Չնայած 2021 թվականի երկրորդ կեսին որոշ ավտոարտադրող ընկերություններ նշեցին, որ չիպերի պակասի խնդիրը 2022 թվականին կբարելավվի, սակայն OEM-ները մեծացրել են գնումները և խաղային մտածելակերպը միմյանց հետ, զուգորդված ավտոմոբիլային չիպերի հասուն արտադրական հզորությունների մատակարարման հետ։ Բիզնեսները դեռևս գտնվում են արտադրական հզորությունների ընդլայնման փուլում, և ներկայիս համաշխարհային շուկան դեռևս լրջորեն տուժում է միջուկների բացակայությունից։
Միաժամանակ, ավտոմոբիլային արդյունաբերության էլեկտրաֆիկացման և ինտելեկտի ուղղությամբ արագացված վերափոխման հետ մեկտեղ, չիպերի մատակարարման արդյունաբերական շղթան նույնպես կենթարկվի դրամատիկ փոփոխությունների։
1. MCU-ի ցավը միջուկի բացակայության պատճառով
Հիմա, հետ նայելով 2020 թվականի վերջին սկսված միջուկների պակասին, համաճարակը, անկասկած, ավտոմոբիլային չիպերի առաջարկի և պահանջարկի միջև անհավասարակշռության հիմնական պատճառն է։ Չնայած գլոբալ միկրոկառավարիչ չիպերի կիրառման կառուցվածքի կոպիտ վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ 2019-ից 2020 թվականներին ավտոմոբիլային էլեկտրոնիկայի կիրառություններում միկրոկառավարիչների բաշխումը կկազմի ներքևի կիրառման շուկայի 33%-ը, սակայն հեռակա առցանց գրասենյակի համեմատ, վերևի հոսանքի չիպերի նախագծողների համար չիպերի ձուլարանները, փաթեթավորման և փորձարկման ընկերությունները լրջորեն տուժել են այնպիսի խնդիրներից, ինչպիսին է համաճարակի դադարեցումը։
Աշխատատար արդյունաբերություններին պատկանող չիպերի արտադրության գործարանները 2020 թվականին կտուժեն լուրջ աշխատուժի պակասից և կապիտալի վատ շրջանառությունից: Վերին հոսքի չիպերի նախագծումը ավտոմոբիլային ընկերությունների կարիքներին վերափոխելուց հետո այն չի կարողացել լիարժեք ժամանակացույց կազմել արտադրության համար, ինչը դժվարացնում է չիպերի լիարժեք մատակարարումը: Ավտոմոբիլային գործարանի ձեռքում առաջանում է տրանսպորտային միջոցների արտադրության անբավարար հզորության իրավիճակ:
Անցյալ տարվա օգոստոսին STMicroelectronics-ի Մուար գործարանը Մալայզիայի Մուար քաղաքում ստիպված եղավ փակել որոշ գործարաններ՝ նոր համաճարակի ազդեցության պատճառով, և փակումը ուղղակիորեն հանգեցրեց Bosch ESP/IPB, VCU, TCU և այլ համակարգերի չիպերի մատակարարման երկարատև ընդհատմանը։
Բացի այդ, 2021 թվականին ուղեկցող բնական աղետները, ինչպիսիք են երկրաշարժերը և հրդեհները, նույնպես կհանգեցնեն նրան, որ որոշ արտադրողներ կարճաժամկետ հեռանկարում չկարողանան արտադրել: Անցյալ տարվա փետրվարին երկրաշարժը լուրջ վնաս հասցրեց ճապոնական Renesas Electronics ընկերությանը, որը աշխարհի խոշորագույն չիպերի մատակարարներից մեկն է:
