Propiedad intelectual de Yuejia
¿Qué chips tiene un coche? ¿Cuáles son las principales dificultades de los chips para automóviles? Si las interrupciones del suministro y los bloqueos tecnológicos se intensifican, ¿podrán seguir funcionando los chips automotrices nacionales?
Para entender estas cuestiones, primero debemos empezar por la clasificación de los dispositivos semiconductores. Los dispositivos semiconductores se pueden dividir en dispositivos activos y dispositivos pasivos. Entre ellos, los dispositivos activos son los más importantes. Esta parte del mercado tiene la mayor cuota de mercado, con una cuota de mercado de más del 80%.
Desglosados aún más, los dispositivos activos se pueden dividir en chips digitales y chips analógicos: los chips digitales son dispositivos que procesan y almacenan señales digitales discretas. Los chips analógicos son dispositivos que se utilizan para procesar y proporcionar señales analógicas. (Nota: a veces los sensores se clasifican por separado)
Entonces, ¿qué papel juegan los chips digitales y analógicos en un automóvil?
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Aplicación de chips analógicos y chips digitales en automóviles
En resumen, los familiares MCU y SOC, todos pertenecen a chips digitales. Son "celebridades de Internet" en chips y han atraído la atención del círculo tecnológico y del mercado de capitales. En las redes sociales, los nombres de Nvidia, Qualcomm y Horizon están por todas partes.
En los automóviles, aquellos con una gran cantidad, variedad, gran carga de trabajo y un alto umbral de diseño se clasifican como chips analógicos. Se parecen más a los "tres buenos estudiantes" de la escuela. Tienen excelentes calificaciones, están dispuestos a ayudar a los demás y también son la mano derecha de sus tutores, como Texas Instruments, Adidas y Naxinwei.
Has oído hablar de muchas celebridades de Internet. Hoy jugaré principalmente con estos tres buenos estudiantes. Para expresar mi admiración por los estudiantes de Sanhao.
Como procesador de sonido, luz, temperatura y otras señales, los chips analógicos son "un puente que conecta el mundo digital y el mundo físico". Desde la conexión de sistemas de alta y baja tensión de vehículos eléctricos hasta el control por voz, grandes pantallas dentro del vehículo, limpiaparabrisas con sensores, luces inteligentes, sistemas de fragancias, luces ambientales, ventilación y calefacción de asientos, etc., estas funciones que a todo el mundo le importan a la hora de comprar un coche ahora debe utilizar la simulación para lograrlo.
Como resultado, entre los vehículos de nueva energía de clase B, el número de bicicletas con chip analógico ha aumentado de 160 a casi 400.
Estos 400 chips analógicos se dividen en cinco categorías según diferentes escenarios de aplicación y tipos de señal:
1.? Los chips analógicos de sensores se utilizan principalmente para recibir y procesar señales analógicas de varios sensores, como sensores de temperatura, sensores de aceleración, etc.;
2.? El chip de administración de energía se utiliza principalmente para detectar y ajustar voltaje, corriente, potencia y otros parámetros;
3.? Los chips controladores se utilizan principalmente para controlar varios actuadores, como motores y válvulas solenoides;
4.? Los procesadores de señales analógicas se utilizan principalmente para filtrar, amplificar y transformar señales analógicas para mejorar la calidad y precisión de la señal;
5.? Los chips de controlador de pantalla se utilizan principalmente para controlar las pantallas de los vehículos, como las pantallas del panel de instrumentos, las pantallas de control central, etc.
Además de los chips analógicos dedicados, los chips analógicos se dividen en dos categorías según sus funciones: chips analógicos de cadena de señal y chips analógicos de administración de energía.
Casi todos los componentes electrónicos tienen chips analógicos, lo que crea las características de una gran cantidad de chips analógicos: muchos tipos y grandes cantidades.
Tomemos como ejemplo el chip de aislamiento que es especialmente necesario para vehículos de nueva energía. Desde una perspectiva de seguridad, es necesario evitar que el cuerpo humano y los equipos de bajo voltaje se vean afectados por alto voltaje o sobretensiones, y estas señales de alto voltaje deben aislarse. Hay muchos módulos que utilizan chips de aislamiento en vehículos de nueva energía, incluidos OBC (cargador a bordo), BMS (sistema de gestión de batería), convertidor CC/CC para automóvil, controlador de motor, bus CAN, etc., por lo que hay La demanda de chips de aislamiento crece exponencialmente.
