【缺货】汽车半导体缺到“人肉背货”“不问价格”?琻捷电子温立:国产汽车芯片需产业链互相扶持;矽典微人体感应XenD101系列来袭
来源:集微网发布时间:2021-03-2613浏览
询问 AI1、汽车半导体缺到“人肉背货”“不问价格”?琻捷电子温立:国产汽车芯片更需产业链互相扶持
集微网消息,自从去年12月份上汽大众工厂由于芯片供应紧张而停产消息传出以来,全球汽车产业都先后爆出面临半导体短缺而减产、停产,而且这股缺芯潮远远超出行业预估,减产效应已从汽车领域蔓延到手机、PC、挖矿、通信等多个行业。
导致汽车行业缺芯的原因,业界的共识主要在于这几个方面。首先,去年疫情爆发,半导体供应链受阻,导致交货周期延长,而在经济和远程办公、服务器等需求的提升使得消费电子需求显著提升,出现囤芯片、恐慌性备货等局面,造成了制造产能全面紧张。其次,在这种产能满载情况的另一面,是汽车行业在上半年因疫情而下调零部件订单,而下半年汽车市场超过预期的快速回暖又造成了零部件供需缺口,此时已无富余产能可以调配给汽车客户。最后,绝大部分汽车半导体采用成熟制程以及效益较低,汽车芯片的制造并不处于战略核心地位。汽车MCU普遍使用的是工艺成熟的8英寸晶圆。但8英寸晶圆的生产线从2007年开始就鲜有增加,原有产线也得不到更新,面临老化风险。而更为先进的12英寸晶圆产线,并没有得到汽车行业的大力支持,这导致风险一来,整个汽车行业都没有后续的晶圆产能。
无芯可用对汽车制造的打击是立竿见影的。市场机构IHS Markit预测,2021年一季度汽车芯片短缺可能影响全球67.2万辆轻型汽车的生产,这一情况可能会延续到三季度;伯恩斯坦研究公司预测,由于2021年全球范围内汽车芯片短缺,预计今年将造成多达450万辆汽车产量的减少,相当于全球汽车产量的近5%。中国汽车工业协会数据也显示,1月,汽车产销分别完成238.8万辆和250.3万辆,环比分别下降15.9%和11.6%。
面对这场“芯”荒,中国行业主管部门表现出了高度重视。今年2月9日,工信部装备工业一司电子信息司就汽车芯片供应短缺问题与相关企业进行了座谈交流。3月1日,工信部电子信息司司长乔跃山公开表示,已指导中国汽车芯片产业创新战略联盟等编制《汽车半导体供需对接手册》并发布,以“牵线”汽车芯片供需对接。
“在传统汽车和新能源汽车的制造重镇,南京工业和信息化局相关部门也在近期组织了汽车产业链中若干企业进行了座谈和调研,了解行业需求。”琻捷电子科技有限公司(SENASIC)产品研发总监温立对集微网透露。谈到汽车芯片缺到如何程度,他表示,甚至出现了到国外出差,有货就顺道“人肉背货”回来的情况,“哪怕只是几卷芯片,好歹也能救救急。”“有些采购去提货时,甚至都不看价格或者说不想看了,不管什么价格都得要。”

