2021eko bigarren seihilekoan automobilgintzako enpresa batzuek adierazi zuten 2022an txiparen eskasia arazoa hobetuko zela, baina OEMek erosketak handitu dituzte eta elkarrekin joko mentalitatea dute, automobilgintzako txiparen ekoizpen ahalmen helduaren hornidurarekin batera. Negozioak oraindik ekoizpen ahalmena zabaltzeko fasean daude, eta egungo merkatu globala oraindik ere larriki kaltetuta dago nukleo faltagatik.
Aldi berean, automobilgintza industriaren elektrifikazio eta adimenerantz eraldaketa bizkortuarekin, txiparen hornikuntzaren industria-kateak ere aldaketa nabarmenak jasango ditu.
1. MCUren mina nukleo faltagatik
2020aren amaieran hasi zen nukleoen eskasiari erreparatuta, zalantzarik gabe, agerraldia da automobilgintzako txipen eskaintzaren eta eskariaren arteko desorekaren arrazoi nagusia. MCU (mikrokontrolagailu) txipen aplikazio-egituraren analisi orokor batek erakusten badu ere, 2019tik 2020ra automobilgintzako elektronikako aplikazioetan MCUen banaketak beheranzko aplikazioen merkatuaren % 33 hartuko duela, baina urruneko online bulegoarekin alderatuta. Goiko txiparen diseinatzaileei dagokienez, txip-galdaketak eta ontziratze eta probak egiteko enpresak larriki kaltetu dira epidemiaren itxiera bezalako arazoengatik.
Lan-intentsiboko industrietako txipak fabrikatzeko lantegiek langileen gabezia larria eta kapital-birmoldaketa eskasa izango dituzte 2020an. Txip-diseinua automobil-enpresen beharretara egokitu ondoren, ezin izan da ekoizpena guztiz programatu, eta horrek zaildu egiten du txipak gaitasun osoz entregatzea. Automobil-fabrikaren eskuetan, ibilgailuen ekoizpen-ahalmen nahikoa ez dagoen egoera agertzen da.
Iazko abuztuan, STMicroelectronics-en Muar-eko (Malaysia) lantegiak fabrika batzuk itxi behar izan zituen koronabirus berriaren epidemiaren eraginagatik, eta itxierak zuzenean eragin zuen Bosch ESP/IPB, VCU, TCU eta beste sistemetarako txipen hornidura denbora luzez etetea.
Gainera, 2021ean, lurrikarak eta suteak bezalako hondamendi naturalek ere eragingo dute fabrikatzaile batzuk ezin ekoiztu epe laburrean. Iazko otsailean, lurrikarak kalte larriak eragin zizkion Japoniako Renesas Electronics-i, munduko txip hornitzaile nagusietako bati.
Automobilgintzako enpresek ibilgailu barruko txipen eskaria gaizki kalkulatu izanak, eta goi-mailako fabrikazioek ibilgailu barruko txipen ekoizpen-ahalmena kontsumitzaileentzako txip bihurtu izanak materialen kostua bermatzeko, MCU eta CISen (CMOS irudi-sentsorea) eskasia larria eragin du.
Ikuspegi tekniko batetik, gutxienez 40 motako automobilgintzako erdieroale gailu tradizionalak daude, eta erabiltzen diren bizikleten kopuru osoa 500-600 da, batez ere MCUak, potentzia erdieroaleak (IGBT, MOSFET, etab.), sentsoreak eta hainbat gailu analogiko barne hartzen dituztenak. Ibilgailu autonomoetan ere produktu sorta bat erabiliko da, hala nola ADAS txip laguntzaileak, CIS, AI prozesadoreak, lidarrak, milimetro-uhinen radarrak eta MEMSak.
Ibilgailuen eskariaren arabera, oinarrizko eskasia krisi honetan kaltetuena auto tradizional batek 70 MCU txip baino gehiago behar dituela da, eta automobilgintzako MCUa ESP (Egonkortasun Programa Elektronikoaren Sistema) eta ECU (Ibilgailuaren kontrol txip nagusiaren osagai nagusiak) dira. Great Wallek iaztik hainbat aldiz eman duen Haval H6ren beherakadaren arrazoi nagusia adibide gisa hartuta, Great Wallek esan zuen H6ren hilabete askotan salmenten beherakada larria erabiltzen zuen Bosch ESPren hornidura nahikorik ez izateagatik izan zela. Aurretik ezagunak ziren Euler Black Cat eta White Cat modeloek ere ekoizpena aldi baterako eten zutela iragarri zuten aurtengo martxoan, ESPren hornidura murrizketak eta txiparen prezioen igoerak bezalako arazoengatik.