Ավտոմեքենաների ընկերությունների կողմից ներկառուցված չիպերի պահանջարկի սխալ գնահատումը, զուգորդված այն փաստի հետ, որ վերին հոսքի գործարանները ներկառուցված չիպերի արտադրական հզորությունը վերածել են սպառողական չիպերի՝ նյութերի արժեքը երաշխավորելու համար, հանգեցրել է նրան, որ ավտոմոբիլային չիպերի և հիմնական էլեկտրոնային արտադրանքի միջև ամենաբարձր համընկնումն ունեցող միկրոկառավարիչ-մոդելավորիչը (CMOS պատկերի սենսոր) լուրջ պակասի մեջ է։
Տեխնիկական տեսանկյունից, կան առնվազն 40 տեսակի ավանդական ավտոմոբիլային կիսահաղորդչային սարքեր, և օգտագործվող հեծանիվների ընդհանուր թիվը 500-600 է, որոնք հիմնականում ներառում են միկրոկառավարիչ-միկրոսխեմաներ, հզորության կիսահաղորդիչներ (IGBT, MOSFET և այլն), սենսորներ և տարբեր անալոգային սարքեր: Կօգտագործվեն նաև ինքնավար մեքենաների մի շարք արտադրանքներ, ինչպիսիք են ADAS օժանդակ չիպերը, CIS-ը, արհեստական բանականության պրոցեսորները, լիդարները, միլիմետրային ալիքային ռադարները և MEMS-ը:
Ըստ տրանսպորտային միջոցների պահանջարկի քանակի, այս հիմնական պակասի ճգնաժամից ամենաշատը տուժել է այն, որ ավանդական մեքենան կարիք ունի ավելի քան 70 MCU չիպերի, իսկ ավտոմոբիլային MCU-ն ESP-ն է (էլեկտրոնային կայունության ծրագրի համակարգ) և ECU-ն (տրանսպորտային միջոցի գլխավոր կառավարման չիպի հիմնական բաղադրիչները): Haval H6-ի անկման հիմնական պատճառը, որը Great Wall-ը բազմիցս նշել է անցյալ տարվանից ի վեր, որպես օրինակ բերելով՝ Great Wall-ը նշել է, որ H6-ի վաճառքի լուրջ անկումը ամիսների ընթացքում պայմանավորված էր իր կողմից օգտագործված Bosch ESP-ի անբավարար մատակարարմամբ: Նախկինում հայտնի Euler Black Cat-ը և White Cat-ը նույնպես հայտարարել են արտադրության ժամանակավոր դադարեցման մասին այս տարվա մարտին՝ ESP մատակարարման կրճատման և չիպերի գների աճի նման խնդիրների պատճառով:
Ամոթալի է, բայց չնայած ավտոչիպերի գործարանները կառուցում և գործարկում են նոր վաֆլի արտադրական գծեր 2021 թվականին և փորձում են ավտոչիպերի գործընթացը տեղափոխել հին արտադրական գիծ և ապագայում նոր 12 դյույմանոց արտադրական գիծ՝ արտադրական հզորությունը մեծացնելու և մասշտաբի տնտեսություն ստանալու նպատակով, այնուամենայնիվ, կիսահաղորդչային սարքավորումների մատակարարման ցիկլը հաճախ ավելի քան կես տարի է տևում: Բացի այդ, արտադրական գծի կարգավորման, արտադրանքի ստուգման և արտադրական հզորությունների բարելավման համար երկար ժամանակ է պահանջվում, ինչը նոր արտադրական հզորությունը, հավանաբար, արդյունավետ կլինի 2023-2024 թվականներին:
Հարկ է նշել, որ չնայած ճնշումը երկար ժամանակ է տևում, ավտոմոբիլային ընկերությունները դեռևս լավատեսորեն են տրամադրված շուկայի նկատմամբ։ Եվ չիպերի արտադրության նոր հզորությունը նախատեսված է լուծելու չիպերի արտադրության ներկայիս ամենամեծ ճգնաժամը ապագայում։
2. Նոր մարտադաշտ էլեկտրական հետախուզության ներքո
