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1、規級MCU芯年度?發展報告(2023)1.概述規級MCU芯年度發展報告(2023)2錄引03、規級MCU的定義041、定義與分類042、底盤域MCU053、動域MCU064、域MCU075、座艙域MCU08、規級MCU產業檻09三、產業結構變化101、芯設計依舊寡頭壟斷112、國產硅晶圓供應能提升133、國產設備營收增顯著164、國產產能提升,規級產線增加較少20四、供應鏈市場動態211、市場需求變化212、主要市場參與者分析223、交期及價格變化254、產能變化與分析26五、技術趨勢27六、國產化發展新態勢28七、發展建議291、產業技術層292、政策層30、企業案例31極海功能安全芯,以品
2、質承載中國汽產業向上發展311.概述規級MCU芯年度發展報告(2023)3汽業的電動化、聯化、智能化加速,顯著提了微控制器(MCU)的重要性。中國作為全球新能源和智能聯汽市場的領跑者,對規級MCU芯需求巨。然,國內汽芯產業乎完全依賴進,特別是滿安全級別要求的端MCU芯。因此,發展國產規級MCU芯,打破外資壟斷,成為實現中國汽產業主化的關鍵。2020年下半年全球缺芯荒,源于疫情爆發與新能源汽需求上升。全球MCU市場受到晶圓產能下降的影響,意法半導體、恩智浦、Microchip等商延交貨期,全球汽供應鏈臨缺貨危機。2021年3,瑞薩發災,進步加劇了緊張的芯供應鏈。同年,恩智浦和英凌的美國因暴雪停產
3、,意法半導體歐洲因罷加劇了全球MCU缺貨。供需失衡導致MCU價格幅上漲,瑞薩和恩智浦的規MCU產品價格上調20%-30%,意法半導體漲幅達7倍。中國IC認證困難,國內商難以替代,漲價成本轉嫁給國內。此危機揭了中國在關鍵MCU領域的脆弱性,整個產業鏈的命脈被外部控制。為此,與從2021年開始圍繞汽主題進系列研究作,2022年初與中國汽研達成深度合作,共同發布規級MCU芯發展綜合研究。2023年,雙再次發布規級MCU芯年度發展報告(2023),提供全、深的業分析和前瞻性指導。后續計劃舉辦更多產業互動活動,聚集資源,賦能本汽芯產業。引、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)41、定義與
4、分類汽芯分為主控芯、存儲芯、功率芯、模擬芯和傳感器芯等五類,MCU(微控制器)是主控芯的種,占據重要地位。MCU在新能源汽的“三電”系統(電池、電驅、電控)中起關鍵作,于電池模組管理、直流電向交流電的轉換、溫度控制和充放電管理等。此外,MCU也于載線充電、聲學汽警報系統(AVAS)、充電槍和充電樁等儲能設備。除了電源管理領域,MCU還泛應于內,包括和底盤控制,主要于安全與駕駛輔助系統控制、底盤安全、控制、動控制、信息娛樂等。例如,奧迪Q7使38顆MCU,分布于底盤域、域等位置。MCU集成了CPU、內存、計數器、USB、AD轉換、PLC等多種周邊接,是汽電領域最的下游應領域。近年來,整所芯數量顯
5、著增,其中傳統燃油單芯使從2012年的438顆增2022年的934顆,新能源汽從567顆增1459顆。MCU在汽芯的價值中占較,傳統燃油中約為23%,在純電動中約為11%。據IC Insights數據,2019年全球MCU應于汽電的占約33%,端型中每輛到的MCU數量接近100個。汽MCU的主要參數包括作電壓、運主頻、Flash和RAM容量、定時器模塊和通道數量、ADC模塊和通道數量、串通訊接種類和數量、輸輸出I/O數量、作溫度、封裝形式及功能安全等級等。按CPU位數劃分,可分為8位、16位和32位。隨著藝升級,32位MCU成本下降,已成為主流,逐漸替代8/16位MCU。當前32位MCU在汽M
6、CU中的占已達約60%。ARM公司的Cortex系列內核因成本低廉、功耗控制優異,成為汽MCU商的主流選擇。按應領域劃分,汽MCU可分為域、動域、底盤域、座艙域和智駕域。座艙域和智駕域要求運算能和速外部通訊接,如CAN FD和以太;域要求多通訊接,但對算要求較低;動域和底盤域則要求更的作溫度和功能安全等級。、規級MCU的定義、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)52、底盤域MCU底盤域控制芯是汽駛相關的關鍵部分,涉及傳動、駛、轉向和制動系統。這些系統由轉向、制動、換擋、油和懸掛五系統構成。智能汽的發展使得感知識別、決策規劃、控制執成為底盤域核系統,線控轉向和線控制動是動駕駛執端
7、的核零部件。底盤域ECU需采性能、可升級的功能安全性平臺,持傳感器集成及多軸慣性傳感器。對底盤域MCU的要求包括主頻(不低于200MHz)、算(不低于300DMIPS)、少2MB的Flash存儲和512KB的RAM、功能安全等級(ASIL-D)、持12位精度ADC、32位精度定時器、多通道CAN-FD、少100M以太、AEC-Q100 Grade1可靠性、持在線升級和固件驗證功能。性能,內核主頻表時鐘頻率,算常DMIPS衡量。存儲器參數包括代碼存儲器、數據存儲器和RAM,同時需要注意通信總線和精度外設。底盤域MCU市場受電電架構差異影響,不同和型的需求不同。例如,本雅閣使3顆底盤域MCU,奧迪
8、Q7使11顆。2021年中國品牌乘產量約為1000萬輛,單底盤域MCU平均需求量為5顆,市場總量約5000萬顆。主要供應商包括英凌、恩智浦、瑞薩、Microchip、TI和ST,市場占超過99%。底盤域MCU的關鍵技術壁壘,涉及EPS、EPB、ESC等零部件與駕駛員命安全相關,要求ASIL-D等級功能安全。這對國內MCU商是挑戰。此外,要求主頻、算,國內規MCU產線尚未完備,需少55nm藝滿200MHz以上MCU主頻。國際半導體商主要采IDM模式,國內Fabless公司在晶圓制造和產能保證上臨挑戰。、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)63、動域MCU新能源汽三核總成部件結構圖
9、,來源:欣銳科技招股說明書動域,也稱安全域,是智能化的動總成管理單元,在電動汽中主要涉及電驅和電控系統的集成化。它包括電控系統、電池管理系統(BMS)、逆變器、載充電(OBC)等,構成新能源汽的“三電”(電池、電控、電機)核部件。其他組成部分包括減速機、壓控制盒PDU、DC/DC變壓器等。動域MCU是純電動汽電控制系統的關鍵設備(VCU),類似傳統汽的發動機管理系統(EMS),能合理分配能量,提載電池能量利效率。在VCU市場,聯合電保持市場份額,2021年7裝機量接近9萬套。緯湃科技隨著眾MEB平臺的ID4和ID6上市上量,2021年7出貨量超萬套,排名前三。純電動在動域上使的MCU數量通常超
