為何汽車製造商對晶片仍然相當「渴求」?

作者 : Barbara Jorgensen,EPSNews主編

儘管有報導稱半導體庫存正不斷增加,但汽車產業仍受到晶片短缺的拖累。McKinsey報告指出,汽車製造商對電子產品的需求持續飆升,汽車產業對90nm晶片的依賴仍會使供需失衡持續一段時間。

McKinsey稱,未來大部分汽車晶圓的需求,會涉及到90nm及以上節點的晶片。因為許多整車控制器和電動動力傳動系統,包括電驅動逆變器和執行器,它們都依賴這些成熟節點晶片。預計到2030年,這類節點將佔汽車需求的67%左右。 「目前,半導體公司正在提升90nm晶片產能。預計在2021~2026年期間,90nm晶片的年複合成長率(Compound Annual Growth Rate,CAGR)將維持在5%左右,不過該增幅不足以抵消供需不匹配的情況。」McKinsey表示。  

(來源:McKinsey)

  以下是McKinsey的分析資料:
  • 汽車晶片的總營收將從2019年的410億美元提升至2030年的1,470億美元。其中,自動駕駛、連接和電氣化的需求所帶來的營收達到1,290億美元,約佔汽車晶片總營收的88%;
  • 對12英吋等效汽車晶圓的年需求量,或將從2019年的1,100萬片增加到2030年的3,300萬片,期間的CAGR為11%。
McKinsey說,許多應用都依賴90nm晶片的OEM缺乏遷移到更小節點的驅動力。原因在於,重新設計會帶來開發、驗證成本,還有更多的研發人員成本。 OEM不願重新設計 汽車的使用壽命遠超過消費電子產品,只不過,車規級電子元件很難跟隨技術的進步而升級。值得注意的是,消費電子產品公司使用到的許多晶片與汽車製造商所用的晶片相同,但前者向晶片製造商下的訂單量更大,也更頻繁。一位分析師告訴《EPSNews》,汽車製造商不再是晶片製造商最具影響力的客戶,這讓前者在與後者的議價過程中失去了優勢。另外,汽車製造商「提前很久訂購零組件,又在最後一刻取消訂單」的行為,讓半導體從業者留下了深刻的印象,該行為也加劇了晶片短缺為汽車產業帶來的衝擊。 McKinsey評價指出,在汽車上使用更先進的晶片其實弊大於利。由於驅動逆變器和執行器需要高電壓和高電流,這些應用所依賴的晶片無法從較小節點尺寸的高電晶體密度特性中受益。 「當然,OEM有時確實需要先進的晶片,例如利用這些晶片來顯著增強自動駕駛系統。預計在2021~2026年期間,先進晶片的CAGR約為9%,該數值高於成熟節點晶片。但因跨產業競爭激烈,OEM仍難獲得足夠數量的先進晶片。因此,『供需不匹配』將持續存在於所有節點中。」McKinsey補充。 汽車產業進步的跡象 過去兩年,McKinsey和其他諮詢公司一直在建議OEM制定更好的技術藍圖,並改善短期和長期需求規劃,以避免再次出現特定產業的晶片短缺問題。此外,汽車供應鏈還需要更好地進行跨產業合作。對此,McKinsey建議:
  • Tier 1在制定技術藍圖時應與OEM進行討論,以確保可用於多種車輛的嵌入式元件的機會;
  • Tier 1供應商還可以與OEM共同投資項目,以分擔創建成熟或先進節點設計和製造能力帶來的財務負擔,這是一種既能降低成本又能增加供應的策略;
  • OEM和Tier 1供應商可以透過與半導體公司在需求預測和其他方面更緊密的合作,來確保汽車晶片供應更可靠。
有跡象顯示,汽車製造商正在認真考慮這些建議:
  • 福特(Ford)與美國半導體供應商GlobalFoundries簽署了一項非約束性協定,兩者將共同開發Ford所需的汽車晶片,兩家公司提升美國本土晶片生產能力方面進行探索;
  • 通用汽車(GM)正在與包括高通(Qualcomm)、恩智浦(NXP)等在內的半導體巨頭建立合作,並達成了共同開發和製造電腦晶片的協定;
  • Mercedes-Benz與包括台灣的晶圓製造商在內的所有晶片供應商建立起了直接聯繫;
  • SEMI和Center for Automotive Research簽署了一份聯合探索的諒解備忘錄,以促進半導體和汽車產業之間的供應鏈合作;
  • Volkswagen正在與晶片製造商直接談判;
  • 日產汽車(Nissan Motor)和其他公司正在接受更長的訂單承諾和更高的庫存;
  • 包括博世(Bosch)和Denso在內的Tier 1供應商正在投資晶片生產。
雖然供應鏈方面的合作意義重大,但共同開發協定往往是向未來看而不是向過去看,汽車製造商可能正著眼於向更先進的半導體技術過渡。 (參考原文:Why Automakers Remain Starved for Chips,by Barbara Jorgensen) 本文原刊登於國際電子商情網站        

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