汽車引領(lǐng)MCU市場(chǎng)增長(zhǎng) 2028年全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模將突破4000億美元

據(jù)Yole統(tǒng)計(jì)顯示，到 2022 年，一些依賴消費(fèi)者支出的MCU市場(chǎng)即使尚未受到影響，也會(huì)出現(xiàn)超額消費(fèi)的現(xiàn)象，這將在短期內(nèi)推動(dòng)定價(jià)的變化。然而，高可靠性和安全的MCU ASP預(yù)計(jì)將保持高位，需求受到的影響不會(huì)那么嚴(yán)重。持續(xù)的供應(yīng)鏈中斷不會(huì)讓價(jià)格整體大幅下跌。

在 2024 年及以后，仍然存在過度建設(shè)、壓低價(jià)格的風(fēng)險(xiǎn)，但這不太可能出現(xiàn)在MCU身上，因?yàn)樾戮A廠不會(huì)針對(duì)傳統(tǒng)的 MCU 制造技術(shù)，而是針對(duì)尖端的 MPU、GPU 和加速器。制造商更有可能將價(jià)格保持在高位，以收回他們對(duì)新產(chǎn)能的部分投資。這需要一家或多家制造商認(rèn)為他們可以通過削弱 ASP 下降的競(jìng)爭(zhēng)來增加他們的份額。

盡管如此，無論市場(chǎng)份額如何，MCU平均售價(jià)的逐步下降都可能使大多數(shù)供應(yīng)商受益。材料短缺，無論是真實(shí)的還是虛假的，都可能阻止 2027 年之前平均售價(jià)的迅速下降。

汽車引領(lǐng) MCU 市場(chǎng)增長(zhǎng)

在過去十年中，汽車 OEM 采用了嘗試重新設(shè)計(jì)汽車主控制網(wǎng)絡(luò)的策略，以減少由日益負(fù)擔(dān)過重的控制器局域網(wǎng) (CAN) 連接的不同電子控制單元 (ECU) 的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)更加集中的和 CAN-FD（靈活數(shù)據(jù)速率）或以太網(wǎng)連接的域控制器 (DC)。更快的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心有助于開發(fā)更先進(jìn)的成像和傳感器平臺(tái)、更先進(jìn)的駕駛員輔助、改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全性以及顯著增強(qiáng)的駕駛員和乘客體驗(yàn)。最近，域控制器更傾向于區(qū)域控制，允許更多的分布式智能，而電子控制單元比經(jīng)典的離散 ECU 略少。

影響更大的是電氣化戰(zhàn)略。憑借一套完全不同的監(jiān)控單元，以及能量存儲(chǔ)、再生、充電和安全性，動(dòng)力總成對(duì) MCU 的要求越來越高。對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車尤其如此，它需要同時(shí)控制內(nèi)燃機(jī)和電力傳動(dòng)系統(tǒng)。

最終，電氣化可能會(huì)允許更統(tǒng)一的動(dòng)力總成控制，但就目前而言，它是一個(gè)增長(zhǎng)動(dòng)力。電氣化也是一個(gè)增長(zhǎng)動(dòng)力，在駕駛艙功能升級(jí)方面具有協(xié)同效應(yīng)，以突出電動(dòng)汽車。購買電動(dòng)汽車的消費(fèi)者將期望整個(gè)車輛實(shí)現(xiàn)電氣化：電動(dòng)車窗、車門、座椅、數(shù)字顯示器和其他電子功能預(yù)計(jì)將在電動(dòng)汽車中增加，

為此Yole預(yù)測(cè)，到 2027 年，MCU 產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將達(dá)到約 270 億美元。其中，汽車將成為最大的細(xì)分市場(chǎng)，其在2022 年占微控制器收入的 32%，預(yù)計(jì)到2027 年，這個(gè)市占率將提升到 37%。而按照Yole統(tǒng)計(jì)，排名前 5 位的 MCU 供應(yīng)商是 NXP、Renesas、Infineon Technologies、STMicroelectronics 和 Microchip。