10、過6顆,包括整控制模塊和電機控制器各顆,以及電池管理系統需要的4顆MCU。隨著新能源市場滲透率的提,動域MCU的平均量也將增加。動域控制器主要于動總成的優化和控制,持智能故障診斷、智能節電、總線通信等功能,通過CAN/FLEXRAY實現變速器和電池管理,監控交流發電機調節。動域控制MCU要求主頻(600MHz800MHz)、4MB RAM、功能安全等級(ASIL-D)、持多通道CAN-FD、2G以太、AEC-Q100 Grade1可靠性,以及固件驗證功能(國密算法)。性能,產品集成ARM Cortex R5雙核鎖步CPU和4MB內SRAM,CPU主頻達800MHz,符合規可靠性標準AEC-Q1
11、00 Grade 1級別,ISO26262功能安全等級ASIL D。雙核鎖步CPU實現達99%的診斷覆蓋率,內置信息安全模塊持多種加密標準,滿安全啟動、通信、固件更新等需求。、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)74、域MCU域控制芯負責功能的控制,其發展趨勢是向集成化發展,將頭、中間、尾部的各種功能器件如剎燈、位置燈、尾鎖等集成到個控制器中。這種集成化旨在降低控制器成本和整重量。域控制器般集成了控制模塊(BCM)、鑰匙進系統(PEPS)、胎壓監測系統(TPMS)、關等功能,并可擴展包括座椅調節、后視鏡控制、空調控制等功能,綜合管理各執器,合理分配系統資源。域控制器功能眾多,涵
12、蓋了燈光控制、刮控制、窗控制、后視鏡控制、PEPS、座椅控制等。作要求,汽電對MCU控制芯的主要訴求包括穩定性、可靠性、安全性、實時性、計算性能和存儲容量,以及低功耗。域控制器由分散化功能部署過渡到集成所有電的基礎驅動、鑰匙功能、燈、窗等的控制器。域控制系統設計包括燈光、刮洗滌、中控鎖、窗控制,PEPS智能鑰匙、電源管理,以及關CAN、可擴展CANFD和FLEXRAY、LIN絡、以太等接和模塊等。性能要求,域控制類MCU芯的主要指標包括ARM Cortex-M4F 144MHz,180DMIPS,內置8KB指令Cache緩存,持Flash加速單元執程序0等待;容量加密存儲器、豐富的通信接、性能
13、模擬器件;持內部RC或外部晶體時鐘輸、可靠性復位;內置可校準的RTC實時時鐘;持精度定時計數器;硬件級安全特性;可靠作環境。產業格局,域電系統對國內外企業都處于成初期。國外企業在單功能產品上有深厚的技術積累,國內企業在新能源應上具有定優勢。主要MCU供貨商仍為英凌、恩智浦、瑞薩、Microchip、ST等國際芯商,國產芯商市場占有率低。業壁壘,域控制芯的技術壁壘相對低于動域、駕艙域等,國產芯有望在域取得較突破并逐步實現國產替代。近年來,國產MCU在域前后裝市場已經有了良好的發展勢頭。域控制器功能表域控制器功能表,資料來源:與研究院、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)85、座艙
14、域MCU電動化、智能化、聯化加速了汽電電架構向域控向發展,尤其在座艙域的快速發展中,從載影娛樂系統演變為智能座艙。智能座艙主要通過機交互界展現,需要顆運算速度強的SOC以及顆實時性的MCU處理與整的數據交互。軟件定義汽、OTA、Autosar等技術在智能座艙域逐漸普及,對座艙域MCU資源要求提,體現在更的FLASH、RAM容量、PIN Count需求,以及更強的程序執能和更豐富的總線接。MCU在座艙域主要負責系統電源管理、上電時序管理、絡管理、診斷、整數據交互、按鍵、背光管理、頻DSP/FM模塊管理、系統時間管理等功能。MCU資源要求包括少100MHz主頻、200DMIPS算、少1MB Fla
15、sh存儲、128KB RAM、ASIL-B功能安全等級、多路ADC、多路CAN-FD、AEC-Q100 Grade1規等級、持OTA、Flash雙Bank、SHE/HSM-light等級以上信息加密引擎、少100PIN。性能,MCU應持寬電壓供電(5.5v2.7v),IO持過壓使,以提升系統穩定性和可靠性。存儲器壽命,汽MCU的程序存儲和數據存儲需有更壽命,單獨物理分區,程序存儲耐性10K,數據存儲100K,15年(1K),10年(100K)。同時,傳統CAN已不以滿通信需求,速CAN-FD總線需求益增。產業格局中,國產智能座艙MCU占仍低,主要供應商為NXP、Renesas、Infineon
16、、ST、Microchip等國際MCU商。國內多家MCU商正積極布局,市場表現尚待觀察。業壁壘,智能座艙規等級、功能安全等級相對不,主要挑戰在于技術積累和產品迭代。國內晶圓規MCU產線較少且制程相對落后,實現全國產供應鏈需要時間磨合,可能臨成本較、與國際商競爭壓的情況。、規級 MCU產業檻規級MCU芯年度發展報告(2023)9、規級MCU產業檻載MCU存在多重壁壘:技術壁壘、認證壁壘、客壁壘。規級MCU需要滿“安全性、可靠性、穩定性”,耐溫變動、抗震動等要求,需要2-3年嚴苛認證才能進汽供應鏈,供貨周期為5-10年。海外商主導載MCU市場,國內供應商正逐步從低端控制領域向載MCU市場滲透。海外
17、頭企業擁有技術積累和期可靠性認證,控制部分市場份額。國內商如國芯科技、杰發科技、芯馳科技等正在窗、照明、空調板、儀表盤、T-BOX等控制應領域實現量產,向BMS、ADAS、安全囊、防抱死系統等復雜領域拓展。規級MCU認證的主要檻是AEC-Q系列和ISO26262標準。規級MCU企業要進整的供應鏈體系,需符合三規標準和規范:設計階段的功能安全標準ISO26262,流和封裝階段的AEC-Q和IATF16949,以及認證測試階段的AEC-Q100/Q104。國產規MCU商多為Fabless模式,因此主要適于AEC-Q系列和ISO26262認證。AEC-Q系列測試元器件可靠性,包括Grade0-3四個
18、等級,其中Grade 0級作溫度范圍為-40-150C。ISO26262標準涵蓋概念設計、產品開發、批量產到報廢全命周期,功能安全等級分為ASIL-A/B/C/D四個等級,ASIL-D等級功能安全要求最嚴格,QM表功能安全險。制造檻,規MCU技術藝嚴苛,研發周期,要求產品作壽命為15-20年,供貨周期超過15年,對產品不良率和可靠性提出嚴苛標準。規芯認證標準嚴格,流程漫,投資險。期以來,由于傳統燃油市場被歐美品牌統治,整供應鏈由外資把控,新進國產供應商切前裝市場難度極。三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)10三、產業結構變化近兩年的芯短缺促使越來越多的企業加汽芯領域,但MCU產
