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存儲下跌,,但汽車存儲器沒有

2022-12-10
來源:半導體產(chǎn)業(yè)縱橫
關(guān)鍵詞: 存儲器 半導體 電子元件

作為半導體行業(yè)的風向標,存儲行業(yè)整體在今年第三季度承壓,。近期的三季度業(yè)績會中,除三星外,,頭部存儲原廠SK海力士,、美光、鎧俠等都基于目前的業(yè)績和市場表現(xiàn),,提出對明年的資本開支進行縮減,,同時放緩對先進工藝的推進腳步。這意味著,,在面臨如今高庫存壓力的行情下,,上游存儲原廠在積極帶頭進行庫存減壓動作,同時原廠也在對產(chǎn)品進行一定降價動作等,。

但是 Yole 預測到 2027 年汽車存儲器的收入將增加兩倍,,占汽車半導體市場的 17%,2021到2027年的復合年均增長率為 20%,,超過全球存儲器市場同期的8% CAGR和汽車半導體市場同期的10% CAGR,。

據(jù)Yole的最新報告,獨立內(nèi)存市場規(guī)模高達1670億美元,,占整個半導體市場的 28%,。相比之下,汽車存儲器市場(2021 年為 43億美元)占全球存儲器市場收入的 2.6%,,占汽車半導體的 10%——表明非存儲器電子元件在當前車輛中的普及,。

01

汽車半導體:來勢洶洶

據(jù)Yole報道,汽車半導體市場呈現(xiàn)持續(xù)增長,。

隨著基于半導體的應用(例如更高水平的高級駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS) 和電氣化)的滲透率增加,,這是可以預想的到的。盡管輕型汽車市場相對平穩(wěn),,但半導體芯片市場預計將從 2021 年的 440億美元增長到 2027 年的807億美元,,復合年增長率 (CAGR) 為 11.1%。這代表每輛車的半導體芯片價值約 550 美元,,到 2027 年將增長到約 912 美元,。這也是汽車中實施的芯片數(shù)量的增加,從今天的約 820 個芯片到 2027 年每輛車約 1100 個芯片,。

汽車電氣化的快速發(fā)展需要新型襯底,,例如用于電力電子的 SiC。預計到 2027 年將達到 1.13 萬片襯底,。目前雖然與 2027 年預計的硅襯底相比仍然較低,,但 SiC 的增長速度將超過硅和 GaAs/Sapphire。

ADAS也是一個重要的驅(qū)動力,,低至16納米/10納米的尖端技術(shù)的MCU將進入ADAS,,包括雷達和其他傳感器控制,。L4和 L5自動駕駛將推動對更多內(nèi)存 (DRAM) 和計算能力的需求不斷增長。

對于電氣化,,垂直整合在 OEM 中越來越受歡迎,,并且可以通過多種方式進行:完全集成到組件級別、系統(tǒng)集成和分包按需打印零件,、與關(guān)鍵組件供應商的戰(zhàn)略合作/直接投資等,。傳統(tǒng)汽車供應鏈需要徹底審視自身定位,并通過合資,、并購以及新的投資和撤資進行轉(zhuǎn)型,,以保持其競爭優(yōu)勢。

盡管半導體在正在進行的顛覆性轉(zhuǎn)型中對汽車行業(yè)至關(guān)重要,,但大多數(shù)參與者,,包括 OEM 和 T1 供應商,還沒有明確的半導體戰(zhàn)略,。為未來做好準備,,迫切需要內(nèi)部和外部半導體技術(shù)及其供應鏈方面的具體專業(yè)知識。

02

汽車存儲器:大升級

車用存儲器是一個潛力非常大的市場,,其中多種存儲產(chǎn)品都會有較大增長性,,包括NOR/NAND FLASH、DRAM,、EEPROM,、SRAM等。

在特斯拉的帶領(lǐng)下,,越來越多的汽車廠將前儀表面板改成了觸摸顯示屏,,引發(fā)了對大容量存儲器的需求。還有5G的商用和自動駕駛的試水,,讓汽車產(chǎn)生了大量的高速數(shù)據(jù)交互類應用,,也讓高速和高容量的存儲器成為了必需品。

