Edhe pse në gjysmën e dytë të vitit 2021, disa kompani makinash theksuan se problemi i mungesës së çipave në vitin 2022 do të përmirësohet, prodhuesit e pajisjeve origjinale (OEM) kanë rritur blerjet dhe një mentalitet loje me njëri-tjetrin, së bashku me furnizimin me kapacitet të pjekur prodhimi çipash të nivelit të automobilave. Bizneset janë ende në fazën e zgjerimit të kapacitetit të prodhimit, dhe tregu aktual global është ende i prekur seriozisht nga mungesa e bërthamave.
Në të njëjtën kohë, me transformimin e përshpejtuar të industrisë automobilistike drejt elektrifikimit dhe inteligjencës, zinxhiri industrial i furnizimit me çipa do të pësojë gjithashtu ndryshime dramatike.
1. Dhimbja e MCU-së nën mungesën e bërthamës
Duke parë tani mungesën e bërthamave që filloi në fund të vitit 2020, shpërthimi është padyshim shkaku kryesor i çekuilibrit midis ofertës dhe kërkesës për çipa automobilistikë. Megjithëse një analizë e përafërt e strukturës së aplikimit të çipave globalë MCU (mikrokontrollues) tregon se nga viti 2019 deri në vitin 2020, shpërndarja e MCU-ve në aplikimet e elektronikës automobilistike do të zërë 33% të tregut të aplikimeve në rrjedhën e poshtme, por krahasuar me zyrat online në distancë. Sa i përket projektuesve të çipave në rrjedhën e sipërme, shkritoreve të çipave dhe kompanive të paketimit dhe testimit janë prekur seriozisht nga çështje të tilla si mbyllja e epidemisë.
Fabrikat e prodhimit të çipave që i përkasin industrive me punë intensive do të vuajnë nga mungesa serioze të fuqisë punëtore dhe qarkullim i dobët i kapitalit në vitin 2020. Pasi dizajni i çipave në rrjedhën e sipërme është transformuar në nevojat e kompanive të makinave, nuk ka qenë në gjendje të planifikojë plotësisht prodhimin, duke e bërë të vështirë që çipat të dorëzohen me kapacitet të plotë. Në duart e fabrikës së makinave, shfaqet situata e kapacitetit të pamjaftueshëm të prodhimit të automjeteve.
Në gusht të vitit të kaluar, uzina e STMicroelectronics në Muar të Malajzisë u detyrua të mbyllte disa fabrika për shkak të ndikimit të epidemisë së re të koronavirusit, dhe mbyllja çoi drejtpërdrejt në ndërprerjen e furnizimit me çipa për Bosch ESP/IPB, VCU, TCU dhe sisteme të tjera për një kohë të gjatë.
Përveç kësaj, në vitin 2021, fatkeqësitë natyrore që e shoqërojnë këtë, si tërmetet dhe zjarret, do të bëjnë që disa prodhues të mos jenë në gjendje të prodhojnë në afat të shkurtër. Në shkurt të vitit të kaluar, tërmeti shkaktoi dëme të rënda kompanisë japoneze Renesas Electronics, një nga furnizuesit kryesorë të çipave në botë.
Vlerësimi i gabuar i kërkesës për çipa brenda automjeteve nga kompanitë e makinave, së bashku me faktin se fabrikat në rrjedhën e sipërme e kanë shndërruar kapacitetin prodhues të çipave brenda automjeteve në çipa për konsumatorin me qëllim që të garantojnë koston e materialeve, ka rezultuar në mungesë serioze të mikrokontrolluesit (MCU) dhe sensorit të imazhit CMOS, të cilët kanë mbivendosjen më të lartë midis çipave të automobilave dhe produkteve elektronike kryesore.