19、業鏈格局整體未發明顯改變,部分環節國產化取得顯著進展。根據Yole Intelligence最新報告顯,2022年MCU總收市場占有率中排名前順序依次為:恩智浦、瑞薩電、英凌(三家企業的全球市場份額占均為18%,相差不)、意法半導體、Microchip、德州儀器、三星、新唐科技、Silicon Labs、華半導體。結合2021年市場占有率的排名情況可知,恩智浦、瑞薩電、英凌、意法半導體和Microchip這五家商占據全球MCU市場超80%的份額,呈壟斷態勢。2022年全球MCU芯市場占有率?數據來源:Yole Intelligence三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)111、
20、芯設計依舊寡頭壟斷整體,當前我國IP技術平與國外差距依舊顯著。2022年,發改委、信部等部發布了關于做好享受稅收優惠政策的集成電路企業或項、軟件企業清單制定作有關要求的通知,其中重點集成電路設計領域包括EDA、IP和設計服務。隨著數字經濟發展,AI、汽智能化、Chiplet等新技術趨勢為IP產業帶來新變量。受供應鏈安全和信息安全等因素影響,國產芯設計具發展穩步推進,國產化替代的進程也愈加緊迫。在IP領域,據IPnest的統計數據顯,2022年全球IP收達到66.7億美元,較2021年的55.2億美元增20.9%,增幅度于2021年的19.4%以及2020年的16.7%,預計2026年全球市場規
21、模將超過100億美元,年復合增率16.7%。2022年,全球前IP供應商占據達80.3%的市場份額,其中家是歐美商。全球各公司半導體設計IP收益,2021及2022年(百萬美元)數據來源:IPnest(Avr.2023)三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)121、芯設計依舊寡頭壟斷在芯開發具(EDA)領域,Cadence、synopsy、Siemens EDA三家企業占據全球75%的市場規模。2022年,國產EDA的發展勢頭迅猛。數據顯,2022年,我國EDA全球市場份額已經達到了10%左右,其中華九天的全球市場份額達到6%左右。在藝上,國產EDA在14nm階段已實現了全覆蓋,
22、可以完成所有與該藝相關的設計作。概倫電、華九天、微等三家公司完成上市。據研究機構Kbv Research和 Grand Viewer預測,全球EDA市場發展潛巨,其中中國EDA市場空間在2023年有望達到13.0億美元,2022-2027年CAGR增速可達到11.8%,遠于全球EDA市場CAGR增速(7.6%)。2022年國內EDA上市公司情況華九天作為國內EDA頭企業,服務全球600余家客,主要客涵蓋全球IC設計強中的多家企業,全球晶圓代強中的多家企業,中國IC設計強中的全部企業,中國主要的先進藝芯設計企業,中國主要的板企業和系統商(終端、ODM)、封裝企業、掩膜制造企業、晶圓制造設備企業,
23、在國內主流設計、制造企業中覆蓋率超過80%。據公司公開報道顯,華九天產品能夠持從0.35um到3nm的各種藝節點,未來還將通過加研發投、并購或者技術引進等式,加快補產品缺項,迭代升級已有產品。概倫電研發出持7nm/5nm/3nm等先進藝節點的產品,2022年直接及通過基投資了余家(伴芯科技、東啟芯、新語軟件、東晶源、鴻之微、泛利科技、上海思爾芯股份等)產業鏈企業,布局覆蓋了包括數字仿真驗證、邏輯綜合、布局布線、OPC、TCAD、電磁場仿真等數字電路設計、模擬電路設計、晶圓制造等EDA全版圖。未來概倫電還將繼續通過股權投資、并購整合、戰略合作等多種段,不斷完善EDA產品鏈,并與產業鏈的合作伙伴共
24、同推動國內EDA態的建設。微作為國內唯能在成品率提升及晶圓級電性測試設備領域提供全流程覆蓋的企業,憑借測試芯設計、半導體數據分析等EDA軟件、晶圓級WAT電性測試設備及成品率提升相關解決案,不斷在產品開發與市場拓展上取得新的突破。其中,半導體通化分析具DE-G、集成電路良率分析與管理系統DE-YMS、集成電路缺陷管理系統DE-DMS、缺陷動分類系統(DE-ADC)等產品已研發成熟并進市場拓展和商務落地階段,半導體設備異常監控及分類系統DE-FDC產品已完成初版并已引客進試中,系列數據具適于集成電路設計、制造及封測商,助公司標群體從型晶圓和頭部設計公司拓展到中型設計公司、封測和下游電。前,微拓展
25、量產藝監控(PCM)案,著開發可制造性(DFM)系列EDA軟件,CMP仿真軟件填補了國內技術空。三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)132、國產硅晶圓供應能提升原材料是規級MCU芯產中技術含量較、突破難度的技術領域。美國、本在光刻、拋光液等領域的優勢難以撼動,產業格局很難短期改變。國產硅晶圓供應能提升。半導體硅領域具有技術檻、驗證時間的特性,業集中度。2018年2022年,頭部六供應商(信越化學、勝SUMCO、環球晶圓、世創電Siltronic、SK Siltron、法國Soitec)市場份額占乎沒有波動,合計市場份額達95%,其中本兩家企業信越和勝,擁有硅晶圓市場50%的份額
26、,市場格局已然形成。據國際半導體產業協會(SEMI)統計,2022年全球半導體硅出貨積達147.13億平英,同增3.9%;總營收額同增9.5%,均為歷史新。近年來,我國半導體硅業在加快產能建設,12英硅關鍵技術研發取得了進步。根據國內半導體硅企業的公開披露信息及研究報告,截2022年末,上海新昇的12 英半導體硅營收占已從2019年的14%增到41%,并計劃投產30萬/集成電路12英硅,從將硅產能從2022年底的30萬擴60萬;中環領先隨著Logic、CIS、Power等產品快速上量,硅產能將在30萬/的基礎上擴產60萬/;奕斯偉已啟動建設硅期項,達產后12英半導體硅產能將從50萬增100萬;