琻捷电子科技有限公司(SENASIC)产品研发总监温立
据此前集微网调查,紧缺的汽车芯片,包括意法半导体的STM32F系列、8位MCU和传感器,以及部分新唐和兆易创新的型号;NXP的CAN控制器、32位MCU;TI的LDO稳压器;英飞凌的IGBT;美光的存储芯片以及多家品牌的以太网芯片、PCIE接口芯片和处理器监控芯片等等。“部分MCU型号价格基本都是原来的两三倍以上,最高的达到了10倍。尤其近期又是美国暴雪,又是日本地震、火灾,客户一直绷着神经,每天都要开供应链会议,梳理自己所需的芯片情况如何,哪里还有货、可以做什么来帮助提货。”温立表示,“一旦发生灾害,或者政治波动,他们就要查一下有哪些芯片是从这些地区出来的,甚至要查到二级、三级供应商去,比如部件、化学品材料,就是为了确保了解自己的供应链存在什么程度的风险。”
温立解释,通常汽车企业的原材料库存约为1-3个月,目前0库存的情况较为普遍。“根据产业链的反馈,包括自动调节控制器、电机驱动单元、车身控制模块、冷却风扇、变速器、安全气囊、控制诊断、碰撞传感器、tbox、暖风控制模块、导航摄像头等等都处于缺货状态。总体而言里面有50%属于底盘系统所需的零部件。”他指出,“也不是所有零部件短缺都会导致停产。像通信模块、组合仪表、导航摄像头等等是可以缺料下线的,可以先把车造好再加进去。但是底盘部分缺一个器件,生产就要停了。”
但是像中央工信部、地方组织的类似的供需对接会、座谈会对眼下的局面能起到的帮助也有限。温立表示,只能是帮助汽车企业看看有没有同类型的零部件能替换,但也仅限于同公司同品类的产品、不同型号的能救急,其他的还是需要经过验证才可以上车使用。更多是使产业链能搭建起一个圈子,为未来的合作建起一个桥梁,促进汽车厂商更积极地验证国产产品。
作为国内少数几家涉及汽车功能安全级别的传感芯片研发设计公司,琻捷的TPMS芯片自2017年量产以来,打破国外芯片供应商垄断,以其稳定可靠的性能,辅以全产业链的技术支持,逐步得到了客户和行业的高度认可。全球主要的TPMS供应商包括Sensata、NXP、英飞凌、Melexis等,随着琻捷等国产厂商的芯片成功商用,逐渐打破了该领域多年来被国外厂商垄断的局面。目前琻捷已经和国内外多家知名传感器厂商达成深度合作,实现量产出货近千万颗。东风、上汽、三一重工等自主品牌车企和一些合资车企均已经成为琻捷电子的终端客户或合作伙伴,成为国内TPMS细分市场的龙头。
温立表示,公司的TPMS芯片供应也处于比较紧张的局面,预计今年的销量将会得到大幅增长。
据IHS Markit数据显示,2020年,全球汽车芯片市场规模超380亿美元,2021年将呈现强劲增长态势,到2026年,全球汽车芯片市场规模将达到676亿美元。但我国自主车规级芯片产业规模全球占比不足5%,进口替代提升空间巨大。具体来看,一是我国自主产品多集中于中低端。目前先进传感器、车联网、新能源三电系统、底盘控制系统、ADAS(高级驾驶辅助系统)、自动驾驶系统等关键系统芯片全部被国外垄断,我国自主车规级芯片多用于车身电子等简单系统,产品附加值相对较低,企业规模较小,创新能力缺乏。二是行业壁垒难以打破。车规级芯片行业进入门槛较高,产品认证周期长,行业壁垒大,欧美日目前已形成稳定且紧密的供应链格局。我国企业起步相对较晚,目前虽然已经拥有一批车规级芯片设计企业,但作为产业后来者面临较大的切入压力,很难真正进入到车企的供应链体系中。
“现在我们迎来了难得的时间窗口,产业链也有前所未有的意愿选择国产芯片。因此芯片厂商要把产品做好、把服务做好才能占领更多市场份额,从诸如TPMS这种细分市场开始,去与国际厂商同台竞争。我们的方案性能与国外产品相当,尺寸、功耗更小,价格还便宜20%,国产厂商在这些细分领域将会越来越强。”他强调,“国产TPMS的窗口期预计不会太长,拖太久的话红利期过了就很难再遇到一次机会,必须快速研发性能更好、成本更优的下一代产品。我们认为,TPMS通信方式的发展以蓝牙传输为主的趋势越来越明显。应对市场需求,琻捷新一代更高精度的蓝牙TPMS开始小批量量产,部分客户已经开始使用了。”
国产TPMS芯片在早期市场拓展阶段主要应用在后装市场,随着其成熟和市场口碑逐步建立,与整车厂、一级供应商等形成稳定的和制作关系后,未来向前装市场渗透将是大势所趋。
琻捷除了TPMS,还拓展了集成蓝牙传输的单芯片TPMS芯片、通用传感芯片(USI)、新能源电池BMS系统检测芯片、通用调理芯片等多条产品线,并开始在产业链顶级供应商中规模化量产。未来,琻捷还将推出系列化的汽车类和工业类的信号感知、处理和传输,特别是无线传输的智能传感芯片,充分满足汽车市场和工业应用客户对电动化、集成化、无线化、国产化的需求。
琻捷近期业务实现了显著增长。“2020年在疫情的影响下,仍然实现了近50%的增长,今年营收的目标是翻一番。目前多个型号的芯片已经进入客户验证环节,预期很快就会开始有大批量的订单。”温立表示,“与此同时,与零部件供应商、整车厂商建立更密切的关系,将琻捷的理念、技术直接传递给他们,让他们更了解公司,也更放心使用我们的产品。此外就是拓展汽车之外的工业类应用市场,从横向拓宽应用范围、纵向拓展产品类型两个维度来全方位提升琻捷所能覆盖的市场。”
应对缺芯的局面,作为IC设计公司,温立指出,一方面在给代工厂下单时需要更了解客户的真实需求,以便更精确地制订生产计划;另一方面在芯片架构设计上要更加灵活,可以有更多通用、兼容性的设计,以适应不同市场的应用,在部分市场表现不佳时可以顺畅地切换到其他市场中区,避免损失。
他强调,“一花独放不是春,百花齐放春满园”。国产汽车芯片发展困难重重,需要产业链互相扶持,在谋求自身发展中促进共同发展,不断扩大共同利益汇合点,最终形成中国半导体产业的合力。
2、赋能万物感知!矽典微人体感应XenD101系列重磅来袭