2017年,,每輛汽車存儲設(shè)備硬件成本僅在20美元左右(不包括集成在MCU中的存儲單元),。當智能駕駛到L4/L5時,存儲設(shè)備硬件成本在300-500美元左右,。有人估計,,單車需要配置32GB DRAM和200GB NAND來與其功能進行匹配,從而實現(xiàn)智能汽車的功能,。

NAND和DRAM將是主要車載存儲器的主要增長點,,驅(qū)動來源于通訊娛樂系統(tǒng)的升級和5G與AI快速發(fā)展帶來的自動駕駛落地。

高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)和無人駕駛車輛系統(tǒng)要求使用強大的處理器,,這類處理器對存儲器容量和帶寬均有要求,,只有DRAM才能適配,。

同樣,大容量NAND也在其中發(fā)揮無可替代的作用,。ADAS提醒駕駛員注意汽車與其他障礙物距離過近等潛在危險,,自動打開大燈,調(diào)節(jié)行駛速度,,啟動緊急制動,提醒駕駛員注意周圍車輛,,保持車輛在車道上正常行駛,,甚至是監(jiān)控駕駛員的盲區(qū)。此外,,信息娛樂系統(tǒng)的設(shè)置必須能夠瞬時保存,,以防因為斷電導致信息丟失。所有這些功能都需要高性能NAND來支持,。

由于汽車內(nèi)電子設(shè)備產(chǎn)生和處理的數(shù)據(jù)量激增,,車用存儲器在容量和規(guī)格上都將進行一輪史無前例的大升級。

市場

目前,,整個汽車內(nèi)存市場目前由美光主導,,估計市場份額為 45%(按收入計),其次是三星,,市場份額為 13%,。英飛凌、鎧俠,、SK海力士和ISSI均排在三星之后,,市場份額≤7%。

隨著汽車技術(shù)的不斷演進,,DRAM最大的增量空間還是來自于自動駕駛,。

美光科技市占率近半地位穩(wěn)固、技術(shù)領(lǐng)先,,國內(nèi)存儲龍頭北京君正DRAM市占率第二,,三星、南亞科,、華邦電緊隨其后,。從競爭格局來看,美光科技作為絕對龍頭市占率達45%,,2021年度進行了LPDDR5采樣測試,,為行業(yè)領(lǐng)先。北京君正收購北京矽成后進入車載存儲芯片領(lǐng)域,,已與博世汽車,、大陸集團等下游車企達成緊密合作,;汽車智能化程度的提高和相關(guān)技術(shù)的不斷升級,也將帶來除存儲芯片之外的其他各類車載芯片的需求增長,,北京矽成專注在汽車及工業(yè)領(lǐng)域的多年芯片研發(fā)經(jīng)驗將在智能駕駛時代迎來新的發(fā)展前景,。

自動駕駛的核心是AI技術(shù),需要極高的算力,、創(chuàng)新的內(nèi)存和存儲系統(tǒng),,用來處理和保存計算機做出模仿人類決策所需的大量數(shù)據(jù)。

自動駕駛汽車所含代碼行數(shù)將超過迄今為止創(chuàng)建的任何其他軟件平臺,。到 2020 年,,預計典型的車輛將包含超過 3 億行代碼,包含 1 TB以上的存儲,,需要每秒超過 1 TB 的內(nèi)存帶寬來支持自動駕駛平臺所需的計算性能,。傳統(tǒng)的DRAM顯然已不能勝任。

03

汽車存儲器未來趨勢

電動化,、信息化,、智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展推動汽車存儲革命,,未來汽車存儲將由GB級走向TB級別,。從當前看,ADAS系統(tǒng),、新一代中控系統(tǒng),,為實現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)引入5G連接技術(shù)、端邊云和OTA等均為基礎(chǔ)代碼,、數(shù)據(jù)與參數(shù)存儲的載體,。未來更豐富的娛樂系統(tǒng),更強的中控電腦和數(shù)字駕駛艙,,更完備事件記錄系統(tǒng),,更多的傳感器和輔助駕駛決策將對存儲空間提出“TB級”需求。