27、杭州昂微電股份有限公司的公司浙江瑞泓科技股份有限公司前具備硅產能15萬/,計劃新增產能40萬/;杭州中欣晶圓半導體股份有限公司前擁有12英半導體硅產能9.16萬/,計劃擴產20萬/;有研硅在2023年10末將擁有10萬/的12英半導體硅產能。雖然與國際主要半導體硅供應商相,國內半導體硅企業技術較為薄弱,市場份額較,但營收增率遠遙遙領先與國外企業,顯了我國硅晶圓市場的巨發展能。隨著未來國產替代趨勢的升級,國產半導體硅市場占有率將進步提升。2022年部分半導體硅供應商營收能數據來源:上海合晶硅材料股份有限公司招股書三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)142、國產硅晶圓供應能提升國內
28、光刻企業積極推動產能建設。光刻商需購置相關的光刻機來進內部測試,伴隨著光刻產品從低端向端演進,疊加國際間貿易摩擦和經濟限制,中國光刻供應商難以購買EUV光刻機進內部驗證,使得EUV光刻的研發成本及驗證難度幅提升。據觀研報告統計,2022年全球半導體光刻業市場占最的是東京應化(27%)、杜邦(17%)、JSR(13%)和住友化學(13%)。美企業壟斷態勢依舊穩固。我國具有定數量的光刻企業,部分企業實現上市。由于部分上市公司正處于“產能在建”狀態,因此,公布相關經營數據的上市公司較少。其中,2022年容感光的光刻業務實現收7.28億元,產量為1.88萬噸,主要經營PCB光刻產品;雅克科技的光刻業務
29、實現收12.59億元。當前國內光刻企業多分布在技術難度較低的PCB光刻領域,占超9成,技術難度最的半導體光刻市場,國內僅有彤程新材(北京科華)、華懋科技(徐州博康)、南光電、晶瑞電材和上海新陽等少數家。在KrF光刻領域,北京科華、徐州博康等企業已經能實現量產;在ArF領域,南光電、上海新陽等均有布局;在板光刻領域,凱材料、雅克科技、晶瑞電材也均有部分產品實現了量產;形程新材控股的北京科華在KrF光刻、g線、i線等產品均實現了量產。2022年中國光刻上市公司光刻業務情況資料來源:各公司公告 前瞻產業研究院表3-2022年中國光刻上市公司光刻業務布局情況 資料來源:各公司公告 前瞻產業研究院三、產
30、業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)152、國產硅晶圓供應能提升CMP拋光液產能有望量釋放。2022年全球CMP拋光液市場銷售額達到了20億美元,預計2029年將達到28億美元,年復合增率(CAGR)為6.2%(2023-2029)。從市場分布看,亞太地區是最的市場,占有約82%的份額,其次是北美和歐洲,分別占有約10%和7%的市場份額。從銷售看,全球CMP拋光液(CMP Slurry)的前三商,包括英特格(CMC Materials)、化成、Fujifilm等占據了全球約51%的市場份額。從產看,北美是最的產地,占有約35%的份額,其次是本和中國臺灣,分別占有22%和18%的份額。
31、從產品類型看,硅溶拋光液是最的細分領域,占有拋光液約57%的份額。中國企業安集科技初步打破了拋光液的進依賴局,獲得了全球2%的市占率,國產替代空間仍分闊。當前,安集科技、股份、萬華化學等企業正在加速布局CMP拋光液產能建設。根據安集科技招股書披露,公司現有CMP拋光液產能合計13266.38噸,寧波安集化學機械拋光液產線建成后將新增1.5萬噸化學機械拋光液產能。隨著各企業CMP拋光液產能相繼布局,我國CMP產能將量釋放。表3-我國主要拋光液產企業基本情況資料來源:公司公告,前瞻產業研究院,太平洋證券研究院三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)163、國產設備營收增顯著據中國發展和
32、改委員會發布數據顯,2022年全球半導體設備市場為1076億美元,中國陸半導體設備銷售額占全球銷售額26%,達到283億美元,超出中國臺灣(25%)、韓國(20%)、北美(10%),連續三年成為全球最半導體設備市場。在企業排名,2022年全球半導體設備全球前5名,依次是AMAT、ASML、Lam Research、TEL、KLA。圖 2022年全球半導體設備銷售情況資料來源:中國發展和改委員會其中在光刻機領域,2022年,前三半導體光刻機商ASML、Nikon、Canon的出貨量達到551臺,同提升15%。在端機型中,ArFiASML市占率達95%;ArFASML市占率達到87%;KrFASM
33、L占據72%的市場份額,EUVASML保持壟斷地位,市占率維持100%。2022年ASML共出貨345臺光刻機,較2021年增加36臺,同提升12%。其中EUV光刻機出貨40臺,占整體營收約44%。國產光刻機主要公司為上海微電,其產品主要采ArF、KrF和i-line光源,可滿IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和關鍵層的光刻藝需求。三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)173、國產設備營收增顯著表 2022年全球頭部光刻機銷售數量/臺資料來源:芯思想,前瞻研究院國產半導體設備營收與凈利潤雙雙速增。國內半導體設備供應商雖然在技術平、市場占有率等與國外具有較差距,但在
34、相關政策持及設備商努的雙重推動下,企業營收額速增,業盈利平幅提升。據統計,2022年國內五家半導體設備企業合計實現營業收418.87億元,同增49.98%;實現凈利潤65.20億元,同增122.51%。具體來看,北華創作為國內半導體設備商頭企業,2022年半導體營業收120億,穩居排名第,中微公司排名第,盛美上海排名第三,川科技排名第四,同2021年排名。2022年完成上市的拓荊科技以全年16.9億元的營收由2021年的排名第九躍進第五,同樣2022年上市的華海清科以全年16.5億元的營收由2021年的排名第前進第六,兩家公司全年營收同增均超過100%。在國內市場內,國產半導體設備業競爭格局集
35、中在頭部設備企業。根據中國半導體設備企業已披露的2022年收數據統計(屹唐股份未披露數據),本設備商頭北微在國內部分設備商的份額達到36.0%,業前三名的份額達到60%,前五名份額達到74%,前名的份額達到86%。三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)183、國產設備營收增顯著圖2022年中國陸上市公司半導體設備業務營收排名數據來源:wind,光證券注:上述排名包含集成電路前道制造、后道封測及LED等功率器件設備商,不含光伏業設備商產品布局趨完善。美國應材料(AMAT)是全球最的半導體設備公司,產品橫跨CVD、PVD、刻蝕CMP、離注、量測、RTP等除光刻機外的乎部分半導體設備。
