Otomotiv yarı iletkenleri basitçe üç kategoriye ayrılabilir: fonksiyonel çip MCU (Mikrodenetleyici Birimi), güç yarı iletkenleri (IGBT, MOSFET, vb.) ve sensörler. MCU esas olarak güvenlik ve sürüşün temel unsurlarında, otomatik sürüş (yardım) sistemlerinin kontrolünde, merkezi kontrol sistemlerinin görüntülenmesi ve hesaplanmasında, motor, şasi ve gövde kontrolünde vb. rol oynar.

Mikrodenetleyiciler (MCU'lar), bir otomobilde bulunan tüm yarı iletken cihazların yaklaşık %30'unu oluşturmaktadır. Ortalama olarak, her otomobil 70'ten fazla MCU çipi kullanmaktadır. Buna ek olarak, otomobiller "işlevsel makinelerden" "akıllı makinelere" ve "otomotiv elektroniğinden" "insansız sürüşe" doğru evrim geçirmiş olup, bu da otomotiv MCU pazarının büyüklüğünü daha da artırmıştır. Pazar araştırma firması Gartner'ın verilerine göre, otomotiv elektronik çiplerine olan talepte, bilgi işlem ve kontrol çipleri ile güç yarı iletken çipleri şu anda pazar talebinin en büyük iki kategorisini oluşturmaktadır ve her biri otomotiv çiplerine olan toplam talebin sırasıyla %26.2 ve %29.7'sini oluşturmaktadır. İkisinin toplam ölçeği 22.9 milyar ABD dolarına ulaşarak tüm otomotiv yarı iletken pazarının %55'inden fazlasını oluşturmaktadır.

Açıklama: Otomotiv yarı iletken ürün yapısı ve pazar payı

Örneğin, Google Waymo, iletişim arayüzü olarak Intel CPU+Altera FPGA çözümü ve Infineon MCU kullanırken; Baidu Apollo, NXP/Infineon/Resas MCU+Xilinx FPGA/NVIDIA GPU çözümü kullanıyor; Audi ise Mobileye ASIC NVIDIA GPU+Altera FPGA+Infineon MCU çoklu çip entegrasyon çözümü kullanıyor, vb. Otonom araçlar, araç içi akıllı iletişim ve kabin içi eğlence gibi otomotiv uygulamaları, 32 bit MCU'ların yüksek miktarda bilgi işlem kapasitesine ihtiyaç duymaktadır. Gelecekteki eğilim, çok fonksiyonlu entegrasyon ve düşük enerji tüketimi performansına doğru olacak ve kullanım alanlarının sayısı artmaya devam edebilir.

Ek olarak, Renesas, NXP, Texas Instruments, Infineon, Microchip, Cypress, STMicroelectronics ve Toshiba gibi büyük otomotiv MCU üreticilerinin sunduğu 32 bit otomotiv MCU ürün gamından da görülebileceği gibi, neredeyse tüm üreticiler ARM Cortex-M veya ARM Cortex-R işlemci çekirdeğine sahip MCU tasarımları sunmakta ve MCU ürün gamını daha fazla otomotiv uygulamasına genişletmeye çalışmaktadırlar.

Öngörülebilir bir şekilde, büyük IP üreticilerinden CPU çekirdeklerinin benimsenmesi, otomotiv mikrodenetleyicilerinin gelişimini hızlandıracaktır.

ICVTanK'ın verilerine göre, küresel otomotiv fonksiyonel çip pazarının 2019'daki 7 milyar ABD dolarından 2021'de 7.5 milyar ABD dolarına istikrarlı bir şekilde artması bekleniyor.

Ancak, küresel otomotiv yarı iletken pazarına şu anda Avrupa, Amerika Birleşik Devletleri, Japonya ve diğer ülkelerden dev şirketler hakim durumda.

Otomotiv mikrodenetleyicilerinde (MCU) başlıca oyuncular kimlerdir?

Pazar araştırması kuruluşu Gartner'ın verilerine göre, 2019 yılında Avrupa otomotiv yarı iletkenlerinin üretim değeri, 15.088 milyar ABD doları olan toplam küresel otomotiv yarı iletken üretim değerinin %36.79'unu oluşturarak dünya pazar payında birinci sırada yer aldı; ABD %32.64'lük küresel pazar payıyla ikinci, Japonya ise %26.03'lük küresel pazar payıyla üçüncü sırada yer aldı. Çin anakarasının 2019 yılındaki otomotiv yarı iletken satış geliri ise sadece yaklaşık 1 milyar ABD doları olup, %3'ün altında bir paya sahipti. Avrupa, ABD ve Japonya ile karşılaştırıldığında büyük bir fark bulunmaktadır.

Açıklama: Veri kaynağı: Gartner, 1 numaralı Xinwen Road tarafından grafiklendirilmiştir.