集微网消息,3月17日,矽典微在慕尼黑上海光博会上重磅发布最新的毫米波传感器参考方案——人体感应 XenD101 系列,最小尺寸仅为1.8 x 1.5cm。矽典微的徐鸿涛博士在活动现场,以即插即用的方式向观众展示XenD101系列的区间划分及精准探测功能,4月上旬还将公开发售矽典微“玩盒”——首款包含六片一套的XenD101精简参考套件。
据智研咨询整理的《2020-2026年中国物联网行业市场现状调研及市场发展前景报告》显示,2020年中国物联网市场规模超过1.8万亿,未来上涨空间可观。随着近年来人工智能(AI)的快速发展,AIoT正逐渐成为取代互联网(Internet)的新型社会信息连接网络。万物互联正逐步向万物“智”联迈进。
AIoT下智能设备的激增,也对海量数据的获取与处理能力提出了更高要求。鉴于当前多数传感器还不能准确地实现人机之间的自然交互,如何推动机器阶段过渡到主动智能,让万物实现联动,已然成为AIoT产业新的课题。
XenD101给尺寸做减法,为智能做加法
这一背景下,深耕无线射频技术的毫米波传感器SoC厂商——矽典微,于慕尼黑上海光博会同期发布了新的毫米波传感器参考方案,人体感应XenD101系列。有别于去年发布的S系列毫米波传感器SoC,XenD101系列高度集成了单芯片毫米波SoC、天线和智能存在感应算法,能够对设定的空间进行精准探测,感知人的存在,并和主控系统实时通信,使物和人的联接更智能、更人性化。同时在最小尺寸仅为1.8 x 1.5cm的参考方案中,还具备距离、灵敏度和感应时间等多级调参功能,即能够通过软件调节参数,满足不同应用场景的探测与感知。
徐鸿涛博士表示,“我们希望XenD101系列能够推动非接触式技术的变革,实现人机交互方式的演进,以‘零接触 零存在感’的主动感知方式来满足人们的需求,帮助用户摆脱寻找、操作智能控件的问题,让智能硬件自动互联,降低让人来处理多个AIoT设备的控制动作。”
此外,基于XenD101系列的解决方案还支持大角度、远距离探测,帮助家居设备智能感知人体,从而实现屏幕唤醒、设备启停等功能,改善智能照明以更低功耗的方式工作,在安防监控的部署上优化对隐私保护的问题。同时,让客户在不破坏智能设备外观的情况下,以即插即用的装配方式,助力简化产品设计。

让感知层的融合发展,普及AIoT全场景
在潜心研发差异化的产品之外,矽典微也一直致力于让“高大上”的雷达传感器更平民化。徐鸿涛博士这样解释,“仅凭一款高性能的芯片还不足以打动AIoT市场,市场需要的是从芯片到传感器的完整解决方案。这套体系中除技术要求之外,还需要能够大幅降低硬件与开发的成本,这样才能推动其应用到多元化的AIoT场景中。”本次会上,徐鸿涛博士向观众展示矽典微“玩盒ONE BOX”,包含一套六片最小尺寸的XenD101参考方案,用户可通过即插即用的方式,更直观的体验矽典微人体感应带来的差异化感知、识别新方式。取名“玩盒”是希望邀请更多行业用户和开发者能通过简洁、易装配、有趣味的方式,共同开发毫米波雷达和感知层硬件,让更多的充满想象力的应用前景,真实地落地于AIoT的生态场景中。
3、杰华特联合英诺赛科推出120W升级方案,打造大功率高端标配
集微网消息,不久前,努比亚推出最新红魔游戏手机,支持120W快充(内置InnoGaN INN650D02),标配120W氮化镓充电器,5分钟就能从自动关机充到50%,将手机厂商的高功率快充标准再提一个等级。
近日,杰华特与英诺赛科联合推出升级版120W快充方案,基于杰华特ACF控制器JW1550和英诺赛科产品INN650D01+INN650D02A,在高功率快充方案上实现全面升级,为手机厂商打造120W的快充高端标配奠定基础。
高频设计,实现体积小型化