36、本商中,北華創的產品布局最為泛,覆蓋PVD、PECVDLPCVD、ICP刻蝕、單ALD、退/合/氧化/擴散等多種產品。近年來,我國半導體設備企業不斷開發新產品。例如,中微在EPI、LPCVD、ALD、ALE加新產品研發度,盛美在原有清洗設備基礎上,加電鍍、爐管、Track、PECVD的布局。產品多樣性不斷提,布局基本完善。于此同時,部分企業采取繼續提升已有核產品的競爭的法,提競爭。例如,拓荊科技推出六站式PECVD和六站式PE-ALD,以及多邊形產能平臺,芯源微推出產能架構平臺,盛美擬推出超臨界清洗設備。三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)193、國產設備營收增顯著表:半導體設
37、備上市公司新產品研發進度(2022年報)資料來源:Wind,光證券研究所國產化率仍有待提升。2022年,前道藝相關設備的國產化率提升16.4%,但國內部分半導體設備環節國產化率仍不20%。表3-我國半導體設備國產化率數據來源:東吳證券研究所三、產業結構變化規級MCU芯年度發展報告(2023)204、國產產能提升,規級產線增加較少汽芯的“缺貨”及市場規模的上漲引來眾多晶圓制造產線積極布局,據集微咨詢統計顯,當前我國已建成并量產的12/8英產線中,有41條產線已拿到IATF16949規認證,數量顯著提。業務范圍包括集成電路設計與制造、功率半導體器件的設計和制造、半導體分器件的設計與晶圓的制造、IC
38、封裝產品、IGBT模塊、電學傳感器的設計和制造、動態隨機存取存儲器的設計和產等。其中,與規級MCU芯(集成電路)相關的產線26條。從地區分別來看,我國芯產重點區域分布在三地區、京津冀地區、粵港澳灣區。三憑借區域體化的優勢,匯聚了全國半以上的規級產線。上海、錫、蘇州、紹興等城市共計16條規級MCU產線,占達61.5%,是全國規級芯產業最發達的地區。京津冀地區已北京為中,亦莊推出了科創條政策,圍繞端規級芯提供資持,度較?;浉郯臑硡^的發展重點主要集中在芯的應端,在應的驅動下,布局規級芯產。州、深圳、港等地也出臺了相應的產業扶持政策。表3-3我國MCU芯相關產線規認證情況數據來源:集微咨詢四、供應鏈市
39、場動態規級MCU芯年度發展報告(2023)21四、供應鏈市場動態1、市場需求變化2022年全球MCU市場規模達82.86億美元,較前年增11.4%。這增主要受全球新能源汽產業的快速增驅動,尤其在中國市場,2022年新能源汽銷售量達646萬輛,同增89.5%,市場滲透率從2021年的14.3%提升25.6%。隨著新能源汽的持續增和智慧化推進,預計2023年全球MCU市場將增86.46億美元。智能電動汽的發展導致單芯數量不斷增加,對MCU性能要求也隨之提升。傳統燃油、輕混汽、插混及純電動汽的芯需求量分別約為600顆、1000顆和1500顆以上。羅蘭格預測,2023年全球汽芯供給將有8%13%的需求
40、法滿。到2025年,總供給預計達8.46億個,需求短缺將縮3%5%。20172023年全球MCU規模20172023年全球MCU規模,來源:拓墣產業研究院海外MCU供應商優先供貨海外客,使國內規MCU商獲得進國內整供應鏈的機遇。國內整強烈國產化訴求,培養國內戰略合作伙伴。中國品牌乘市占率穩步提升,出勢頭強勁,受益于國產業發展,規MCU商期增可期。我國汽MCU市場規模持續增,2021年市場規模達30.01億美元,同增13.59%,預計到2025年市場規模將增42.74億美元。汽MCU市場的持續增,前瞻性布局有望助公司提升市場份額,受益于汽智能化、電動化、聯化和共享化的迅猛發展,MCU在汽電領域的
41、應規模逐步擴,帶來需求量的快速增。四、供應鏈市場動態規級MCU芯年度發展報告(2023)222、主要市場參與者分析汽MCU市場主要被海外巨頭如NXP、Microchip、瑞薩、ST、英凌等占據,這些商2016年的市場份額為72.2%,到2021年增82.1%。國內載控制類芯市場雖有國產頭企業,如紫光國微、華半導體、上海芯鈦等,但多集中在中低端領域。性能控制芯E3系列產品,由芯馳科技于2022年4發布,是國內個達到ASIL D功能安全等級的規MCU,填補了國內端安全級別規MCU市場空。2021年全球規級MCU市占TOP52021年全球規級MCU市占TOP5,數據來源:IC Insights,與研
42、究院整理汽MCU市場的進檻較,尤其是可靠性和功能安全性要求,加上企的采購慣性,使得海外巨頭在汽產業鏈中的優勢地位難以動搖。然,國內汽業的發展和供應鏈安全需求促使本商開始打造汽MCU,如四維圖新旗下的杰發科技發布了基于Arm Cortex R52內核的AC7870 x,這是款達到ISO 26262 ASIL-D的功能安全級別的多核頻MCU。芯馳科技、芯旺微電等國內企業也在積極布局規MCU產品線。兆易創新于2022年9發布GD32A503系列規級MCU,適于窗、智能鎖、電動座椅等控制系統和電機電源系統。亞迪作為芯研派代表,已推出32位規級MCU BF7006AMXX系列產品,泛應于旗艦型。四、供應
43、鏈市場動態規級MCU芯年度發展報告(2023)232、主要市場參與者分析國產規級MCU統計表國內部分規級MCU統計表,資料來源:與研究院國內汽MCU市場規模持續增,2021年市場規模達30.01億美元,同增13.59%,預計到2025年市場規模將達42.74億美元。國內規級MCU市場由恩智浦、瑞薩、意法半導體等國際商主導,但國產MCU商正在逐漸活躍,獲得更多上機會。前國內有23家芯公司布局規級MCU產品線,多還停留在控制領域,如窗、照明、區域控制器關等,以及座艙應,如液晶儀表、抬頭顯控制器、電后視鏡等。少數企業已開始布局對動集成以及底盤類階應,如電機、BMS、智能駕駛等。四、供應鏈市場動態規級
44、MCU芯年度發展報告(2023)242、主要市場參與者分析國產規級MCU應表國產規級MCU應表,資料來源:與研究院四、供應鏈市場動態規級MCU芯年度發展報告(2023)253、交期及價格變化規級MCU具有業壁壘,全球市場由海外商壟斷。規級半導體產品在作溫度、壽命、良率、認證標準等要求嚴格,認證過程復雜。整傾向于使已通過驗證的MCU產品,不易導新商的產品。截2023年9底,中國汽流通協會發布的“中國汽經銷商庫存預警指數調查”顯,9中國汽經銷商庫存預警指數為57.8%。在汽MCU市場上,價格波動明顯,如NXP 32位MCU FS32K144HAT0MLH價格從常態的22元飆升550元,英凌32位汽
