缺芯潮下,国产车规MCU突围战

栏目:行业动态 发布时间:2022-05-12
根据企名片数据,2021年至今不到18个月里,MCU领域投融资事件共24起,仅去年一年的融资就达到15起,与2015年~2020年六年内融资数量总和持平。
2021年开始,国产MCU芯片火了。


根据企名片数据,2021年至今不到18个月里,MCU领域投融资事件共24起,仅去年一年的融资就达到15起,与2015年~2020年六年内融资数量总和持平。

具体到车规MCU,2020年7月成立的云途半导体,至今已经完成五轮融资;芯驰科技和芯旺微在融资阶段均受到了资本市场的热切追捧,两年里芯旺微完成了四轮融资,而芯驰科技在天使轮的融资金额即过亿;成立于2014年的芯路CHIPWAYS、航顺等公司,自2021年开始也有两轮融资,融资金额均过亿;其他一些公司如芯钛、曦华科技、澎湃微等,最近一年在融资与产品发布时也均受到了不少关注。

不仅融资频率和金额升高,一些车企及产业资本也纷纷入场布局。2021年11月,国内汽车Tier1(一级供应商)保隆科技领投MCU初创公司云途半导体,并达成深度合作;12月,功率器件公司汇川科技与小米旗下基金也加入投资方的行列,连国内的主机厂也变身投资方,在芯钛科技2021年10月和2022年2月的两轮融资里,均可见上汽、广汽等车企的身影。

对于国内的MCU企业来说,市场的变化也非常显著。不少MCU厂商表示,2020年之前,公司一般会留有1~3个月的库存水位,目前公司的产能已经被订满。云途半导体CEO耿晓祥表示,年初的时候,公司前三季度产能就已分配完;杰发科技产品及市场总监李清庐也表示, 2022年公司和多家代工厂进行深入合作争取更多的产能,同时已提前开始布局2023年产能。不少国内MCU公司感叹,“需要取舍,因为要保证每个客户都有是不可能的”。

MCU也被称为微控制单元,是将CPU、SRAM、Flash、 计数器及其它数字和模拟模块集成到一颗芯片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。MCU主要可以分为消费级、工业级、车规级和军用级。其中,MCU在汽车电子的应用广泛,车身控制、电机系统、车内信息娱乐系统都需要用到MCU。与消费类MCU相比,车规MCU对芯片的安全性和稳定性有较高的要求。

过去,国内的车规MCU一直被美日欧的大厂所垄断。根据IC Insight的报告,瑞萨、恩智浦、德州仪器、英飞凌、赛普拉斯、意法半导体六家公司一直为车规MCU最大的供应商,2020年六家的全球份额超过95%。在中国亦是如此,车规MCU的国产化率低于5%。“缺芯”让国产MCU受到关注。一方面,疫情影响了MCU制造和封装的产能;另一方面,新能源汽车的发展又极大催生了车企对MCU的需求。缺芯潮由此到来,为国产MCU带来上车测试的机会窗口。

那么,国产MCU企业能否抓住这次“历史性机会”?「甲子光年」采访了MCU领域的创业公司云途、芯驰、杰发、CHIPWAYS、紫光芯能等企业,以及使用MCU的Tier1、MCU领域的投资人,一起来探寻“国产MCU的逆袭姿势”。


缺芯潮撕开了一条大裂缝


2020年底开始,国际大厂MCU的价格一路上升。


一家国内的Tier1厂商透露,许多国际大厂中国代理商手上的“现货价格”已经超过了原价的10倍、20倍,像是恩智浦、意法半导体较为成熟的MCU系列产品,2019年左右的价格一般为二十多元,到2021年现货价已经涨到三五百元。


与此同时,即使不购买高价的现货芯片,普通订购芯片的交货周期也频频延长,从过往的6个月左右,延长到了平均12个月,更有一些芯片公司开出了36个月的预计交货周期。保隆科技事业部总经理表示,即使等待了12个月,交付情况也不堪理想。“像我们这样用量大的客户满足率大概70%左右,而如果是小客户,满足率可能只有20~30%。”


同为自动驾驶Tier1的MINIEYE和魔视智能,都曾借助主机厂的力量向晶圆厂争取产能。MINIEYE联合创始人杨广告诉「甲子光年」:“市场上缺芯的紧张氛围很强烈,如果Tier1 去向原厂要产能遇到困难,这时候车企亲自下场,或能让原厂适度地多给到支持。”