汽車內(nèi)的芯片總值：從500美元飆升到5000美元

車電正夯，SEMI預(yù)估到2028年，全球汽車電子市場(chǎng)規(guī)模將突破4,000億美元，年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)7.9%。

力積電董事長(zhǎng)黃崇仁預(yù)估，過去一臺(tái)車內(nèi)建芯片總值約500美元，但目前正快速增加到2,000至5,000美元。至于臺(tái)積電車用暨微控制器業(yè)務(wù)開發(fā)處處長(zhǎng)林振銘也提到，未來到Level 4甚至Level 5的時(shí)候，一臺(tái)車就得內(nèi)建40顆傳感器。諸位業(yè)界專家背書下，車電商機(jī)好龐大。為讓有意切入智能車供應(yīng)鏈科技相關(guān)產(chǎn)業(yè)，深入了解智能車與車用半導(dǎo)體發(fā)展趨勢(shì)，由亞洲．硅谷物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大聯(lián)盟、臺(tái)灣物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)（TwIoTA）、臺(tái)灣先進(jìn)車用技術(shù)發(fā)展協(xié)會(huì)（TADA）、SEMI Taiwan、COMPUTEX共同主辦的「全球智能車高峰論壇」，在近日的SEMICON Taiwan展期間舉辦，由力積電董事長(zhǎng)也是臺(tái)灣先進(jìn)車用技術(shù)發(fā)展協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)黃崇仁、臺(tái)積電車用暨微控制器業(yè)務(wù)開發(fā)處處長(zhǎng)林振銘、意法半導(dǎo)體亞太區(qū)副總裁暨臺(tái)灣區(qū)總經(jīng)理尹容、凌陽科技車用產(chǎn)品中心總經(jīng)理林至信等多家重量級(jí)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)專家，進(jìn)行專題演講，分享車用半導(dǎo)體應(yīng)用現(xiàn)況與智能車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展，以協(xié)助產(chǎn)業(yè)加速規(guī)劃未來30年智能車與電動(dòng)車產(chǎn)品策略與方向。

黃崇仁表示，過去在傳統(tǒng)車廠當(dāng)中，一臺(tái)汽車所需的芯片價(jià)格約在500到600美元之間，因此車廠對(duì)于汽車電子不重視，而且車用芯片價(jià)格受到車廠壓制。但是當(dāng)特斯拉開始將電動(dòng)車采模塊化設(shè)計(jì)，有問題直接更換模塊，就跟計(jì)算機(jī)模塊化設(shè)計(jì)一樣，不僅縮短車用芯片測(cè)試與驗(yàn)證時(shí)間，做計(jì)算機(jī)模塊的廠商也有機(jī)會(huì)進(jìn)入電動(dòng)車，并使得汽車在AI功能與自動(dòng)化應(yīng)用上越來越多。也曾經(jīng)和臺(tái)積電總裁魏哲家討論過，目前車用芯片只有20%（大多是跟ADAS相關(guān)）使用的是14納米下的先進(jìn)制程，約80%還是28納米以上的成熟制程，所以大家都有機(jī)會(huì)。

黃崇仁指出，隨著半導(dǎo)體在汽車電子上扮演的角色發(fā)生重大改變，每部汽車上用到的車用芯片價(jià)格，很有機(jī)會(huì)從現(xiàn)在的500美元，普通款的增加到2,000美元，高階車種甚至達(dá)到5,000美元，所以臺(tái)灣車用半導(dǎo)體與汽車模塊發(fā)展，現(xiàn)在才要開始，IC設(shè)計(jì)廠也有望跟著晶圓代工廠起飛，整個(gè)臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈都將一起搶食智能車與電動(dòng)車商機(jī)。

而臺(tái)積電車用暨微控制器業(yè)務(wù)開發(fā)處處長(zhǎng)林振銘在專題演講中表示，預(yù)期車用半導(dǎo)體市場(chǎng)2021年到2026年間將以年復(fù)合成長(zhǎng)率16%快速增長(zhǎng)，2026年達(dá)85億美元，臺(tái)積電有完整的技術(shù)與足夠的產(chǎn)能可支持汽車產(chǎn)業(yè)，只要車廠能事先做好計(jì)劃，建立足夠的緩沖庫存（Buffer Stock），就不太會(huì)發(fā)生芯片短缺的問題。