45、MCU SAK-TC277TP-64F200N DC價格漲4500元,漲幅近百倍。瑞薩、NXP、英凌、ST等MCU仍處于緊缺狀態,例如ST的性能32位MCU STM32H743VIT6價格從48元漲600元,英凌汽MCU SAK-TC237LP-32F200N AC的價格從1200元漲3800元。與此同時,原本熱的消費電市場開始降溫,需求疲軟。通、消費類MCU價格回落,某些ST芯型號如F0/F1/F3系列價格接近常態價,部分MCU價格甚跌破代理價。NXP近50%的業務為汽領域,2023年Q2收環增5.7%,汽芯需求仍然旺盛。ST的汽&分器件業務相對強勢,整體收抗周期下。根據中汽協數據,2023
46、年9,汽產銷分別達到285萬輛和285.8萬輛,環增10.7%,同增6.6%和9.5%,創歷史同期新。從Cypress、NXP、瑞薩、ST、英凌等商的數據來看,汽料的交期較,超過30周,英凌的汽料依舊缺貨。不論是交期還是價格,都保持穩定狀態。規級MCU交期表四、供應鏈市場動態規級MCU芯年度發展報告(2023)264、產能變化與分析規芯認證涉及晶圓供應商、封測和芯制造商Tier 2的緊密合作。例如,臺積電負責全球70%的規級MCU產量,其參與對規級MCU認證關重要。前全球規MCU主要采40nm-90nm制程,部分豪華型采28nm制程。這些制程已經由國內晶圓代如中芯國際和華虹擁有制造能。2021
47、年,汽MCU的銷售額達到76億美元,創歷史新。多數芯采8英晶圓產,部分商轉向12英線。臺積電、聯電等晶圓代的擴產主要集中于先進制程,規MCU所需的40-55nm制程產能擴產有限。中國晶圓代業正在加速擴張成熟制程產線,IC Insight數據顯,中國晶圓代市場規模年復合增率為15.12%,于全球增平。中芯國際計劃在未來3-5年內增加28nm以上產能34萬/,總投資超過260億美元,有效緩解載MCU制程晶圓的產能短缺情況??襄a數據預測,到2026年,中國40-55nm制程晶圓給需求例將超過70%,國內規MCU商獲得晶圓制造產能持的難度降低,供應鏈險減弱。2022年末以來,晶圓代業正從去庫存的峰期過
48、渡到尾聲,TrendForce預測晶圓代成熟制程產能利率將在明年下半年緩步回升,中芯國際和華虹集團的8英產能利率復蘇將快于業平均平。另,消費電市場需求疲軟導致通、消費類MCU價格回落。規級MCU的價格波動較,如NXP和英凌的某些MCU價格暴漲,顯市場需求旺盛。DIGITIMES Research的調查顯,2022年第四季以來,汽業的芯缺貨情況逐漸改善。五、技術趨勢規級MCU芯年度發展報告(2023)27五、技術趨勢8位MCU主要于簡單控制,16位MCU于中端底盤和低端發動機控制,32位MCU則于端發動機和控制。載MCU的位數與其結構復雜性和處理能成正,隨著汽架構集成度和功能復雜度的提升,32位
49、MCU開始成為主流。2020年,32位MCU在市場中占超過62%,成為最泛應的MCU類型。新型的汽電電架構,如DCU(域控制器)概念,旨在突破ECU的性能瓶頸。這種架構通過更強的處理器芯集中控制每個域,替代了傳統的分布式電電架構。隨著電的功能性和復雜度不斷增加,32位MCU成為主流,占超過70%。例如,ADAS等智能輛功能的普及推動了對性能MCU的需求。隨著域控制器的普及,傳統MCU將從分散式設計過渡到集中式設計,采具有更多處理能的控制器進集中處理。智能汽對ECU的需求不斷上升,特別是隨著智能駕駛艙成為新標準配備的部分,相關裝置如雷達、光達、載鏡頭等傳感器規格和數量提升,對MCU性能提出更要求
50、。智能汽對主動安全、智能座艙、輔助駕駛等功能的需求益增加,推動對ECU中MCU性能的提需求。多核MCU具有算、實時性和功能安全性,成為智能汽MCU的必需品。半導體在MCU開發上,更傾向于采主要IP供應商如ARM、Synopsys等提供的IP來增強MCU性能。近年來,SoC的發展也推動了對更性能MCU的需求。未來載電系統將越來越智能化,要求規級MCU芯具備更強的智能計算能。通過AI技術,可以實現芯的學習和智能決策,提載電系統的整體性能。隨著智能交通和聯的發展,規級MCU芯需要具備更強的通信能,持LTE、5G等新型通訊協議。系統級設計(SoC)將是未來規級MCU芯的設計和優化理念,旨在提芯的集成度
51、,簡化設計流程,降低功耗、提性能和可靠性。未來規級MCU芯將采多核架構以實現任務的并處理,提處理效率和降低功耗。六、國產化發展新態勢規級MCU芯年度發展報告(2023)28六、國產化發展新態勢近年來,在國家扶持下,我國汽芯產業積極作,取得了顯著的發展成果。是多品類汽芯逐步實現上應。國產規級芯已在部分領域取得重突破、產品質量與性能已能夠達到整應標準。國產控制類芯已經實現上應,部分企業已經實現控制類芯的量產,預計未來3年可以看到國內安全MCU在量產上的應。是標準體系建設穩步推進。信部先后組建汽半導體推應作組,更新汽半導體供需對接冊,搭建汽芯在線供需對接平臺,推動企與芯商的直接溝通交流;前后引了概1
52、60位專家和60余家單位籌備標準體系的建設作,組織編制國家汽芯標準體系建設指南(2023版)(征求意稿),加強兩業供需對接和作協同,推動我國汽芯技術研發和匹配應。與此同時,2023年來因終端需求不振,汽銷售不如預期、市價格戰正蔓延上游芯端,汽芯市場開始出現反轉。我國規級mcu芯仍臨嚴峻的競爭形勢。是國際市場市場需求逆轉。隨著國際頭部的汽芯企業產能逐漸恢復以及持續擴產,全球范圍的汽芯供給緊張狀態開始緩解,IC設計商將在第2季度加碼砍單,包括部分MCU產品,環降幅約10%-20%。據群智咨詢發布的季度規半導體價格趨勢顯,MCU價格基本停上漲。隨著需求逆轉,國際芯降價促銷,國內芯企業承擔投資成本壓,
53、經營能成為汽芯企業發展的重挑戰。是技術競爭多元化。汽智能化發展不僅提供了全新的出體驗,更重塑了汽產業態與商業模式。除恩智浦、意法半導體、英凌、瑞薩電等傳統汽芯商持續技術創新,英特爾、三星、通等國際消費電巨頭均在加速布局汽芯,并不斷推出更性能參數、具備新功能的汽芯產品。我國規級MCU芯企業將臨更的國際技術競爭壓,尤其是在先進控制、動駕駛等端芯領域。國產汽芯產品和國際相,在產品譜系化、產品成熟度、質量管控體系上,還有相當的差距,部分產品還沒有對應的國產產品出現。我國汽芯產業當前的整體綜合競爭較弱,這些再次拉了國產汽芯與國際先進平的差距。三是技術差距、上應難。我國汽芯產業還處在發展的初期,在關鍵核技