采用杰华特ACF控制器,能实现全电压范围的软开关,使得系统工作频率高达300-500KHZ, 同时匹配第三代半导体GaN高频高效的特性。此次推出的120W方案的磁性元件、电容器体积大幅减小,功率密度仅2.3W/CM³,同时结合超低热阻的DFN封装进行巧妙设计,体积与市面上65W氮化镓快充大小相当,全面实现了小型化。
PFC+ ACF 两级效率高达94.3%,温升更低

结合产品测试,我们发现该方案在90V~264V全电压下,平均效率在92%以上,最高效率达94.3%,高频高效率也实现了更低的温升,大大降低了大功率充电发热问题。
EMC技术新突破

此外,该款方案在EMC技术上实现了全新突破,不仅解决了高频ACF架构方案EMC设计难点,EMI噪声裕量达到6db以上,同时大大优化了EMC滤波电路器件体积,降低成本。
关于杰华特JW1550和JW7726B

JW1550是专用于ACF(有源钳位反激电路)的控制器,采用自主研发的新型自适应ZVS控制技术,可以实现主功率管的ZVS开通,同时回收漏感能量,实现不同输入输出下的效率最优。与业界传统QR方案相比,ACF控制方式下的65W-200W适配器效率能提升至1.5%;且主功率管管电压应力小;加入抖频功能,可以有效改善系统的EMI性能;同时支持X-cap放电,内置Boost电路,供电适合宽范围输出应用,外围电路简单。与业界量产中的ACF方案对比,外围电路能省15颗器件左右,在缩小设备体积和环保方面优势明显。多模式控制策略可以进一步提高系统的全范围效率,在宽范围输出场合也能满足能效标准。

副边搭配JW7726B高频同步整流控制器,则支持CCM、DCM、QR和ACF模式,在振铃期间能有效防止同步整流MOSFET误开通;具有快速关断能力以便能兼容CCM;在启动过程中(VCC建立之前)能有效防止门极gate被耦合至开启电压。
据悉,杰华特与英诺赛科已经合作推出多款GaN快充方案,此次120W方案是基于红魔游戏手机标配120W快充方案的又一次升级,更大程度上实现高效率、小体积、温升低的优势,是大功率设备标配首选!
4、辛国斌主持召开汽车芯片供应问题研讨会:要加紧长远战略布局
集微网消息,3月24日,工业和信息化部党组成员、副部长辛国斌主持召开汽车芯片供应问题研讨会,深入分析当前情况,研判未来发展趋势,研究有关解决方案。

辛国斌指出,汽车芯片是关乎产业核心竞争力的重要器件,是汽车强国建设的关键基础,需要统筹发展和安全,坚持远近结合、系统推进,提升全产业链水平,有力支撑汽车和半导体产业高质量发展。
辛国斌强调,一要客观全面认识当前形势,近期汽车芯片供应短缺既是全球共性问题,也反映出我国自主供给能力不足的深层次矛盾,要加强分析研判、认真研究解决。二要着眼当前供应问题,加强各方协同联动,实现信息互通共享,充分挖掘存量芯片和现有产能资源潜力,优化车型排产计划,努力保障产业平稳健康运行。三要加紧长远战略布局,统筹传统车用芯片以及电动化、网联化、智能化发展需求,强化应用牵引、整机带动,加强核心技术攻关,完善技术标准规范,提升测试验证能力,推动产业链供应链安全稳定发展。
5、预计明年初具备机台搬入条件 北方集成电路技术创新中心项目启动建设
集微网消息,3月24日,北方集成电路技术创新中心项目举行奠基仪式,正式启动建设。

图片来源:北京亦庄
北京亦庄消息显示,该项目位于北京经开区,总用地面积22695.8平方米,将建设生产厂房、动力厂房、生产调度及研发楼等建筑。预计今年底项目建筑主体结构封顶,明年初具备机台搬入条件。项目建成后可为提供厂房及动力配套设施,为多个工艺验证及技术创新研发平台提供场地及设施。
北方集成电路技术创新中心(北京)有限公司董事长张昕表示,基于过去十多年与产业链上下游一起打拼,建设创新中心,就近为集成电路企业提供装备验证、设备验证、材料验证、新工艺研发等重要配套服务,将肩负推动我国集成电路产业提质增效的重任。
据悉,北方集成电路技术创新中心(北京)有限公司成立于2017年9月,根据主要业务方向设立产业链验证、技术开发与合作、技术服务、联盟及产业链建设四个主要业务部门及相应的组织。
6、2025冲刺3000亿元目标,南京江北芯机联动构建大产业链体系
集微网消息 3月25日,江北新区“芯机联动”论坛第三期——芯片与整机企业供需对接交流会在南京江北新区举办。
会上,芯机联动成果发布。联盟常务理事单位龙芯中科与南京产业链企业形成了高效和生态合作机制,围绕新基建下本体安全需求,龙芯中科与熊猫电子基于龙芯2K1000和3A4000处理器共同打造了符合本体安全要求的国产龙芯系列主板和整机解决方案,为工业互联网的发展打下牢固基础。

