響，也會出現(xiàn)超額消費的現(xiàn)象，這將在短期內(nèi)推動定價的變化。然而，高可靠性和安全的MCU ASP預計將保持高位，需求受到的影響不會那么嚴重。持續(xù)的供應鏈中斷不會讓價格整體大幅下跌。

在 2024 年及以后，仍然存在過度建設、壓低價格的風險，但這不太可能出現(xiàn)在MCU身上，因為新晶圓廠不會針對傳統(tǒng)的 MCU 制造技術(shù)，而是針對尖端的 MPU、GPU 和加速器。制造商更有可能將價格保持在高位，以收回他們對新產(chǎn)能的部分投資。這需要一家或多家制造商認為他們可以通過削弱 ASP 下降的競爭來增加他們的份額。

盡管如此，無論市場份額如何，MCU平均售價的逐步下降都可能使大多數(shù)供應商受益。材料短缺，無論是真實的還是虛假的，都可能阻止 2027 年之前平均售價的迅速下降。

汽車引領(lǐng) MCU 市場增長

在過去十年中，汽車 OEM 采用了嘗試重新設計汽車主控制網(wǎng)絡的策略，以減少由日益負擔過重的控制器局域網(wǎng) (CAN) 連接的不同電子控制單元 (ECU) 的數(shù)量，從而實現(xiàn)更加集中的和 CAN-FD（靈活數(shù)據(jù)速率）或以太網(wǎng)連接的域控制器 (DC)。更快的網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心有助于開發(fā)更先進的成像和傳感器平臺、更先進的駕駛員輔助、改進的網(wǎng)絡安全性以及顯著增強的駕駛員和乘客體驗。最近，域控制器更傾向于區(qū)域控制，允許更多的分布式智能，而電子控制單元比經(jīng)典的離散 ECU 略少。

影響更大的是電氣化戰(zhàn)略。憑借一套完全不同的監(jiān)控單元，以及能量存儲、再生、充電和安全性，動力總成對 MCU 的要求越來越高。對于混合動力電動汽車尤其如此，它需要同時控制內(nèi)燃機和電力傳動系統(tǒng)。

最終，電氣化可能會允許更統(tǒng)一的動力總成控制，但就目前而言，它是一個增長動力。電氣化也是一個增長動力，在駕駛艙功能升級方面具有協(xié)同效應，以突出電動汽車。購買電動汽車的消費者將期望整個車輛實現(xiàn)電氣化：電動車窗、車門、座椅、數(shù)字顯示器和其他電子功能預計將在電動汽車中增加，

為此Yole預測，到 2027 年，MCU 產(chǎn)業(yè)預計將達到約 270 億美元。其中，汽車將成為最大的細分市場，其在2022 年占微控制器收入的 32%，預計到2027 年，這個市占率將提升到 37%。而按照Yole統(tǒng)計，排名前 5 位的 MCU 供應商是 NXP、Renesas、Infineon Technologies、STMicroelectronics 和 Microchip。

汽車內(nèi)的芯片總值：從500美元飆升到5000美元

車電正夯，SEMI預估到2028年，全球汽車電子市場規(guī)模將突破4,000億美元，年復合成長率達7.9%。

力積電董事長黃崇仁預估，過去一臺車內(nèi)建芯片總值約500美元，但目前正快速增加到2,000至5,000美元。至于臺積電車用暨微控制器業(yè)務開發(fā)處處長林振銘也提到，未來到Level 4甚至Level 5的時候，一臺車就得內(nèi)建40顆傳感器。諸位業(yè)界專家背書下，車電商機好龐大。為讓有意切入智能車供應鏈科技相關(guān)產(chǎn)業(yè)，深入了解智能車與車用半導體發(fā)展趨勢，由亞洲．硅谷物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大聯(lián)盟、臺灣物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)會（TwIoTA）、臺灣先進車用技術(shù)發(fā)展協(xié)會（TADA）、SEMI Taiwan、COMPUTEX共同主辦的「全球智能車高峰論壇」，在近日的SEMICON Taiwan展期間舉辦，由力積電董事長也是臺灣先進車用技術(shù)發(fā)展協(xié)會理事長黃崇仁、臺積電車用暨微控制器業(yè)務開發(fā)處處長林振銘、意法半導體亞太區(qū)副總裁暨臺灣區(qū)總經(jīng)理尹容、凌陽科技車用產(chǎn)品中心總經(jīng)理林至信等多家重量級半導體產(chǎn)業(yè)專家，進行專題演講，分享車用半導體應用現(xiàn)況與智能車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展，以協(xié)助產(chǎn)業(yè)加速規(guī)劃未來30年智能車與電動車產(chǎn)品策略與方向。