54、術主、產與供應能、規模與成本、標準體系與測試能等與國外差距較。先進域控芯、需要極為豐富的設計經驗綜合權衡多項性能參數;芯結構復雜,需要采更為先進的制備藝,同時還要滿可靠性要求,技術檻較。我國汽芯企業規模跟國際流的相,差別還是較,且部分的規級產品僅是初步通過了認證,距離上的道路還很。依舊處在“跟隨”狀態,設計產的產品種類有限,產品競爭優勢弱。七、發展建議規級MCU芯年度發展報告(2023)29七、發展建議1、產業技術層盡管許多商宣布推出規級MCU,但市場前景并全然樂觀。由于規MCU臨時間周期、投,市場規模有限的挑戰。制造規級MCU可能在510年內是虧損業務。許多國產MCU在缺貨期間,些公司的不規
55、范經營為,如價格戰、迅速提價,以及對代理商的壓貨,損害了渠道建設。此外,國產MCU在中端產品稀缺、技術檔和態具鏈不存在問題。規級MCU臨三認證檻,包括ISO26262的功能安全標準、AEC-Q001004和IATF16949的流和封裝階段標準,以及AEC-Q100/Q104的認證測試階段。這些認證周期、難度,從流到量產出貨可能需3-5年。此外,規級MCU在技術要求上超越通MCU,需要集成數據加密模塊、專PWM、定時器、靈活的端功能配置,時鐘控制電路的備份和嚴格的時序約束,以及寬溫度范圍的模擬模塊指標控制。國產規級MCU臨的挑戰還包括產品低端化、依賴ARM授權易受制約、以及Fabless模式的局
56、限性。多數規MCU僅于簡單的控制,端應如發動機控制的例極。同時,國產MCU多采低性能的ARM架構,存在被國際貿易政策影響的險。國產MCU多為晶圓模式,難以覆蓋規芯全環節要求,多數僅通過AEC-Q100認證,少數通過ISO 26262認證。盡管起步晚、積累不,但國產MCU在規領域的替代空間仍然巨。隨著新能源汽市場的興起,規MCU成為國產商不可錯過的發展機遇。對挑戰,國產MCU商需加快技術積累,提升產品性能和可靠性,以適應益增的市場需求。、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)30七、發展建議2、政策層2023年,我國規級MCU芯臨的市場態勢已經由“短缺”轉變為“部分過?!?。芯產業將
57、要臨市場供過于求、綜合競爭不的兩主要困境。新發展態勢需要新的發展模式。?是統籌發展,提業綜合競爭。與消費電相,汽半導體市場規模較,僅占全球半導體市場的10%左右;前兩年汽芯的嚴重短缺,全球頭部半導體企業積極擴產,汽芯初現增乏情況,短缺情況越來越少;與此同時,國外企業不斷推出新的汽芯產品。我國汽芯企業數量呈現出持續增的趨勢,但當前的整體綜合競爭較弱,依舊處在“跟隨”狀態,設計產的產品種類有限,產品競爭優勢弱。這些都導致我國汽芯企業對的國際競爭越來越嚴峻。半導體產業是技術、投、險的產業,全球各國半導體產業發展都離不開政策扶持。因此,我國汽芯產業當前需要主管部統籌業產能,預防未來可能的庫存積壓;同時
58、引導企業進差異化發展,并加強企業間合作,實現國產芯之間、國產芯與汽電系統之間的適配,構建國產芯業的綜合競爭。?是健全產品評價機制,提國產產品信,推進芯搭載應。當前國產規級芯已在部分領域取得重突破、產品質量與性能已能夠達到整應標準。但由于當前國內規級芯測試資源相對匱乏,在法快速有效完成認證的情況下,整在選產品時,便會優先考慮國外線成熟產品,不會輕易調整供應商,這直接影響了國產產品質量和驗證能的提升。缺乏上驗證機會,市場難以打開,不僅給規級芯研發企業帶來資鏈斷裂破產的險,還會使國產規級芯產品在技術層陷缺、缺反饋、難以改進提的惡性循環,制約國家產業結構的升級。因此,當前應優先對建健全規級芯產品評價機
59、制,根據評價結果針對性的進優先上測試和試點推應;結合評價結果,確定共性關鍵技術,集中攻關,實現產業技術平升級。?三是重視先進規級芯制備能建設。芯產直是國內汽芯產業瓶頸,需要先進制備藝的算芯更是嚴峻挑戰。雖然華虹宏、中芯國際等本芯制備已推出規級芯量產藝平臺,使我國初步具備規級芯產能,但部分級MCU芯需要更為先進的制備藝不斷提升7納,甚5納制程藝,還需要完成規級封裝、電源和熱管理、成本控制、良率等的要求,遠遠超出國內規級芯制備能。因此,需要度重視先進規級芯制備能建設。?四是推進國產規級芯“出去”。雖然我國國產規級芯產業發展整體偏弱,但仍有部分成熟芯已實現整上量產應,如圖像傳感器芯、存儲芯、低端MC
60、U(微控制單元)芯等,占44%。汽產業是個典型的全球化產業,作為該產業中的重要環,國外汽電企業與整企業不斷加深加快合作。因此,我國汽電產業在積極攻關關鍵、核規級芯的同時,也應推動成熟產品“出去”應,積極參與汽產業全球合作。?五是加強產制造與才培養建設,確保供應能。規級芯、先進芯的產制造能、供應能是當前影響我國汽芯發展的重要因素。與此同時,我國半導體產業也同樣存在才供應結構性短缺的問題,尤其是頂尖芯設計才、芯藝才稀缺。因此,應該加強半導體產業各環節才的培養,尤其是端才的持續培養,提才培養的產教融合。才是提產業實的根本。?、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)31、企業案例極海功能
61、安全芯,以品質承載中國汽產業向上發展極海微電股份有限公司副總經理 曾豪性能、可靠性的汽通微控制器,可泛應于動總成、底盤控制、控制、安全系統、信息娛樂系統等汽細分領域,在汽電業中扮演關重要的。隨著汽產業 新四化 發展,對MCU的需求也在快速增,特別是在中國這樣個全球最的規級芯需求市場。對全球汽電化轉型趨勢,國產MCU商是否準備好迎接挑戰?為了更深地了解這趨勢帶來的機遇和挑戰,近,與記者與極海微電股份有限公司(以下簡稱“極?!保└笨偨浝碓老冗M了深交流,共同探討國產規級MCU的前之路。、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)32、企業案例國產MCU崛起,機遇和挑戰并存過去年,中國汽產
62、業取得了顯著的發展。從1999年的183萬輛增2022年的2702萬輛,中國汽產業在全球的份額也從3%增近50%。新能源汽領域的增更令震撼,其2022年的產量和銷量分別同增了96.9%和93.4%。這些數據展出了中國汽業的巨潛。隨著亞迪、鵬、理想、蔚來等中國主汽品牌的崛起,推動著國內半導體產業的益成熟,也為規MCU的發展提供了強助。曾豪針對當前市場態勢表:“隨著汽產業的發展,MCU作為關鍵組件,在控制、執系統、先進駕駛輔助系統、電池管理系統等汽功能系統中,發揮著關重要的作?!彼M步解釋,“汽末端的電控執單元數量正在急劇增加,從最初的個到如今的數百甚上千個,這種爆炸性的增不僅僅是數字的增,更是為