Dünyanın en iyi 20 otomotiv yarı iletken üreticisi arasında, Amerikan şirketlerinin sayısı 9'a ulaşırken, Avrupa ve Japon şirketlerinin sayısı ise her birinde 5'er adettir. Bununla birlikte, Avrupa otomotiv yarı iletken şirketlerinin kapsamlı rekabet gücü daha güçlüdür ve 5 şirketten 3'ü küresel ilk 5'e girmiştir. Çin anakarasındaki Nexperia, orijinal NXP standart parça işini satın alan bir Çinli şirket tarafından kurulan bir otomotiv yarı iletken şirketidir. Şu anda Çin'in en büyük ve en üst düzey otomotiv sınıfı yarı iletken üreticisidir.

Otomotiv mikrodenetleyicilerinin (MCU) önde gelen temsilcileri arasında Renesas, NXP, Infineon, Texas Instruments, Nvidia vb. yer almaktadır. Son yıllarda Çin de otomotiv elektroniği alanında aktif olarak faaliyet göstermektedir. Örneğin, Saiteng Micro gibi yerli MCU şirketleri ilk olarak otomotiv sektörüne girmiştir. Mayıs 2020 itibarıyla Saiteng Micro'nun otomotiv sınıfı MCU'larından milyonlarca adet sevk edilmiştir.

BYD Semiconductor, 2007 yılında mikrodenetleyici (MCU) alanına girdi ve geliştirmeye başladığı ilk ürün endüstriyel sınıf MCU'lar oldu. 13 yıllık geliştirme sürecinin ardından BYD, endüstriyel sınıf genel amaçlı MCU çipleri, endüstriyel sınıf üçü bir arada MCU çipleri, otomotiv sınıfı dokunmatik MCU çipleri, otomotiv sınıfı genel amaçlı MCU çipleri ve pil yönetim MCU çipleri üretti. Bu, BYD için güç cihazlarına ek olarak bir başka atılım anlamına geliyor.

NavInfo'nun tamamına sahip olduğu bir yan kuruluşu olan AutoChips, Mart 2020'de otomotiv sınıfı MCU ürün serisi AC7801X'in, yerli üretim ilk 32 bit Cortex-M0+ otomotiv sınıfı MCU çipi olduğunu duyurdu. AC7801X, esas olarak otomotiv gövde elektroniği için tasarlanmıştır ve açılır tavanlar, camlar, koltuklar, LED ışıklar, geri görüş radarı, yağmur sensörleri ve diğer ürün alanlarında yaygın olarak kullanılabilir. Jiefa Technology, satış sonrası pazarındaki avantajlarına dayanarak ve ön yükleme pazarında sektör lideri olan NavInfo'yu tamamlayarak, ön yükleme ve son yükleme pazarlarındaki rekabet güçlerini artırmayı hedefliyor.

Eylül 2020'de Shanghai Xinwang Microelectronics Technology Co., Ltd., Silicon Harbor Capital liderliğinde, SAIC Hengxu, SMIC Juyuan, Beyond Moore, Fed Securities ve Jucheng Investment'ın da katılımıyla 100 milyon yuanlık A Serisi finansman aldı. Xinwang Micro'nun, bağımsız IP KungFu çekirdek mimarisine dayalı olarak son derece güvenilir ve yüksek kaliteli 8-bit MCU ve 32-bit MCU&DSP geliştirdiği anlaşılıyor. Bağımsız MCU çekirdeği ve mimarisine ek olarak, Xinwang Micro ayrıca entegre geliştirme ortamları, C derleyicileri ve emülatörler de dahil olmak üzere bağımsız araştırma ve geliştirme sağlayabilen bir dizi geliştirme aracı geliştirerek, çiplerden araç zincirlerine kadar tam özerklik elde etti.

Çin imalat sektörü, özellikle otomotiv sınıfı mikrodenetleyici çiplerinin uzun geliştirme döngüsü, yüksek tasarım eşikleri ve büyük sermaye yatırımları nedeniyle hâlâ geride kalıyor. Şu anda yerli mikrodenetleyiciler ağırlıklı olarak çeşitli otomobil farlarında, arka lamba kontrol sistemlerinde ve cam kaldırma, kablosuz şarj gibi çevresel konfor kontrol sistemlerinde kullanılıyor.

Üretim kapasitesinden nihai tedarike kadar, 2021'de otomotiv mikrodenetleyici (MCU) kıtlığının nedenleri

Bu sefer otomotiv sektöründe yaşanan ciddi çip kıtlığı, ESP (elektronik denge sistemi) ve ECU (elektronik kontrol ünitesi) sistemlerinde kullanılan MCU'larda görülüyor.

