芯片厂为何纷纷布局汽车半导体？

    最近几年，半导体并购频频，其中有很多的收购目的就是为了聚焦在汽车电子领域，瞄准汽车半导体的成长诱惑的，如早前的高通收购NXP就是当中最大的代表。这个占全球半导体业不到10%的汽车芯片，为何被厂家纷纷看好?

 

    汽车数字化不可挡车用半导体需求持续成长

 

    随着汽车的电子化及数字化，汽车已是电子产业的第4C，且随着资讯、通讯及消费性电子这3C的成长爆发力减弱，汽车俨然已成为许多电子业者亟欲跨入的领域，诚如IHS半导体及电子零组件市场分析师Alex Liu所言，有越来越多汽车厂商聚焦于节能与绿色能源，以及追求更高的安全性与更佳的整体驾驶体验;基于以上理由，各种汽车应用对于更高性能半导体元件的需求越来越多，例如直喷式(direct injection)引擎、先进驾驶人辅助系统以及安全性应用等等。

 

    汽车的诸多数字或智慧功能，皆是仰赖系统平台设计、系统芯片开发及整合方面的突破，相关半导体业者居功厥伟，相对的，汽车半导体需求的成长，也为近年疲弱的半导体成长态势注入一股活水。根据工研院产业经济与趋势研究中心(IEK)预估，由于智慧汽车发展加速，预估今年全球车用半导体市场将达300亿美元，年增10%。

 

    半导体成长火力有赖车用需求助长

 

    另根据市调机构IDC于所发布的全球半导体展望，在汽车与工业客户强劲需求的带动下，预估半导体业总产值规模将来到3,520亿美元，年增率达5个百分点。据IDC预估，直至2019年，汽车用半导体产值每年平均将以两位数，也就是11%成长，就今年(2015)而言，成长率预估达23.1%，总销售额达到320亿美元。

 

    谈到车用半导体的贡献，当然就一定要提到大陆市场对于车用半导体的需求情况。根据IHS的最新报告指出，大陆车用IC市场营收估计在2015年占据整体车用IC市场的11%，规模达到62亿美元;尽管大陆汽车销售量成长率近年呈现趋缓，但对于驱动包括动力系统、车用资讯娱乐系统与车身便利性系统(body-convenience)等应用的更高性能芯片，需求数量仍持续成长。

 

    在大陆市场上，飞思卡尔半导体(FreescaleSemiconductor)占据2014年大陆车用IC市场龙头宝座，在该市场的占有率达到15.5%;意法半导体(STMicroelectronics)在大陆车用IC市场占有率为14%，位居亚军。排名第三的则是恩智浦半导体(NXP Semiconductors)，在大陆车用IC市场占有率为12%。

 

    车用半导体排行榜新局将出现

 

    不过，大陆车用IC市场供应商排行榜，与全球车用IC供应商排行榜不尽相同。2014年全球车用IC供应龙头是日商瑞萨电子(Renesas Electronics)，第二名则为德国的英飞凌科技(Infineon Technologies)，意法半导体、飞思卡尔与恩智浦分别为第三、四、五名。值得注意的是，随着高通收购NXP，车用半导体的未来又发生了新的变化。

 

    抢攻汽车数字商机业者出招频频

 

    为抢攻汽车半导体市场，相关半导体大厂近来动作频频。例如，意法半导体针对车联网(V2X)解决方案便迭有进展。V2X是能否达成智慧驾驶的关键，V2X能达成汽车与汽车通讯，以及汽车与基础设施通讯，同时能在无线范围内进行安全与行动应用，譬如提供视野无法预见的警示讯息，或透过协调交通讯号来预防塞车。

 

    V2X可让用路者对安全、交通拥塞与环境冲击等改观。对此，意法半导体表示，该公司于日前发布的第二代V2X芯片组解决方案，可因应美国即将发布的车联网道路安全法令，预计2016年将与智慧驾驶系统领导厂商展开导入设计(Design -in)。ST是与以色列Autotalks共同研发第二代V2X芯片组，并预计于2016年与市场领先的智慧驾驶系统厂商进行设计开发。

 

    新款芯片组采用先进的加密引擎，除实现强大的安全验证性能外，其所有无线网路传输的讯息均通过验证，保证所需的安全讯息全部经过加密处理，同时可最大幅度地降低越权存取(unauthorizedaccess)所引起的资料管理风险。据了解目前已有多个系统厂商选用了Autotalks的技术。

 

    瑞萨电子则是推出仪表总成专用32位元车用微控制器系列。据了解，连网汽车从汽车网路、摄影机及多媒体系统产生许多资讯，此趋势带来强烈的需求，亦即以易懂且易读的方式，将上述大量资讯传送给驾驶者。随着仪表总成开始广泛使用图像，彩色液晶萤幕也获得大量采用以提高显示能力与可读性，在适当的时机提供适当的画面以提升与驾驶者之间的沟通，并在画面中结合各种仪表、图像及抬头显示器。

 

    针对此需求，瑞萨的32位元车用微控制器系列，针对入门与中阶汽车系统进行设计，将仪表控制、图形显示与功能安全性整合至单芯片上，同时降低系统物料清单(BOM )成本与可扩充的开发产品，并协助以高可靠性的彩色液晶萤幕实现仪表总成系统。瑞萨表示，相关产品已开始供应样品，预定2016年4月开始量产，预估至2018年4月产能可达每月400万颗。

 

    针对车用需求晶圆技术平台齐备

 

    对应车用芯片业者积极备战车用半导体市场，晶圆代工业者也已布局妥当。例如，联电新近发表针对汽车应用芯片设计公司所推出的UMC AutoSM技术平台。于日前联电所举行的论坛中，该公司执行长颜博文表示，随着每款新车的矽芯片含量快速上升，一般认为车用芯片产业的年复合成长率将胜过其他半导体市场区隔。

 

    联电所推出的UMC Auto是一全方位的解决方案平台，包含各项经汽车产业AEC-Q100认证的技术解决方案，制程涵盖0.5微米至28奈米制程;联电表示该公司所有晶圆厂制程皆符合严格的ISO TS-16949汽车品质标准。此外，联电也致力于研发UMC Auto平台专有的认证设计模型、矽智财与晶圆专工设计套件，以迎合汽车产业供应链不断加快的演变速度，协助芯片设计公司掌握车联网及各种感测器的应用。

 

    据了解，联电现正在生产各种关键的车用电子元件，包括先进驾驶辅助系统(ADAS)、安全性、车体控制、资讯娱乐及引擎室应用产品等。这些由联电制造的芯片已获日本、欧洲、亚洲、美国等地的全球知名车厂广泛采用。

 

    除上述厂商动态外，值得注意的是，安全性应用的记忆体成长率，将快速超越资讯娱乐市场的半导体需求。像是倒车摄影、智慧交通运输系统V2X，引导车辆绕过壅塞等应用都将进一步发展，影响未来智慧车电产品策略与商业模式，也将促使相关车用半导体及记忆体的需求出现明显增长。