Nga pikëpamja teknike, ekzistojnë të paktën 40 lloje të pajisjeve tradicionale gjysmëpërçuese të automobilave, dhe numri i përgjithshëm i biçikletave të përdorura është 500-600, të cilat përfshijnë kryesisht MCU, gjysmëpërçues fuqie (IGBT, MOSFET, etj.), sensorë dhe pajisje të ndryshme analoge. Automjetet autonome do të përdoren gjithashtu një seri produktesh të tilla si çipa ndihmës ADAS, CIS, procesorë AI, lidarë, radarë me valë milimetrike dhe MEMS.
Sipas numrit të kërkesës për automjete, më i prekuri në këtë krizë mungese thelbësore është se një makinë tradicionale ka nevojë për më shumë se 70 çipa MCU, dhe MCU-ja automobilistike është ESP (Sistemi i Programit të Stabilitetit Elektronik) dhe ECU (Komponentët kryesorë të çipit kryesor të kontrollit të automjetit). Duke marrë si shembull arsyen kryesore për rënien e Haval H6 të dhënë nga Great Wall shumë herë që nga viti i kaluar, Great Wall tha se rënia serioze e shitjeve të H6 në shumë muaj ishte për shkak të furnizimit të pamjaftueshëm të Bosch ESP që përdorte. Euler Black Cat dhe White Cat, të cilët më parë ishin të njohur, gjithashtu njoftuan një pezullim të përkohshëm të prodhimit në mars të këtij viti për shkak të problemeve të tilla si shkurtimet e furnizimit me ESP dhe rritja e çmimeve të çipave.
Çuditërisht, megjithëse fabrikat e çipave të automjeteve po ndërtojnë dhe po mundësojnë linja të reja prodhimi të pllakave të pllakave në vitin 2021, dhe po përpiqen të transferojnë procesin e çipave të automjeteve në linjën e vjetër të prodhimit dhe në linjën e re të prodhimit 12-inç në të ardhmen, me qëllim rritjen e kapacitetit të prodhimit dhe fitimin e ekonomive të shkallës, cikli i dorëzimit të pajisjeve gjysmëpërçuese është shpesh më shumë se gjysmë viti. Përveç kësaj, duhet shumë kohë për rregullimin e linjës së prodhimit, verifikimin e produktit dhe përmirësimin e kapacitetit të prodhimit, gjë që e bën kapacitetin e ri të prodhimit të jetë efektiv në vitet 2023-2024.
Vlen të përmendet se, megjithëse presioni ka zgjatur për një kohë të gjatë, kompanitë e makinave janë ende optimiste për tregun. Dhe kapaciteti i ri i prodhimit të çipave është i destinuar të zgjidhë krizën më të madhe aktuale të kapacitetit të prodhimit të çipave në të ardhmen.
2. Fushëbeteja e re nën inteligjencën elektrike
Megjithatë, për industrinë e automobilave, zgjidhja e krizës aktuale të çipave mund të zgjidhë vetëm nevojën urgjente të asimetrisë aktuale të ofertës dhe kërkesës së tregut. Përballë transformimit të industrive elektrike dhe inteligjente, presioni i furnizimit me çipa automobilistikë vetëm sa do të rritet në mënyrë eksponenciale në të ardhmen.
Me kërkesën në rritje për kontroll të integruar të automjeteve të produkteve të elektrizuara, dhe në momentin e përmirësimit të FOTA-s dhe drejtimit automatik, numri i çipave për automjetet me energji të re është përmirësuar nga 500-600 në epokën e automjeteve me karburant në 1,000 në 1,200. Numri i specieve është rritur gjithashtu nga 40 në 150.
Disa ekspertë në industrinë e automobilave thanë se në fushën e automjeteve elektrike inteligjente të nivelit të lartë në të ardhmen, numri i çipave për një automjet të vetëm do të rritet disa herë në më shumë se 3,000 copë, dhe përqindja e gjysmëpërçuesve automobilistikë në koston materiale të të gjithë automjetit do të rritet nga 4% në vitin 2019 në 12% në vitin 2025, dhe mund të rritet në 20% deri në vitin 2030. Kjo jo vetëm që do të thotë se në epokën e inteligjencës elektrike, kërkesa për çipa për automjete është në rritje, por pasqyron edhe rritjen e shpejtë të vështirësisë teknike dhe kostos së çipave të nevojshëm për automjetet.