林振銘指出，汽車電子之所以重要有很多原因。首先以汽車意外來說，每年有超過一百萬人死于汽車意外，如果汽車有ADAS跟自動(dòng)駕駛，就有機(jī)會(huì)減少因?yàn)槠囈馔馑劳鋈藬?shù)，因?yàn)楹芏嗥囈馔舛际侨藶橐蛩厮斐?，?a target="_blank">SDGs目標(biāo)里面，希望能將汽車意外死亡人數(shù)降低到一半，因此汽車的ADAS功能就很重要。再來是減少碳排放，因此電動(dòng)車就很重要，也是企業(yè)的ESG使命。第三個(gè)是5G通訊，在汽車領(lǐng)域應(yīng)用，5G通訊比4G通訊更為重要，2028年更將會(huì)有6G的出現(xiàn)。因此，未來的交通工具，一定是朝更安全、更環(huán)保、更聰明的方向前進(jìn)。

林振銘表示，以SAE（美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)）自動(dòng)輔助駕駛分級(jí)Level 1到Level 5來看，目前Level 1、2大約會(huì)使用到10到12顆傳感器，未來到Level 4甚至Level 5的時(shí)候，就會(huì)需要用到40顆傳感器，而且Level 越高所需要的芯片運(yùn)算力越高，這都會(huì)都將持續(xù)推升車用芯片需求。綜觀全球，由于減少碳排已經(jīng)是國(guó)際趨勢(shì)，因此每個(gè)國(guó)家都在推電動(dòng)車，而電池成本將是影響電動(dòng)車能否普及的關(guān)鍵。

由于不同類別的車用芯片需要不同的制程，包括車用的N5A制程、N6RF制程、以及車用傳感器所需要的65/40納米制程等，臺(tái)積電都已經(jīng)準(zhǔn)備好了。由于傳統(tǒng)存儲(chǔ)器架構(gòu)，在16納米之后已經(jīng)無法繼續(xù)使用，已經(jīng)開發(fā)MRAM等新型嵌入式存儲(chǔ)器，并且在22納米量產(chǎn)，預(yù)計(jì)明年16納米制程的MRAM嵌入式存儲(chǔ)器產(chǎn)品可以設(shè)計(jì)定案，以因應(yīng)未來16納米以下的嵌入式存儲(chǔ)器需求。

至于意法半導(dǎo)體亞太區(qū)副總裁暨臺(tái)灣區(qū)總經(jīng)理尹容則透露，以意法半導(dǎo)體的營(yíng)收來說，汽車產(chǎn)業(yè)當(dāng)中的汽車電動(dòng)化、ADAS系統(tǒng)、32位元車用MCU等領(lǐng)域，從2020年到2021年成長(zhǎng)率都有所大幅成長(zhǎng)，尤其是汽車電動(dòng)化領(lǐng)域，成長(zhǎng)高達(dá)110%。并且發(fā)現(xiàn)到，2002年到2017年，每輛汽車的芯片使用數(shù)量大約是成長(zhǎng)1.5倍，但是2017年到2021年成長(zhǎng)2倍，并預(yù)估接下來幾年仍將持續(xù)成長(zhǎng)，并且不受汽車銷售數(shù)量有所影響。

由于意法半導(dǎo)體對(duì)于汽車電子的產(chǎn)品線相當(dāng)完整，因此也發(fā)現(xiàn)到不少汽車芯片應(yīng)用領(lǐng)域快速成長(zhǎng)，以傳統(tǒng)燃油車來說，一臺(tái)汽車大約使用550美元芯片，但是到了電動(dòng)車，已高達(dá)1,300美元；在L2等級(jí)的自動(dòng)駕駛汽車來說，使用芯片大約為350美元，但是到了L2++甚至是L4等級(jí)，使用芯片價(jià)格增加到2.5倍。至于在未來應(yīng)用領(lǐng)域觀察上，包括汽車電動(dòng)化、軟件定義汽車（SDV）、自駕車等，2021年到2025年也都有兩位數(shù)以上的成長(zhǎng)。