Lotsagarria bada ere, auto txipen fabrikak 2021ean oblea ekoizpen lerro berriak eraikitzen eta gaitzen ari diren arren, eta auto txipen prozesua etorkizunean ekoizpen lerro zaharrera eta 12 hazbeteko ekoizpen lerro berrira transferitzen saiatzen ari diren arren, ekoizpen ahalmena handitzeko eta eskala ekonomiak lortzeko, hala ere, erdieroale ekipamenduen entrega zikloa askotan urte erdi baino gehiagokoa da. Gainera, denbora asko behar da ekoizpen lerroa doitzeko, produktua egiaztatzeko eta ekoizpen ahalmena hobetzeko, eta horrek ekoizpen ahalmen berria 2023-2024an eraginkorra izatea eragiten du.
Aipatzekoa da presioa denbora luzez iraun duen arren, automobilgintzako enpresak oraindik baikorrak direla merkatuari buruz. Eta txiparen ekoizpen-ahalmen berriak etorkizunean egungo txiparen ekoizpen-ahalmenaren krisi handiena konponduko duela uste da.
2. Gudu-zelai berria adimen elektrikoaren pean
Hala ere, automobilgintza industriarentzat, egungo txipen krisiaren konponbideak merkatuaren egungo eskaintzaren eta eskariaren asimetriaren premia larria baino ez du konponduko. Industria elektriko eta adimendunen eraldaketaren aurrean, automobilgintzako txipen eskaintzaren presioa esponentzialki handituko da etorkizunean.
Produktu elektrifikatuen ibilgailuen kontrol integratuaren eskaria gero eta handiagoa denez, eta FOTAren eguneratzearen eta gidatze automatikoaren une honetan, energia berriko ibilgailuetarako txipen kopurua erregai-ibilgailuen garaiko 500-600etik 1.000tik 1.200ra igo da. Espezieen kopurua ere 40tik 150era igo da.
Automobilgintzako aditu batzuek esan dute etorkizunean goi-mailako ibilgailu elektriko adimendunen arloan, ibilgailu bakarreko txipen kopurua hainbat aldiz handituko dela, 3.000 pieza baino gehiagora iritsiz, eta ibilgailu osoaren material-kostuan automobilgintzako erdieroaleen proportzioa % 4tik % 12ra igoko dela 2019an, eta % 20ra igo daitekeela 2030erako. Horrek ez du esan nahi soilik adimen elektrikoaren aroan ibilgailuentzako txipen eskaria handitzen ari dela, baizik eta ibilgailuentzako txipen zailtasun teknikoaren eta kostuaren igoera azkarra ere islatzen duela.
OEM tradizionalen aldean, non erregai-ibilgailuetarako txipen % 70 40-45 nm-koak diren eta % 25 45 nm-tik gorako espezifikazio baxuko txipak diren, merkatuan dauden ibilgailu elektriko nagusi eta goi-mailakoetarako 40-45 nm-ko prozesuan dauden txipen proportzioa % 25era jaitsi da (% 45), eta 45 nm-tik gorako prozesuan dauden txipen proportzioa, berriz, % 5ekoa baino ez da. Ikuspegi tekniko batetik, 40 nm-tik beherako prozesu-txip helduak eta 10 nm eta 7 nm-ko prozesu-txip aurreratuagoak, zalantzarik gabe, lehia-eremu berriak dira automobilgintzaren aro berrian.
Hushan Capitalek 2019an argitaratutako inkesta-txosten baten arabera, ibilgailu osoko potentzia-ereroaleen proportzioa azkar igo da erregai-ibilgailuen garaiko % 21etik % 55era, eta MCU txipak, berriz, % 23tik % 11ra jaitsi dira.
Hala ere, hainbat fabrikatzailek agerian utzi duten txiparen ekoizpen-ahalmen gero eta handiagoa oraindik ere motorraren/txasisaren/karrozeriaren kontrolaz arduratzen diren MCU txip tradizionaletara mugatzen da gehienbat.
Ibilgailu elektriko adimendunentzat, gidatze autonomoaren pertzepzioaz eta fusioaz arduratzen diren IA txipek; potentzia-bihurketaz arduratzen diren IGBT (insulated gate dual transistor) bezalako potentzia-moduluek; gidatze autonomoaren radar-monitorizaziorako sentsore-txipek asko handitu dute eskaera. Seguruenik, hurrengo fasean auto-enpresek izango dituzten "muin-falta" arazoen sorta berri bat bihurtuko da.
Hala ere, etapa berrian, automobilgintzako enpresei oztopoak jartzen dizkiena ez da kanpoko faktoreek eragindako ekoizpen-ahalmenaren arazoa izango, baizik eta alde teknikoak mugatutako txiparen "lepo itsatsita" egotea.
Adimenak ekarritako IA txipen eskaria adibidetzat hartuta, gidatze autonomoaren softwarearen konputazio-bolumenak TOPS (bilioi eragiketa segundoko) bi digituko mailara iritsi da dagoeneko, eta automobilgintzako MCU tradizionalen konputazio-ahalmenak nekez ase ditzake ibilgailu autonomoen konputazio-eskakizunak. GPUak, FPGAak eta ASICak bezalako IA txipak automobilgintzaren merkatuan sartu dira.