黃崇仁表示，過去在傳統(tǒng)車廠當中，一臺汽車所需的芯片價格約在500到600美元之間，因此車廠對于汽車電子不重視，而且車用芯片價格受到車廠壓制。但是當特斯拉開始將電動車采模塊化設計，有問題直接更換模塊，就跟計算機模塊化設計一樣，不僅縮短車用芯片測試與驗證時間，做計算機模塊的廠商也有機會進入電動車，并使得汽車在AI功能與自動化應用上越來越多。也曾經(jīng)和臺積電總裁魏哲家討論過，目前車用芯片只有20%（大多是跟ADAS相關(guān)）使用的是14納米下的先進制程，約80%還是28納米以上的成熟制程，所以大家都有機會。

黃崇仁指出，隨著半導體在汽車電子上扮演的角色發(fā)生重大改變，每部汽車上用到的車用芯片價格，很有機會從現(xiàn)在的500美元，普通款的增加到2,000美元，高階車種甚至達到5,000美元，所以臺灣車用半導體與汽車模塊發(fā)展，現(xiàn)在才要開始，IC設計廠也有望跟著晶圓代工廠起飛，整個臺灣半導體產(chǎn)業(yè)鏈都將一起搶食智能車與電動車商機。

而臺積電車用暨微控制器業(yè)務開發(fā)處處長林振銘在專題演講中表示，預期車用半導體市場2021年到2026年間將以年復合成長率16%快速增長，2026年達85億美元，臺積電有完整的技術(shù)與足夠的產(chǎn)能可支持汽車產(chǎn)業(yè)，只要車廠能事先做好計劃，建立足夠的緩沖庫存（Buffer Stock），就不太會發(fā)生芯片短缺的問題。

林振銘指出，汽車電子之所以重要有很多原因。首先以汽車意外來說，每年有超過一百萬人死于汽車意外，如果汽車有ADAS跟自動駕駛，就有機會減少因為汽車意外死亡人數(shù)，因為很多汽車意外都是人為因素所造成，在SDGs目標里面，希望能將汽車意外死亡人數(shù)降低到一半，因此汽車的ADAS功能就很重要。再來是減少碳排放，因此電動車就很重要，也是企業(yè)的ESG使命。第三個是5G通訊，在汽車領(lǐng)域應用，5G通訊比4G通訊更為重要，2028年更將會有6G的出現(xiàn)。因此，未來的交通工具，一定是朝更安全、更環(huán)保、更聰明的方向前進。

林振銘表示，以SAE（美國汽車工程師協(xié)會）自動輔助駕駛分級Level 1到Level 5來看，目前Level 1、2大約會使用到10到12顆傳感器，未來到Level 4甚至Level 5的時候，就會需要用到40顆傳感器，而且Level 越高所需要的芯片運算力越高，這都會都將持續(xù)推升車用芯片需求。綜觀全球，由于減少碳排已經(jīng)是國際趨勢，因此每個國家都在推電動車，而電池成本將是影響電動車能否普及的關(guān)鍵。

由于不同類別的車用芯片需要不同的制程，包括車用的N5A制程、N6RF制程、以及車用傳感器所需要的65/40納米制程等，臺積電都已經(jīng)準備好了。由于傳統(tǒng)存儲器架構(gòu)，在16納米之后已經(jīng)無法繼續(xù)使用，已經(jīng)開發(fā)MRAM等新型嵌入式存儲器，并且在22納米量產(chǎn)，預計明年16納米制程的MRAM嵌入式存儲器產(chǎn)品可以設計定案，以因應未來16納米以下的嵌入式存儲器需求。