Öğrenme ve referans amacıyla, otomotiv sektöründeki çip kıtlığının nedenlerini, üretim kapasitesinin başlangıcından nihai tedarike kadar analiz edin:

Arz tarafında ise, 2020 yılının ilk yarısına ilişkin karamsar tahminler, yılın ikinci yarısında otomotiv çip üretim kapasitesinin planlanmasını bir ölçüde engelledi. Sıfır veya hatta negatif stok da bu kıtlıkta büyük bir faktör. Daha önce çip stoklamasına dikkat etmeyenler artık buna büyük önem veriyor.

Öte yandan, küresel salgının yayılması çipler ve çiplerin üretim aşamasını da etkiledi. MCU çiplerinin 8 inçlik wafer üretim kapasitesi daralırken, Güneydoğu Asya'daki çip montaj fabrikaları üretimi durdurdu ve İtalyan çip devi ST (STMicroelectronics) büyük çaplı bir grev yaşadı; bu da MCU çip kıtlığını daha da kötüleştirdi. SUMCO tarafından yayınlanan verilere göre, otomotiv sektöründe 8 inçlik wafer üretim kapasitesi 2020 yılında yaklaşık %33, 12 inçlik wafer üretim kapasitesi ise yaklaşık %5 oranında olacak. Genel yarı iletken endüstrisindeki üretim kapasitesi daralırken, tüketici elektroniği sektörü çip üretim kapasitesini daha da zorluyor.

Lejant: 2020 yılında 8 inçlik wafer üretim kapasitesinin uygulama oranı Grafik: Uluslararası elektronik iş verileri Kaynak: SUMCO

Lejant: 2020 yılında 12 inçlik wafer üretim kapasitesinin uygulama oranı Grafik: Uluslararası elektronik iş durumu Veri kaynağı: SUMCO

Talep tarafında ise Çin otomotiv endüstrisi toparlanmaya devam ediyor ve pazar performansı beklentileri aşıyor. Otomotiv elektroniği ve zekasının gelişmesi, tek bir araçta ihtiyaç duyulan otomotiv çiplerine olan talebi daha da artırdı. Otomotiv çiplerinde yaşanan kıtlık nedeniyle, parça üreticilerinin teslimat süreleri uzamaya başladı. Infineon'un 32 bit MCU'sunun teslimat süresi şu anda 15-24 hafta, ST'nin MCU'sunun teslimat süresi ise 24-35 haftaya uzadı.

Bu otomotiv elektroniği turunda, NXP, Infineon, ST ve Bosch gibi köklü uluslararası üreticilerin çipleri büyük ölçüde eksik. Bazı üreticilerin otomotiv MCU ürünlerinin fiyatları %20-30 oranında arttı. Yerli otomotiv çip kendi kendine yeterlilik oranı %10'un altında, bu nedenle bu otomotiv çip kıtlığına sadece seyirci kalıyoruz. Sonuçta, otomobil sınıfı sertifikasyonu, güvenilirlik ve uzun vadeli sertifikasyon gibi katı gereksinimler, Çinli çip şirketlerinin otomotiv tedarik zincirine girmesinin önündeki engellerden bazıları.

Otomotiv çiplerindeki kıtlığın altı ay daha sürebileceği ve 2021 yılının ilk yarısında da otomotiv çiplerinin tedarikinde bir miktar baskının devam edeceği tahmin ediliyor. Otomotiv çiplerindeki bu kıtlık, yerli otomotiv endüstri zinciri için alarm zillerini daha da çaldı. Yerli mikrodenetleyicilerin (MCU) otomotiv tedarik zincirine girmesi genel bir eğilim. Örneğin, Great Wall Motors yakın zamanda Beijing Horizon Robotics Technology R&D Co., Ltd.'ye stratejik bir yatırım yaptı; bu da Great Wall Motors'un çip endüstrisine resmen girdiği anlamına geliyor. Geely de Xinqing Technology ve Xinjuneng'e yatırım yaptı. Yerli yeni enerji araçlarının yükselişi, yerli tedarik zincirlerinin yükselişini tetikleyecektir. Bu süreç, yerli cep telefonu markalarının yükselişinin cep telefonu tedarik zincirlerinin yükselişini tetiklemesiyle aynıdır.

Yasal Uyarı: Bu makale "No. 1, Xinwen Road" adresinden alınmıştır. Bu makale yalnızca yazarın kişisel görüşlerini temsil eder ve Sacco Micro'nun ve sektörün görüşlerini yansıtmaz. Yalnızca yeniden basım ve paylaşım amaçlıdır ve fikri mülkiyet haklarının korunmasını destekler. Yeniden basım için lütfen orijinal kaynağı ve yazarı belirtin. Herhangi bir ihlal durumunda, lütfen silinmesi için bizimle iletişime geçin.

Şirket telefon numarası: +86-0755-83044319
Faks: +86-0755-83975897
E-posta: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Yönetici Li

QQ: 332496225 Yönetici Qiu

Adres: Shenzhen, Longhua Yeni Bölgesi, Minzhi Caddesi No. 1079, Zhantao Teknoloji Binası, C Binası, Oda 809