Iazko lehen seihilekoan, Horizon-ek ofizialki iragarri zuen bere hirugarren belaunaldiko ibilgailu-mailako produktua, Journey 5 serieko txipak, ofizialki kaleratu zirela. Datu ofizialen arabera, Journey 5 serieko txipek 96TOPS-ko kalkulu-potentzia, 20W-ko energia-kontsumoa eta 4,8TOPS/W-ko energia-eraginkortasun-erlazioa dute. Teslak 2019an kaleratutako FSD (gidatze guztiz autonomoaren funtzioa) txiparen 16nm-ko prozesu-teknologiarekin alderatuta, 72TOPS-ko kalkulu-potentzia, 36W-ko energia-kontsumoa eta 2TOPS/W-ko energia-eraginkortasun-erlazioa dituen txip bakar baten parametroak asko hobetu dira. Lorpen honek automobilgintza-enpresa askoren aldeko lana eta lankidetza ere irabazi ditu, besteak beste, SAIC, BYD, Great Wall Motor, Chery eta Ideal.
Adimenak bultzatuta, industriaren inboluzioa oso azkarra izan da. Teslaren FSDtik abiatuta, IA kontrol-txipen garapena Pandora kutxa bat irekitzea bezalakoa da. Journey 5-en ondoren, NVIDIAk azkar kaleratu zuen txipa bakarrekoa izango zen Orin txipa. Konputazio-potentzia 254TOPS-ra igo da. Erreserba teknikoei dagokienez, Nvidiak iaz 1000TOPS-rainoko konputazio-potentzia duen Atlan SoC txipa ere aurkeztu zuen publikoarentzat. Gaur egun, NVIDIAk monopolio-posizioa du automobilgintzako kontrol-txipen GPU merkatuan, urte osoan % 70eko merkatu-kuota mantenduz.
Huawei telefono mugikorren erraldoia automobilgintzan sartzeak lehia-boladak eragin baditu ere automobilgintzako txipen industrian, jakina da kanpoko faktoreen esku-hartzearen ondorioz Huawei-k esperientzia handia duela 7nm-ko prozesuko SoC diseinuan, baina ezin diela txiparen fabrikatzaile nagusiei merkatuan sustatzen lagundu.
Ikerketa-erakundeek espekulatzen dute AI txipa duten bizikleten balioa azkar igotzen ari dela 2019ko 100 dolarretik 2025erako 1.000 dolar baino gehiagora; aldi berean, automobilgintzako AI txipen merkatu nazionala ere handituko da 2019ko 900 milioi dolarretik 2025erako 91ra. Ehun milioi dolar estatubatuar. Merkatuaren eskariaren hazkunde azkarrak eta goi-mailako txipen monopolio teknologikoak, zalantzarik gabe, are zailagoa egingo dute automobilgintzako enpresen etorkizuneko garapen adimenduna.
AI txipen merkatuan dagoen eskariaren antzera, IGBT-ak, energia-ibilgailu berrietan erdieroaleen osagai garrantzitsu gisa (txipak, substratu isolatzaileak, terminalak eta beste material batzuk barne), % 8-10eko kostu-erlazioarekin, eragin handia du automobilgintzaren etorkizuneko garapenean. BYD, Star Semiconductor eta Silan Microelectronics bezalako tokiko enpresek IGBTak hornitzen hasi diren arren tokiko automobil-enpresei, oraingoz, aipatutako enpresen IGBT ekoizpen-ahalmena mugatua da oraindik enpresen eskalagatik, eta horrek zaildu egiten du hazkunde azkarreko tokiko energia-iturri berrien merkatua estaltzea.
Berri ona da SiC-k IGBTak ordezkatzeko hurrengo faseari begira, Txinako enpresak ez daudela atzean diseinuari dagokionez, eta IGBT I+G gaitasunetan oinarritutako SiC diseinu eta ekoizpen gaitasunak ahalik eta azkarren zabaltzeak automobilgintzako enpresei eta teknologiei laguntzea espero dela. Fabrikatzaileek abantaila lortuko dute lehiaren hurrengo fasean.
3. Yunyi Semiconductor, fabrikazio adimendunaren muina
Automobilgintza industrian txipen eskasiaren aurrean, Yunyik automobilgintza industriako bezeroentzako erdieroale materialen hornidura arazoa konpontzeko konpromisoa hartu du. Yunyi Semiconductor osagarriei buruz gehiago jakin eta kontsulta bat egin nahi baduzu, egin klik estekan:https://www.yunyi-china.net/semiconductor/.
Argitaratze data: 2022ko martxoaren 25a