尹容指出，汽車電子持續(xù)成長(zhǎng)是不變的，對(duì)于汽車產(chǎn)業(yè)來看，有三大應(yīng)用趨勢(shì)將是未來的主流。第一個(gè)是「增加傳統(tǒng)應(yīng)用內(nèi)容」，也就是透過車用芯片的導(dǎo)入，讓在傳統(tǒng)汽車上的汽車電子應(yīng)用更為多樣化。第二個(gè)是「汽車數(shù)字化與電動(dòng)化的破壞式創(chuàng)新」，也就是透過車用電子的改變，讓汽車變得更有智能，自動(dòng)輔助駕駛功能更多，充電速度更快，并且很多功能可以透過OTA升級(jí)。第三個(gè)是「現(xiàn)代交通工具新功能」，也就是透過汽車聯(lián)網(wǎng)運(yùn)作方式，讓汽車可以與外界主動(dòng)溝通，提供更好更完整的行車體驗(yàn)，減少駕駛開車負(fù)擔(dān)。

凌陽科技車用產(chǎn)品中心總經(jīng)理林至信在專題演講中表示，凌陽在車用IC開發(fā)已經(jīng)有18年經(jīng)驗(yàn)，主要資源是投入在座艙與輔助駕駛應(yīng)用，根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，美國(guó)乘用車駕駛每周要花8小時(shí)22分鐘的時(shí)間在汽車座艙中，因此智能座艙對(duì)于汽車駕駛來說是非常重要的使用環(huán)境，IHS Markit研究報(bào)告也指出，2021年全球智能座艙市場(chǎng)規(guī)模為400億美元，預(yù)估到2022年將成長(zhǎng)至438.8億美元，2030年更可成長(zhǎng)至681億美元，年復(fù)合成長(zhǎng)率高達(dá)6%。

林至信指出，雖然自動(dòng)駕駛會(huì)越來越普及，未來15到20年消費(fèi)者可以買到的汽車仍以L0到L3為主流汽車，其中又以L0到L2為主，因此在這樣設(shè)定下的智能座艙，仍有不少市場(chǎng)需求與輔助駕駛功能要求。舉例來說，美國(guó)國(guó)家公路交通安全管理局（NHTSA）研究顯示，80%的交通意外與16%的高速公路死亡車禍，都是來自于分心駕駛。對(duì)此，凌陽開發(fā)出駕駛監(jiān)視系統(tǒng)（DMS），可以整合到座艙儀表板當(dāng)中，協(xié)助偵測(cè)駕駛分心情況，包括長(zhǎng)時(shí)間分心、短時(shí)間分心、使用手機(jī)或者是想昏睡，然后發(fā)出主動(dòng)警告，甚至在無法辨識(shí)的時(shí)候，主動(dòng)發(fā)出警示，要駕駛注意。

對(duì)于智能座艙使用情境而言，有不少功能已經(jīng)在使用，而且可以持續(xù)改善。首先是語音控制方面，研究機(jī)構(gòu)顯示透過語音控制操作特定應(yīng)用，會(huì)比觸控控制要快上許多，因此提供手機(jī)連車的語音控制，如CarPlay或Android Auto，是對(duì)駕駛者的重要功能之一。其次是營(yíng)銷導(dǎo)航服務(wù)，也就是如何透過汽車內(nèi)建導(dǎo)航地圖，或與手機(jī)串連的行車導(dǎo)航，提供快速有效率的導(dǎo)航服務(wù)。再來是車內(nèi)娛樂部分，可以透過車內(nèi)攝影機(jī)，主動(dòng)調(diào)整車內(nèi)音響分布，讓乘坐者有最佳聲音效果，也能夠提供3D沉浸式音效，提升車內(nèi)娛樂效果。此外，凌陽還有一個(gè)叫做Sound Bubble的技術(shù)，可以讓每一個(gè)座位有自己的音響聆聽效果而不受互相干擾。

編輯：黃飛

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