解析国内车规级MCU的发展机遇与挑战

解析国内车规级MCU的发展机遇与挑战深圳特区成立40周年之际，首届慕尼黑华南电子展在深圳国际会展中心举办。期间芯师爷专访了全球电子产业链的近20家领先企业、潜力企业的领袖及高管，特别推出“慕名而来·圳好”专题报道，与众多业内人士共同探讨全球电子产业趋势、中国半导体发展和技术创新等热点焦点话题。近年来，国产MCU产业突飞猛进。比亚迪半导体作为国内领先的半导体企业，主要从事功率半导体，智能控制IC，智能传感器，光电半导体，制造及服务，应用领域覆盖了对光，电，磁等信号的感应、处理及控制，产品广泛用于汽车、能源、工业、通讯和消费电子等领域，具有广阔的市场前景。早在2007年，比亚迪半导体已进入工业MCU领域，累计出货超20亿支。2018年，其成功推出第一代8位车规级MCU芯片，现装车量超500万支，实现国产化零突破。那么，国内MCU市场现状如何？怎样打破国外厂商垄断的格局？芯师爷有幸采访到比亚迪半导体有限公司产品总监杨云，一起探讨国内车规级MCU当前面临的机遇与挑战。比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：15年以上半导体行业从业经验，统筹负责比亚迪半导体嵌入式产品中心研发、销售、管理等工作。带领团队成功量产8位和32位车身控制MCU，累计出货突破20亿颗，打破国外厂商垄断局面，填补了国产集成电路行业的空白区域，成为第一家稳定量产供货的国产厂商；所负责的工业级MCU产品连续6年在品牌家电客户出货量第一；指纹识别产品在门锁等嵌入式应用领域市场占有率第一，打破了外国厂商在核心技术领域和市场的垄断局面。采访·实录芯师爷1：您对本届慕尼黑华南电子展的初印象是什么？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：这次参加慕尼黑华南电子展，我印象特别深刻。首先，今年半导体行业的企业特别多，达到40%左右。第二，各厂商所推出的产品面向高端领域居多，比如车规级产品、5G、AI等，这是一个特别好的现象，代表了我们中国的芯片的设计行业在向高端探索。第三点，观展者特别多，在现有经济环境以及疫情防控的情况之下，十分难得。参观者兴致高昂，尤其关注车规产品、工业产品、5G产品等。这意味着，我国科技产业没有被上半年疫情所冲击，而经过多年沉淀，我国科技行业在不断向高端攀爬。芯师爷2：此次展会，比亚迪半导体带来了哪些最新产品和技术？这些产品或技术有什么竞争优势？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：比亚迪半导体定位于高效、智能、集成。高效方面，包括IGBT、SiC（碳化硅）等功率器件；智能则指MCU，包括车规级MCU、工业级MCU等；集成则是比亚迪半导体未来发展的一个重要方向，我们将做集成化路线，以家电为例，将带来“PFC+IPM+MCU+HV”的集成化解决方案。具体来说，在电控系统上，我们带来了先进的IGBT芯片模组，例如今年特别畅销的比亚迪·汉车型上的碳化硅模块、车规级MCU等。因此，比亚迪正在打造成为集成方案供应商，我们相信，将给市场带来更加完善的解决方案。芯师爷3：比亚迪半导体早在2007年已进入工业MCU领域，经过10余年的发展，已成为行业领导厂商，特别是在车规级MCU方面颇有成就，本次一举拿下“2020年度硬核中国芯·最佳国产MCU产品奖”。贵公司是如何在MCU产品上实现突破的？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：实际上，比亚迪半导体从2007年到2020年，历经13年不断打磨MCU产品。在起初做MCU产品线时，定位相对比较高，我们定位于车规级和工业级的产品。比亚迪MCU团队通过13年的共同努力，坚持为客户提供好的产品，我倍感荣幸。芯师爷4：近几十年来，国内MCU多集中在消费类领域，汽车和工业用MCU的市场份额仍然较低。车规级MCU技术都掌握在国际巨头的手中，为国外厂商垄断。在新贸易形势下，国内汽车厂商积极寻求MCU国产替代方案，MCU国产替代需求较大。您如何看待目前国内MCU以及整个芯片市场现状？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：我了解到一组数据，2020年国内MCU销售额将会超过650亿元，预计到2025年，市场规模将达1000亿。