63、整個汽電產業帶來了新的挑戰和機遇?!痹览^續說道,“它反映了汽在智能化、互聯化、電化等趨勢下的創新速度。為了應對這種快速變化,汽制造商們正在探索新的E/E電架構,特別是針對數據處理和資源共享?!睆臉I到規,回顧“極?!背墒坊仡櫂O海發展歷程,其根源可以追溯到2004年的“艾派克”。當時,它在東珠海成,是上市公司納思達(002180)旗下全資公司,2013年被國家業和信息化部認定為集成電路設計新技術企業。經過多年發展,于2022年正式更名為“極海微電股份有限公司”。在眾多細分市場中,極海憑借卓越的技術和產品優勢迅速嶄露頭,特別是其全資公司“極海半導體”,依托APM32業級通MCU產品線在業界受到泛關
64、注,進步奠定了公司在半導體領域的領軍地位。從最初辦公室的8名創始員,到現在超600的研發團隊,以及近20億元的年銷售額,極海的發展可謂是突猛進。2022年極海出貨量超4.5億顆,其中規芯出貨量超700萬顆,曾豪透露,2023年極海規級MCU出貨量將實現進步增。曾豪對與記者表:“極海的標是肩并超越國際頂尖的芯設計公司。我們的眼光不僅僅局限于國內市場,更希望能夠在國際舞臺上嶄露頭?!睒O海經過20年的不懈堅持與努,推出的安全加密SoC芯、打印機主控SoC芯,以及業級通MCU等產品在市場上均有卓越表現,且已逐步夯實公司在智能家居、端消費電、業控制、汽電與新能源等應領域的業地位。在國內汽銷量持續增與政策
65、勵的雙重驅動下,汽芯產業呈現出蓬勃發展之勢。極海敏銳地捕捉到了市場變化,果斷地從業領域拓展汽領域,這不僅是對市場趨勢的快速響應,更是公司技術積累的信體現。2021年底,極海多款規級MCU順利通過AEC-Q100規可靠性認證,并在2022年9成為了灣區個通過德國TV萊茵ISO 26262功能安全管理體系認證的集成電路設計企業,這兩個重要認證都標志著極海在汽芯領域的技術實和發展決。據悉,極海前還有多款芯產品在研,包括業級/規級MCU、模擬與混合信號IC等,旨在為客提供穩定可靠的核芯及站式應解決案。曾豪表:“向前景闊的汽電市場,我們已做好了充分準備,不僅會推出更多滿功能安全標準的汽通MCU,還將持續
66、研發汽專芯及傳感器等,確保我們擁有處于業前沿的豐富產品組合,為客提供更具價值的產品及服務”。向新能源汽市場,極海也已經做好了提前布局。曾豪表:“為了響應國家 雙碳 和質量發展戰略標,我們在新能源汽的傳感器、電池管理、動駕駛等領域,也在研發和布局新產品?!边@決策不僅表明了極海對新能源汽應技術的度重視,也反映了其對未來市場趨勢的敏銳洞察。、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)33、企業案例極海汽電產品線策略新輪科技命以及產業變,驅動著汽價值鏈和供應鏈的重塑。芯作為鏈條上的重要環節,在性能、安全、價值等被提出了更要求。曾豪表,“極海以其易性、可靠性與創新性的產品設計理念,在規級MCU
67、領域中獨樹幟。我們不僅關產品性能與可靠性,也常注重功耗管理與成本控制,還分重視開發的便捷性。針對汽電領域的可靠性需求,極海在設計之初就考慮從設計、硬件到系統層的功能安全和信息安全”。曾豪詳細地分享了極海汽電策略:“圍繞國內汽業發展,我們不僅考慮了執控制單元的需求,還考慮到為各系統提供綜合管理和控制的域控單元需求,從控制到電池管理、從動系統到照明和信息娛樂系統等細分應市場,極海將陸續推出汽專MCU、專信號與接,以及專傳感器等芯,致于為客提供更具競爭的產品及案,助國產汽產業電化、智能化、聯化發展”。當談到安全性時,曾豪特別強調了其重要性:“隨著汽智能化進程的加速推進,業對芯性能、可靠性、安全性、使
68、壽命等提出了更要求?!彼斒隽藰O海如何從設計、硬件到系統三個維度構建了套完整的規級IC設計體系,以確保產品滿各種嚴格的安全標準。曾豪進步強調了態系統的重要性。為了便客,極海創建了豐富的軟硬件態,適配Vector、EB主流協議棧,可提供符合AUTOSAR標準的MCAL、SDK和開發板軟硬件開發套件,同時持KEIL、IAR等IDE,為程師提供易于拓展開發的友好態環境與出使體驗。在產環節,曾豪表:“我們具備滿規芯嚴苛的、全位的測試標準與質量保障平臺,可為智能汽的安全駛保駕護航。為了確保芯產品的穩定性與質量交付,極海擁有占地積超2100m的國家級CNAS認證實驗室,以及可獨完成AEC-Q100完整測試
69、項的規級實驗室,具備可靠性驗證體系能和基于失效機制的集成電路應測試能”。汽電芯作為卡脖技術之,影響著整個汽供應鏈的穩定,供應鏈本化、區域化終將成為業主流趨勢。極海與業領先的供應鏈合作伙伴建有深、穩定的合作關系,通過上下游合作,形成了芯設計、關鍵IP、特藝、封裝測試,以及產能等主可控的產業鏈,可有效保障規芯供應的品質與穩定。、規級MCU的定義規級MCU芯年度發展報告(2023)34、企業案例展望未來,如何應對機遇與挑戰?過去兩年的缺芯潮,使得國內汽主機和Tier1開始轉向國產芯,給國產MCU帶來了前所未有的發展機會,但激烈的市場競爭也隨之來。曾豪表:“2020年的疫情導致汽業下滑,讓眾多芯商對市
70、場預期產誤判,導致了汽半導體供應短缺,其中32位端規級MCU是供應短缺中的重災區?!痹勒f道,“這讓我們深刻反思如何在變幻莫測的全球供應鏈環境下,確保核技術和產品穩定供應,保障產業健康有序發展?!闭劶拔磥?,曾豪預:“汽 四化 的深推進,MCU技術將朝向低成本、節點、算、多接向發展。未來,MCU從單核向多核發展將是勢所趨?!睒O海緊跟業發展趨勢,推出了全新代G32A系列汽通MCU,其款G32A1445產品也已發布上市,這款新品采40nm先進藝制程,基于Arm Cortex-M4F內核,集可靠、集成、安全于,符合AEC-Q100、以及ISO 26262 ASIL-B認證標準,具備完善的信息安全和功能安全,以及量產級態軟件系統,可滿多元化的汽應開發需求。曾豪認為,除了技術挑戰,價格敏感的低端應、周期的端產品研發、嚴苛的驗證要求都將加市場競爭壓。為了期的可持續發展,芯設計企業必須具備品質產品、強技術研發能、穩定供應鏈體系,以及豐富的產品線和才儲備。作為國產汽芯企業的代表,極海從產品研發、技術創新到市場策略,都展現了強的企業實以及對市場的把控能?!皹O海將踐功能安全芯、應案、態協同三步,致于以先進的技術與產品賦能汽市場,推動中國汽產業向上發展?!弊詈?,曾豪對與記者表。