Ndryshe nga prodhuesit origjinalë origjinalë (OEM) tradicionalë, ku 70% e çipave për automjetet me karburant janë 40-45nm dhe 25% janë çipa me specifikime të ulëta mbi 45nm, përqindja e çipave në procesin 40-45nm për automjetet elektrike kryesore dhe të nivelit të lartë në treg ka rënë në 25%. 45%, ndërsa përqindja e çipave mbi procesin 45nm është vetëm 5%. Nga pikëpamja teknike, çipat e pjekur të procesit të nivelit të lartë nën 40nm dhe çipat më të përparuar të procesit 10nm dhe 7nm janë padyshim fusha të reja konkurrence në epokën e re të industrisë së automobilave.
Sipas një raporti ankete të publikuar nga Hushan Capital në vitin 2019, përqindja e gjysmëpërçuesve të energjisë në të gjithë automjetin është rritur me shpejtësi nga 21% në epokën e automjeteve me karburant në 55%, ndërsa çipat MCU kanë rënë nga 23% në 11%.
Megjithatë, kapaciteti në zgjerim i prodhimit të çipave i zbuluar nga prodhues të ndryshëm është ende kryesisht i kufizuar në çipat tradicionalë të MCU-së që aktualisht janë përgjegjës për kontrollin e motorit/shasisë/karrocerisë.
Për automjetet inteligjente elektrike, çipat e inteligjencës artificiale përgjegjës për perceptimin dhe bashkimin e drejtimit autonom; modulet e fuqisë si IGBT (tranzistor i dyfishtë me portë të izoluar) përgjegjës për konvertimin e fuqisë; çipat e sensorëve për monitorimin e radarit të drejtimit autonom kanë rritur shumë kërkesën. Ka shumë të ngjarë që kjo të bëhet një raund i ri problemesh të "mungesës së thelbit" me të cilat do të përballen kompanitë e makinave në fazën tjetër.
Megjithatë, në fazën e re, ajo që i pengon kompanitë e makinave mund të mos jetë problemi i kapacitetit të prodhimit i ndërhyrë nga faktorë të jashtëm, por "qafa e bllokuar" e çipit e kufizuar nga ana teknike.
Duke marrë si shembull kërkesën për çipa të inteligjencës artificiale të sjellë nga inteligjenca, vëllimi kompjuterik i softuerëve të drejtimit autonom ka arritur tashmë nivelin dyshifror TOPS (trilion operacione për sekondë), dhe fuqia kompjuterike e MCU-ve tradicionale të automobilave vështirë se mund të përmbushë kërkesat kompjuterike të automjeteve autonome. Çipat e inteligjencës artificiale si GPU-të, FPGA-të dhe ASIC-të kanë hyrë në tregun e automobilave.
Në gjysmën e parë të vitit të kaluar, Horizon njoftoi zyrtarisht se produkti i saj i gjeneratës së tretë për automjete, çipat e serisë Journey 5, u lançua zyrtarisht. Sipas të dhënave zyrtare, çipat e serisë Journey 5 kanë një fuqi llogaritëse prej 96TOPS, një konsum energjie prej 20W dhe një raport të efikasitetit të energjisë prej 4.8TOPS/W. Krahasuar me teknologjinë e procesit 16nm të çipit FSD (funksioni i drejtimit plotësisht autonom) të lëshuar nga Tesla në vitin 2019, parametrat e një çipi të vetëm me një fuqi llogaritëse prej 72TOPS, një konsum energjie prej 36W dhe një raport të efikasitetit të energjisë prej 2TOPS/W janë përmirësuar shumë. Ky arritje ka fituar gjithashtu favorin dhe bashkëpunimin e shumë kompanive të automobilave, duke përfshirë SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery dhe Ideal.