从市场的分布格局来看，2025年车规MCU将占35%的市场，虽然它市场份额并不是最大，但是它的金额较高且要求较高。工业级MCU（性能和可靠性等维度衡量）市场份额约占40%。所以，车规级和工业级MCU共达到70~75%的市场占有率。然而，国内目前大概有100余家从事MCU的厂商。令人遗憾的是，约100个MCU团队仅仅完成了大约30亿左右销售额，只占约5%的市场规模。比亚迪半导体立志于从长远出发，坚持着手技术难度较高的车规级和工业级的产品。我们希望，国内MCU厂商能够共同向更高的目标而努力。芯师爷5：随着比亚迪半导体的入局和突破，逐步打开了国产工控和车规级MCU的大门。而车规级MCU门槛较高，产业周期长且需要大规模的资金和技术投入。在您看来，国产车规MCU需要如何实现突破，打破国外厂商垄断的格局？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：现阶段，总体宏观政策利好半导体产业，国家出台了众多支持半导体产业发展的政策。其次，资本方面对半导体行业的支持比较大。第三方面，以比亚迪为代表的汽车整车厂商均在积极推动和使用国产车规级芯片。就微观角度而言，作为企业要沉下心来，脚踏实地做好每一款产品。比亚迪半导体用了十多年的时间，加之大量的技术研发、人才吸纳等资金投入，逐步积累沉淀。芯师爷6：作为汽车电子系统内部运算和处理的核心，MCU是实现汽车智能化的关键。据iSuppli报告显示，一辆汽车中所使用的半导体器件数量中，MCU芯片约占30％。这意味着每辆车至少需要使用70颗以上的MCU芯片。随着汽车不断向智能化演进，MCU的需求增长也将越来越快。那么，车用MCU有哪些技术难点？比亚迪半导体如何应对挑战？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：车规级产品有两大标准，第一是可靠性标准，比如AEC-Q100Grade1/Grade0；第二个功能安全标准。围绕这两个要求，比亚迪半导体有预见性的地成立了强大的研发团队、品控团队、设计团队、功能安全团队等。建立一系列品控制度在短期内可以解决，而长期来看需要树立高标准的思维。特别是对于研发人员的设计理念，我们一定会强调车规级产品标准要求之高，我们用多年时间引导、加强团队的高标准设计理念，并且持续提升要求。另外，我们持续加大研发费用，并且注重与国内上下游产业链配合。从晶圆、封装、到测试等每一个环节，我们都建立了良好的合作体系。芯师爷7：目前，比亚迪半导体有几条车规MCU产线？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：比亚迪半导体目前完成一条车规级MCU产线，未来我们计划每年扩建一条产线。截至目前，比亚迪半导体车规级MCU已经装车突破500万颗，多用于比亚迪汉、比亚迪唐等旗舰车型；明年预计将突破1000万颗的目标。此外，MCU产品也开放给国内的整车厂商。芯师爷8：今年上半年，比亚迪半导体完成了A轮和A+轮融资。在您看来，本轮融资反映出怎样的市场环境？这笔融资公司将应用在哪些方面？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：芯片行业现在热度高涨，我们借这阵东风，完成了A轮及A+轮融资。首轮由红杉资本、中金资本以及国投创新领衔投资，HimalayaCapital等多家国内外知名投资机构参与认购。第二轮战略投资者，包括韩国SK集团、小米集团、联想集团、ARM中国等众多A+轮战投入股或通过基金入股。此举将加速比亚迪半导体以及中国车规级半导体的发展。这笔融资将加强我们现有的产品，我们将把现有的产品线拉宽拉深。同时，我们仍然投向于核心车规产品，例如IGBT、SiC产业、车规级和工业级MCU等。芯师爷9：比亚迪半导体是否会继续参加2021年的展会？您对明年展会有什么期望？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：慕尼黑电子展是一个很好的交流平台，也是一个展示自我的机会。很多人还不了解比亚迪半导体，从2002年成立芯片研发小组，到如今人员规模近4000人。我们需要一个展现窗口，让更多的客户相信国产芯片行业。芯师爷10：比亚迪半导体对未来中国电子行业的发展有何期待？借由慕展平台，贵司想向电子行业传递什么积极信号？比亚迪半导体有限公司产品总监杨云：我个人从2001年开始从事芯片行业