最新一代的LPDDR5和即將到來的DDR5被賦予厚望,。LPDDR5特別適用于最新型車輛使用的更大顯示器,,能夠管理日益復雜的導航圖像和駕駛艙單元的控制區(qū)域。此外,,從傳統(tǒng)的IVI派生而來,、利用車內(nèi)攝像頭的數(shù)字集群、前后傳感器以及駕駛員監(jiān)控系統(tǒng),,都需要使用LPDDR5的高端功能,。更為強大的DDR5則將出現(xiàn)在下一代自動駕駛SoC當中。

存儲器廠商們已經(jīng)紛紛行動起來,。近期,,存儲器大廠美光就宣布首款車用LPDDR5存儲器已開始送樣,,該方案根據(jù)基于國際化標準ISO 26262設(shè)計,符合美國汽車協(xié)會最嚴格的要求,。

盡管前景光明,,業(yè)內(nèi)人士對DRAM能否在近期爆發(fā)還是持謹慎態(tài)度。呂東就認為,,DRAM的上量需考慮自動駕駛和智能交通等技術(shù)大規(guī)模應用進度,,汽車的電動化和智能化并不能和自動駕駛的普遍應用完全劃上等號,相信DRAM在自動駕駛成熟后才會有爆發(fā)性的增長,。

智能功能需要更快的接口和更大的密度

汽車市場在質(zhì)量,、資格、可靠性,、功能安全和供應壽命方面有特定要求,需要解決這個市場的參與者付出額外的努力和奉獻精神,。

長期以來,,所使用的存儲器技術(shù)僅限于穩(wěn)健的解決方案,例如 EEPROM 和 NOR 閃存,。隨著數(shù)字駕駛艙和 ADAS 智能傳感器以及自動駕駛功能的普及,,這種情況已經(jīng)發(fā)生了變化。

從帶有主要信息娛樂單元的模擬儀表板,,車輛現(xiàn)在正在采用完全集中的數(shù)字駕駛艙電子設(shè)備,。例如,DRAM 已經(jīng)從 DDR2 和 DDR3L 發(fā)展到 LPDDR4(x),,在某些情況下甚至是 GDDRx,。相關(guān)數(shù)據(jù)存儲需求的增加導致采用更大、更快管理的 NAND 解決方案,。從 eMMC 開始,,越來越多的設(shè)計在最豪華的車輛中采用 UFS 和潛在的 PCIe 固態(tài)硬盤 (SSD)。

ADAS 功能正在推動智能傳感器的普及,,例如前置攝像頭,、成像雷達,甚至激光雷達,。這將需要高密度 NOR 閃存((Q)SPI 到 xSPI)和 DRAM(DDR3L 或 LPDDR4),,具體取決于所使用的應用程序處理單元。

自動駕駛需要采用中央處理和人工智能功能,。后者需要高帶寬 DRAM,。雖然大部分設(shè)計使用的是LPDDR4(x)或DDR4,但也有一部分使用的是GDDRx,,未來我們可能還會想到HBM,。自動駕駛需要存儲大量代碼和數(shù)據(jù),,因此需要采用 eMMC 或 UFS 設(shè)備。預計未來用于自動駕駛汽車的事件數(shù)據(jù)記錄器(黑匣子)需要非常大的密度和速度,,這可能會導致采用 PCIe SSD,。

作為汽車電子系統(tǒng)中不可或缺的一員,車用存儲器的前景不可限量,。巨大的商機當前,,三大存儲巨頭已經(jīng)對車用市場進行了各種布局,而國內(nèi)的存儲新勢力也開始躍躍欲試,,新一輪的競賽已經(jīng)悄悄展開,。



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