至于意法半導體亞太區(qū)副總裁暨臺灣區(qū)總經(jīng)理尹容則透露，以意法半導體的營收來說，汽車產(chǎn)業(yè)當中的汽車電動化、ADAS系統(tǒng)、32位元車用MCU等領(lǐng)域，從2020年到2021年成長率都有所大幅成長，尤其是汽車電動化領(lǐng)域，成長高達110%。并且發(fā)現(xiàn)到，2002年到2017年，每輛汽車的芯片使用數(shù)量大約是成長1.5倍，但是2017年到2021年成長2倍，并預估接下來幾年仍將持續(xù)成長，并且不受汽車銷售數(shù)量有所影響。

由于意法半導體對于汽車電子的產(chǎn)品線相當完整，因此也發(fā)現(xiàn)到不少汽車芯片應用領(lǐng)域快速成長，以傳統(tǒng)燃油車來說，一臺汽車大約使用550美元芯片，但是到了電動車，已高達1,300美元；在L2等級的自動駕駛汽車來說，使用芯片大約為350美元，但是到了L2++甚至是L4等級，使用芯片價格增加到2.5倍。至于在未來應用領(lǐng)域觀察上，包括汽車電動化、軟件定義汽車（SDV）、自駕車等，2021年到2025年也都有兩位數(shù)以上的成長。

尹容指出，汽車電子持續(xù)成長是不變的，對于汽車產(chǎn)業(yè)來看，有三大應用趨勢將是未來的主流。第一個是「增加傳統(tǒng)應用內(nèi)容」，也就是透過車用芯片的導入，讓在傳統(tǒng)汽車上的汽車電子應用更為多樣化。第二個是「汽車數(shù)字化與電動化的破壞式創(chuàng)新」，也就是透過車用電子的改變，讓汽車變得更有智能，自動輔助駕駛功能更多，充電速度更快，并且很多功能可以透過OTA升級。第三個是「現(xiàn)代交通工具新功能」，也就是透過汽車聯(lián)網(wǎng)運作方式，讓汽車可以與外界主動溝通，提供更好更完整的行車體驗，減少駕駛開車負擔。

凌陽科技車用產(chǎn)品中心總經(jīng)理林至信在專題演講中表示，凌陽在車用IC開發(fā)已經(jīng)有18年經(jīng)驗，主要資源是投入在座艙與輔助駕駛應用，根據(jù)統(tǒng)計顯示，美國乘用車駕駛每周要花8小時22分鐘的時間在汽車座艙中，因此智能座艙對于汽車駕駛來說是非常重要的使用環(huán)境，IHS Markit研究報告也指出，2021年全球智能座艙市場規(guī)模為400億美元，預估到2022年將成長至438.8億美元，2030年更可成長至681億美元，年復合成長率高達6%。

林至信指出，雖然自動駕駛會越來越普及，未來15到20年消費者可以買到的汽車仍以L0到L3為主流汽車，其中又以L0到L2為主，因此在這樣設定下的智能座艙，仍有不少市場需求與輔助駕駛功能要求。舉例來說，美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）研究顯示，80%的交通意外與16%的高速公路死亡車禍，都是來自于分心駕駛。對此，凌陽開發(fā)出駕駛監(jiān)視系統(tǒng)（DMS），可以整合到座艙儀表板當中，協(xié)助偵測駕駛分心情況，包括長時間分心、短時間分心、使用手機或者是想昏睡，然后發(fā)出主動警告，甚至在無法辨識的時候，主動發(fā)出警示，要駕駛注意。

對于智能座艙使用情境而言，有不少功能已經(jīng)在使用，而且可以持續(xù)改善。首先是語音控制方面，研究機構(gòu)顯示透過語音控制操作特定應用，會比觸控控制要快上許多，因此提供手機連車的語音控制，如CarPlay或Android Auto，是對駕駛者的重要功能之一。其次是營銷導航服務，也就是如何透過汽車內(nèi)建導航地圖，或與手機串連的行車導航，提供快速有效率的導航服務。再來是車內(nèi)娛樂部分，可以透過車內(nèi)攝影機，主動調(diào)整車內(nèi)音響分布，讓乘坐者有最佳聲音效果，也能夠提供3D沉浸式音效，提升車內(nèi)娛樂效果。此外，凌陽還有一個叫做Sound Bubble的技術(shù)，可以讓每一個座位有自己的音響聆聽效果而不受互相干擾。

編輯：黃飛

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