E nxitur nga inteligjenca, përfshirja e industrisë ka qenë jashtëzakonisht e shpejtë. Duke filluar nga FSD e Teslës, zhvillimi i çipave të kontrollit kryesor të inteligjencës artificiale është si hapja e kutisë së Pandorës. Menjëherë pas Journey 5, NVIDIA lançoi shpejt çipin Orin që do të jetë me një çip të vetëm. Fuqia llogaritëse është rritur në 254TOPS. Sa i përket rezervave teknike, Nvidia madje prezantoi një çip Atlan SoC me një fuqi të vetme llogaritëse deri në 1000TOPS për publikun vitin e kaluar. Aktualisht, NVIDIA zë një pozicion monopol në tregun e GPU-ve të çipave të kontrollit kryesor të automobilave, duke ruajtur një pjesë tregu prej 70% gjatë gjithë vitit.
Edhe pse hyrja e gjigantit të telefonisë celulare Huawei në industrinë e automobilave ka shkaktuar valë konkurrence në industrinë e çipave të automobilave, dihet mirë se nën ndërhyrjen e faktorëve të jashtëm, Huawei ka përvojë të pasur në dizajnimin e një SoC me proces 7nm, por nuk mund të ndihmojë prodhuesit kryesorë të çipave në promovimin e tregut.
Institucionet kërkimore spekulojnë se vlera e biçikletave me çip IA po rritet me shpejtësi nga 100 dollarë amerikanë në vitin 2019 në mbi 1,000 dollarë amerikanë deri në vitin 2025; në të njëjtën kohë, tregu vendas i çipave IA të automobilave do të rritet gjithashtu nga 900 milionë dollarë amerikanë në vitin 2019 në 91 në vitin 2025. Njëqind milionë dollarë amerikanë. Rritja e shpejtë e kërkesës së tregut dhe monopoli teknologjik i çipave me standard të lartë padyshim që do ta bëjnë edhe më të vështirë zhvillimin inteligjent të kompanive të makinave në të ardhmen.
Ngjashëm me kërkesën në tregun e çipave të inteligjencës artificiale, IGBT, si një komponent i rëndësishëm gjysmëpërçues (duke përfshirë çipat, substratet izoluese, terminalet dhe materialet e tjera) në automjetet me energji të re me një raport kostoje deri në 8-10%, gjithashtu ka një ndikim të thellë në zhvillimin e ardhshëm të industrisë automobilistike. Megjithëse kompanitë vendase si BYD, Star Semiconductor dhe Silan Microelectronics kanë filluar të furnizojnë IGBT për kompanitë vendase të makinave, për momentin, kapaciteti i prodhimit IGBT i kompanive të lartpërmendura është ende i kufizuar nga shkalla e kompanive, duke e bërë të vështirë mbulimin e rritjes së shpejtë të burimeve të reja të energjisë vendase.
Lajmi i mirë është se përballë fazës tjetër të zëvendësimit të SiC nga IGBT-të, kompanitë kineze nuk janë shumë prapa në paraqitje, dhe zgjerimi i kapaciteteve të projektimit dhe prodhimit të SiC bazuar në kapacitetet e kërkim-zhvillimit të IGBT-ve sa më shpejt të jetë e mundur pritet të ndihmojë kompanitë dhe teknologjitë e automobilave. Prodhuesit fitojnë një avantazh në fazën tjetër të konkurrencës.
3. Yunyi Semiconductor, prodhim inteligjent kryesor
Përballë mungesës së çipave në industrinë e automobilave, Yunyi është e përkushtuar për të zgjidhur problemin e furnizimit me materiale gjysmëpërçuese për klientët në industrinë e automobilave. Nëse doni të dini rreth aksesorëve Yunyi Semiconductor dhe të bëni një pyetje, ju lutemi klikoni në link:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Koha e postimit: 25 Mars 2022