Սակայն, ավտոմոբիլային արդյունաբերության համար չիպերի ներկայիս ճգնաժամի լուծումը կարող է միայն լուծել շուկայի ներկայիս առաջարկի և պահանջարկի ասիմետրիայի հրատապ անհրաժեշտությունը։ Էլեկտրական և ինտելեկտուալ արդյունաբերությունների վերափոխման պայմաններում, ավտոմոբիլային չիպերի մատակարարման ճնշումը ապագայում միայն էքսպոնենցիալ կաճի։
Էլեկտրաֆիկացված արտադրանքի ինտեգրված կառավարման պահանջարկի աճին զուգընթաց, ինչպես նաև FOTA-ի արդիականացման և ավտոմատ կառավարման պահին, նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների չիպերի քանակը վառելիքային տրանսպորտային միջոցների դարաշրջանի 500-600-ից բարձրացվել է մինչև 1000-ից մինչև 1200: Տեսակների քանակը նույնպես աճել է 40-ից մինչև 150:
Ավտոմոբիլային արդյունաբերության որոշ մասնագետներ նշել են, որ ապագայում բարձրակարգ խելացի էլեկտրական մեքենաների ոլորտում մեկ տրանսպորտային միջոցի համար նախատեսված չիպերի քանակը մի քանի անգամ կաճի՝ հասնելով ավելի քան 3000 հատի, իսկ ամբողջ տրանսպորտային միջոցի նյութական արժեքում ավտոմոբիլային կիսահաղորդիչների մասնաբաժինը 2019 թվականի 4%-ից կաճի մինչև 2025 թվականի 12%, և մինչև 2030 թվականը կարող է աճել մինչև 20%: Սա ոչ միայն նշանակում է, որ էլեկտրական ինտելեկտի դարաշրջանում տրանսպորտային միջոցների համար չիպերի պահանջարկը մեծանում է, այլև արտացոլում է տրանսպորտային միջոցների համար անհրաժեշտ չիպերի տեխնիկական դժվարության և արժեքի արագ աճը:
Ի տարբերություն ավանդական OEM-ների, որտեղ վառելիքային մեքենաների համար նախատեսված չիպերի 70%-ը 40-45 նմ են, իսկ 25%-ը՝ 45 նմ-ից բարձր ցածր սպեցիֆիկացիաներով չիպեր, շուկայում առկա հիմնական և բարձրակարգ էլեկտրական մեքենաների համար 40-45 նմ պրոցեսով չիպերի մասնաբաժինը նվազել է մինչև 25%, 45%, մինչդեռ 45 նմ-ից բարձր պրոցեսով չիպերի մասնաբաժինը կազմում է ընդամենը 5%: Տեխնիկական տեսանկյունից, 40 նմ-ից ցածր հասուն բարձրակարգ պրոցեսով չիպերը և ավելի առաջադեմ 10 նմ և 7 նմ պրոցեսով չիպերը, անկասկած, նոր մրցակցային տարածքներ են ավտոմոբիլային արդյունաբերության նոր դարաշրջանում:
Համաձայն Hushan Capital-ի կողմից 2019 թվականին հրապարակված հարցման զեկույցի՝ ամբողջ տրանսպորտային միջոցում հզոր կիսահաղորդիչների մասնաբաժինը արագորեն աճել է՝ վառելիքային տրանսպորտային միջոցների դարաշրջանի 21%-ից հասնելով 55%-ի, մինչդեռ MCU չիպերը 23%-ից նվազել են մինչև 11%։
Այնուամենայնիվ, տարբեր արտադրողների կողմից բացահայտված չիպերի արտադրության ընդլայնվող հզորությունը դեռևս հիմնականում սահմանափակվում է շարժիչի/շասսիի/թափքի կառավարման համար պատասխանատու ավանդական MCU չիպերով։