同时,芯机联动联盟在本次大会上增补天原微电子(南京)有限公司、轸谷科技(南京)有限公司、华大芯创半导体科技(南京)有限公司等15家企业为联盟成员单位。

南京市委常委、江北新区党工委专职副书记罗群表示,作为南京集成电路产业发展的核心区,南京江北新区围绕“芯片之城”的产业构想建设集成电路产业创新高地和规模集群。目前,南京江北新区已集聚400余家产业链相关企业,其中围绕EDA集聚了芯华章、芯行纪等企业,围绕信创产业集聚了龙芯中科,并依托鲲鹏生态体系成立了北联国芯。预计到2025年集聚企业超过1000家,全产业链规模超3000亿元。去年,南京集成电路大学成立,这为加快集聚创新人才,培养更多高素质产业人才打下基础。
罗群强调,“芯机联动”论坛的举办进一步加强国内整机企业与芯片企业之间的联动,推动构建芯片与整机协同发展的大产业链体系。
国家集成电路产业发展咨询委员会委员、国家芯火创新基地建设专家组组长严晓浪教授表示,芯机联动是举国体制的战略选择,核心问题就是要提升我国集成电路设计产业的针对性、有效性和下游的带动性。
据悉,南京江北新区芯机联动联盟自成立以来,围绕集成电路设计企业及重点应用领域企业,以促进芯片与整机企业互动发展的产业生态打造为目标,持续开展系列主题供需对接会,深入集成电路企业实际联动需求,切实打造联动上下游的供需对接平台。
7、南京江北芯机联动联盟新增15家成员单位,严晓浪:芯机联动是举国体制的战略选择
集微网消息,3月25日,南京江北新区“芯机联动”论坛第三期举行。
会上,国家集成电路产业发展咨询委员会委员、国家芯火创新基地建设专家组组长、江北新区芯机联动联盟名誉理事长严晓浪教授表示:“芯机联动是举国体制的战略选择”。

谈及芯片现状,严晓浪教授阐述道:“国产芯片占有率低,自主化程度低,严重阻碍产业发展,影响国家安全。整机能力强,芯片能力弱或无芯片的企业,芯片一旦卡脖子,无芯即无机。芯片设计企业小且散、抵御风险能力不强,整机若是不采用,有芯变废芯。”
在这种背景下,芯机联动就显得尤为重要。
严晓浪教授表示,整机驱动芯片发展,芯片可提升整机竞争力。推进芯机联动,能促进国产芯片的应用和发展。他建议,在社会主义市场经济新型举国体制下,建立合理的芯机联动推进机制。
2020年9月,在第一届“芯机联动”发展论坛上,江北新区宣布成立全国首个旨在促进芯片企业和整机企业协作的南京江北新区芯机联动联盟。
在此次举办的第三期活动上芯机联动联盟举行了成员单位增补仪式。其中包括,天原微电子(南京)有限公司、轸谷科技(南京)有限公司、华大芯创半导体科技(南京)有限公司、南京市智凌芯电子科技有限公司、南京德睿智芯电子科技有限公司、江苏云天励飞技术有限公司、南京大鱼半导体有限公司、南京创芯慧联技术有限公司、灵动集成电路南京有限公司、博流智能科技(南京)有限公司、芯翼信息科技(南京)有限公司、南京酷珀微电子有限公司、南京优存科技有限公司、南京汉德数字孪生技术研究院、南京元络芯科技有限公司,共15家企业。

据悉,南京江北新区芯机联动联盟立足于集成电路,协同设备、材料等支撑产业,重点围绕集成电路设计企业及整机应用企业,致力于构建芯片与整机互动发展的产业生态,打造立足江北、辐射长三角,影响全国的产业链上下游联动发展平台。
联盟旨在促进集成电路企业与整机应用企业之间的联动,以整机升级推动芯片研发,增强国产芯片市场竞争力;以芯片研发支撑整机升级,提升整机自主创新能力,实现芯片企业和整机企业的互惠发展。
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