这种支持通常仅限于供应链极度紧缺之时,无法保证立竿见影的效果。杨广表示,“实在没有芯片又要急着交货的时候,只能会去买高价的现货”。


MCU之所以难买,是因为疫情的影响下,供给端和需求端都发生了变化。


需求端来看,近年来新能源汽车和智能汽车的发展,极大地激发了对MCU芯片的需求。作为一款负责“执行”的芯片,过去一辆车上需要二三十片,而在新能源车上则至少需要七八十片,甚至超过100片。举例来说,传统汽车的雨刮器是手动的,但新能源车上会根据雨量传感器的感应效果来智能执行,则会用到更多MCU;车把手会根据乘坐者的到来而自动弹出,相较于传统车型的机械式,需要新的MCU;又比如新能源车内部的氛围灯,需要近十颗MCU来控制,有时候甚至需要更多。


从供给端来看,车规级MCU芯片有60%~70%在台积电制造。由于疫情影响,业内均预计汽车的销量会降低,于是2020年台积电降低了对车规MCU产能的分配。而疫情之后新能源车终端销量的攀升,直接导致了供应链缺芯。更进一步,由于车规MCU对安全性和可靠性有着极高的需求,产线搭建相比其他类型的芯片也更为复杂,一般需要五年左右,缺芯难以快速缓解。


说到底,缺芯的根源是制造端的产能有限,所以不管是Tier1还是主机厂去要产能,都注定无法保供。并且,美国、日本、欧洲的车规芯片厂之所以能够发展至今,也是得益于当地车企的发展。在缺芯潮下,他们也一定会更倾向于优先保供当地的车企。


面对断货压力,国内的车企和Tier1开始将目光转向国内。


下游释放出对MCU产能的需求,国产芯片厂商也希望把握这次历史性的机遇。要知道,MCU上车的测试成本大、周期长,一经认证一般都会供货十年以上,如果不是因为缺芯,国产厂商要进入车企供应链非常困难,有时候芯片厂商上车测试都要排队好几年。


许多过往不做MCU的车规芯片企业,新开出了MCU产品线,比如杰发科技、芯驰、CHIPWAYS、航顺、紫光芯能、比亚迪、芯钛、恩狄、旗芯微等。其中,杰发、芯驰、CHIPWAYS都拥有SoC产品线,自缺芯潮之后均有发布新研发的MCU芯片。


杰发科技和CHIPWAYS其实在缺芯之前就开始研发MCU,芯路CHIPWAYS创始人兼董事长秦岭告诉「甲子光年」:“SoC的设计包含了控制部分,所以由设计过SoC的团队再设计MCU会相对容易。而且对于汽车用户而言,相对于一辆车只用一块的SoC芯片,有更多的场景中会使用MCU产品。”杰发科技则认为,伴随着中国汽车和智能汽车的发展,偌大的车规MCU市场,需要有中国的芯片。


一些曾经专注于消费、工业级的MCU公司,也纷纷尝试入局车规MCU。其中上市公司兆易创新、复旦微等已经获得了一些上车机会,而创业公司如芯旺微、灵动微电子、澎湃微电子、曦华科技等,转向车规MCU后也在这波浪潮中受到投资人的关注,获得了多轮融资。


一直专注于车规MCU的公司,为了把握住上车机会,甚至调整了产品战略。云途半导体CEO耿晓祥告诉「甲子光年」,“我们原计划从中高端切入,但因为当时的缺芯潮,2020年年中我们调整了规划,先做中低端成熟市场,设计出YTM32B1L这个产品系列。”对于云途来说,这个系列迅速打开了市场,为之后高端MCU的推广打下了基础。


不过,获得上车测试的机会只是一个开始,MCU的国产替代之路需要整个产业链的配合。


匆匆上位,一次产业链总动员


车规芯片从设计完成到上车量产,需要经过复杂的验证环节。


具体来说,从芯片设计到量产,需要先生产流片、做芯片的封装测试,而后再经历DV(Design Validation)和PV(Product Verification)测试。DV主要测试产品在设计方面的合理性,PV主要验证产品在性能上是否能达到要求。一般芯片厂设计完成后由芯片厂自己先做DV测试,经过调试测试通过后,再交由Tier1做适配开发与DV测试,通过后再交由主机厂进行PV测试。


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