Էլեկտրական ինտելեկտուալ մեքենաների համար արհեստական բանականության չիպերը, որոնք պատասխանատու են ինքնավար վարորդության ընկալման և միաձուլման համար, հզորության փոխակերպման համար պատասխանատու IGBT (մեկուսացված դարպասային կրկնակի տրանզիստոր) նման հզորության մոդուլները, ինչպես նաև ինքնավար վարորդության ռադարային մոնիթորինգի համար նախատեսված սենսորային չիպերը զգալիորեն մեծացրել են պահանջարկը: Սա, ամենայն հավանականությամբ, կդառնա «միջուկի բացակայության» խնդիրների նոր փուլ, որոնց կբախվեն ավտոմոբիլային ընկերությունները հաջորդ փուլում:
Սակայն, նոր փուլում ավտոմոբիլային ընկերություններին խոչընդոտողը կարող է ոչ թե արտաքին գործոնների կողմից խոչընդոտվող արտադրական հզորության խնդիրն է, այլ չիպի «խրված պարանոցը», որը սահմանափակվում է տեխնիկական կողմից։
Որպես օրինակ վերցնելով ինտելեկտի կողմից բերված արհեստական բանականության չիպերի պահանջարկը, ինքնավար վարորդության ծրագրային ապահովման հաշվողական ծավալն արդեն հասել է երկնիշ TOPS (վրկյանում տրիլիոն գործողություն) մակարդակի, և ավանդական ավտոմոբիլային միկրոսխեմաների հաշվողական հզորությունը հազիվ թե կարողանա բավարարել ինքնավար տրանսպորտային միջոցների հաշվողական պահանջները: Ավտոմոբիլային շուկա են մուտք գործել արհեստական բանականության չիպեր, ինչպիսիք են գրաֆիկական պրոցեսորները, FPGA-ները և ASIC-ները:
Անցյալ տարվա առաջին կեսին Horizon-ը պաշտոնապես հայտարարեց իր երրորդ սերնդի ավտոմեքենաների համար նախատեսված արտադրանքի՝ Journey 5 շարքի չիպերի պաշտոնական թողարկման մասին: Պաշտոնական տվյալների համաձայն՝ Journey 5 շարքի չիպերն ունեն 96TOPS հաշվողական հզորություն, 20 Վտ հզորության սպառում և 4.8TOPS/Վտ էներգաարդյունավետության հարաբերակցություն: 2019 թվականին Tesla-ի կողմից թողարկված FSD (լիովին ինքնավար վարորդական ֆունկցիա) չիպի 16 նմ պրոցեսային տեխնոլոգիայի համեմատ, 72TOPS հաշվողական հզորությամբ, 36 Վտ հզորության սպառմամբ և 2TOPS/Վտ էներգաարդյունավետության հարաբերակցությամբ մեկ չիպի պարամետրերը զգալիորեն բարելավվել են: Այս նվաճումը նաև արժանացել է բազմաթիվ ավտոընկերությունների, այդ թվում՝ SAIC-ի, BYD-ի, Great Wall Motor-ի, Chery-ի և Ideal-ի հավանությանը և համագործակցությանը:
Ինտելեկտի շնորհիվ արդյունաբերության զարգացումը չափազանց արագ է եղել: Սկսած Tesla-ի FSD-ից, արհեստական բանականության հիմնական կառավարման չիպերի մշակումը նման է Պանդորայի արկղի բացմանը: Journey 5-ից կարճ ժամանակ անց NVIDIA-ն արագորեն թողարկեց Orin չիպը, որը կլինի մեկ չիպով: Հաշվողական հզորությունը աճել է մինչև 254TOPS: Տեխնիկական պաշարների առումով, Nvidia-ն անցյալ տարի հանրության համար նույնիսկ նախադիտեց Atlan SoC չիպը՝ մինչև 1000TOPS մեկ հաշվարկային հզորությամբ: Ներկայումս NVIDIA-ն ամուր մենաշնորհային դիրք է զբաղեցնում ավտոմոբիլային հիմնական կառավարման չիպերի GPU շուկայում՝ պահպանելով շուկայի 70% մասնաբաժինը ամբողջ տարվա ընթացքում:
Չնայած բջջային հեռախոսների հսկա Huawei-ի մուտքը ավտոմոբիլային արդյունաբերություն մրցակցության ալիքներ է առաջացրել ավտոմոբիլային չիպերի արդյունաբերության մեջ, հայտնի է, որ արտաքին գործոնների ազդեցության տակ Huawei-ն ունի 7 նմ պրոցեսով SoC-ի նախագծման հարուստ փորձ, բայց չի կարող օգնել առաջատար չիպեր արտադրողներին շուկայական առաջխաղացման հարցում։
Հետազոտական հաստատությունները ենթադրում են, որ արհեստական ինտելեկտով չիպով հեծանիվների արժեքը արագորեն աճում է՝ 2019 թվականի 100 ԱՄՆ դոլարից հասնելով 1000+ ԱՄՆ դոլարի մինչև 2025 թվականը։ Միևնույն ժամանակ, ներքին ավտոմոբիլային արհեստական ինտելեկտով չիպերի շուկան նույնպես կաճի 2019 թվականի 900 միլիոն ԱՄՆ դոլարից մինչև 2025 թվականին 91 միլիոն ԱՄՆ դոլար։ Հարյուր միլիոն ԱՄՆ դոլար։ Շուկայի պահանջարկի արագ աճը և բարձր չափանիշների չիպերի տեխնոլոգիական մենաշնորհը, անկասկած, ավելի կդժվարացնեն ավտոմոբիլային ընկերությունների ապագա ինտելեկտուալ զարգացումը։
Նման արհեստական բանականության չիպերի շուկայում պահանջարկին, IGBT-ն, որպես նոր էներգետիկ տրանսպորտային միջոցների կարևոր կիսահաղորդչային բաղադրիչ (ներառյալ չիպերը, մեկուսիչ հիմքերը, տերմինալները և այլ նյութերը)՝ մինչև 8-10% արժեքի հարաբերակցությամբ, նույնպես խոր ազդեցություն ունի ավտոմոբիլային արդյունաբերության ապագա զարգացման վրա: Չնայած BYD-ի, Star Semiconductor-ի և Silan Microelectronics-ի նման տեղական ընկերությունները սկսել են IGBT-ներ մատակարարել տեղական ավտոմոբիլային ընկերություններին, առայժմ վերը նշված ընկերությունների IGBT արտադրության հզորությունը դեռևս սահմանափակ է ընկերությունների մասշտաբով, ինչը դժվարացնում է արագ աճող ներքին նոր էներգիայի աղբյուրների շուկայի աճը:
Լավ լուրն այն է, որ SiC-ի կողմից IGBT-ների փոխարինման հաջորդ փուլի առջև չինական ընկերությունները շատ հետ չեն մնում դասավորության հարցում, և ակնկալվում է, որ IGBT-ների հետազոտությունների և զարգացման հնարավորությունների հիման վրա SiC նախագծման և արտադրության հնարավորությունների հնարավորինս շուտ ընդլայնումը կօգնի ավտոմոբիլային ընկերություններին և տեխնոլոգիաներին: Արտադրողները առավելություն կստանան մրցակցության հաջորդ փուլում:
3. Yunyi Semiconductor, միջուկային ինտելեկտուալ արտադրություն
Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ չիպերի պակասի պատճառով, Yunyi-ն հանձնառու է լուծելու ավտոմոբիլային արդյունաբերության հաճախորդների համար կիսահաղորդչային նյութերի մատակարարման խնդիրը: Եթե ցանկանում եք իմանալ Yunyi Semiconductor-ի պարագաների մասին և հարցում կատարել, խնդրում ենք սեղմել հետևյալ հղման վրա.https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Հրապարակման ժամանակը. Մարտի 25-2022