En el campo de los chips analógicos, fabricantes internacionales como TI, ADI e Infineon tenían casi un monopolio en el pasado. Ahora, en algunas categorías, los fabricantes nacionales pueden competir con fabricantes internacionales como Naxinwei, Shengbangwei y Aiwei Electronics en términos de indicadores técnicos, rendimiento y precio. Entre ellos, Shengbangwei se centra principalmente en el mercado de consumo, mientras que Naxinwei detectó anteriormente las oportunidades en el mercado de vehículos de nueva energía y presentó la industria automotriz. El primer chip para automóviles se lanzó en 2016.
Como una de las primeras empresas en China en producir en masa chips aisladores digitales, los productos aisladores digitales de Naxinwei tienen la mayor participación de mercado en el mercado nacional y también son únicos en el mercado global.
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¿Cuáles son las dificultades al simular chips centrales para automóviles?
Después de hacer un balance de los tipos y usos de los chips en las empresas de automóviles y chips nacionales y extranjeras, hablemos de por qué hubo escasez de chips en la industria automotriz hace algún tiempo, los automóviles tuvieron que detener la producción. El presidente quería "saltar del edificio", ¡y las adquisiciones estaban de rodillas todos los días! Huawei, que está en la industria de la electrónica de consumo al lado, no tuvo más remedio que comprar Honor, pero no parece estar llorando por acaparar territorio.
El núcleo del problema aquí son tres palabras: "regulaciones para automóviles". En comparación con los chips de electrónica industrial y de consumo, los chips para automóviles tienen estándares más estrictos de confiabilidad, consistencia, seguridad, estabilidad y rendimiento a largo plazo.
La razón es sencilla. El chip del teléfono está distraído. En el mejor de los casos, no es fácil de usar. Atascado, reinicia. Si se enoja mucho, destrozará el teléfono. Pero si hay un problema con el chip del automóvil, puede poner en peligro la vida.
El nacimiento de un chip apto para automóviles requiere el diseño del producto, el sellado, las pruebas de embalaje, la certificación de grado automotriz, la creación de una cadena de herramientas algorítmicas, la certificación de seguridad funcional, el desarrollo de paquetes de software y, luego, la mejora y Apoyo al desarrollo del ecosistema industrial. Cada paso de esto tiene requisitos extremadamente altos.
Por ejemplo, en la etapa de diseño de chips, existen requisitos estrictos para el proceso de diseño y certificación del personal, incluidos los servidores.
Desde la muestra hasta la producción en masa, se requiere una certificación compleja, que incluye expertos en seguridad, procesos de seguridad funcional y certificación de productos, que generalmente demora dos años.
En la etapa de verificación de calidad, un chip generalmente se entrega a una empresa independiente para realizar pruebas y certificaciones rigurosas, como confiabilidad acelerada de estrés ambiental, confiabilidad acelerada de simulación de vida, detección de defectos, etc. Todo el proceso de prueba dura aproximadamente medio año. Si ocurre un problema durante el proceso, es posible que sea necesario volver a probarlo.
Bajo requisitos tan estrictos, si un chip quiere cumplir con las especificaciones del automóvil y luego ser "producido en masa en el automóvil", probablemente tenga que fabricarse desde bronce hasta un rey.
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¿Son buenos los chips de calificación de automóviles nacionales?
Los chips de grado automotriz tienen una gran demanda y altos requisitos de calidad. Entonces, bajo el bloqueo comercial, ¿pueden las empresas nacionales escapar del estrecho cerco? ¿Puedo jugar con fichas nacionales?
Es innegable que a estas alturas, en términos de rendimiento, tecnología, fabricación, coste, etc., los fabricantes internacionales son relativamente líderes, incluso muy por delante. En el pasado, en la industria automotriz, por motivos de seguridad, estabilidad y eficiencia, las empresas internacionales casi tenían un monopolio, mientras que las empresas nacionales se mantenían al margen. Pero en la situación actual, sólo las empresas automotrices y la cadena de la industria automotriz pueden dar confianza y paciencia a los chips nacionales, y brindarles la oportunidad de probar, verificar, realizar exámenes y entrar en el círculo de automóviles y el círculo de chips. Si podemos entendernos y apoyarnos mutuamente y lograr avances en la innovación colaborativa, podremos realmente comenzar el ascenso de nuestros chips.
La buena noticia es que algunas empresas automotrices han comenzado a utilizar productos nacionales en lotes. Por ejemplo, en el primer semestre de 2022, Changan Automobile utilizará 190.000 chips nacionales. En los campos de MCU, chips informáticos, chips analógicos, sensores, etc., ya existen empresas y productos de chips que son elegibles para "subirse al autobús".
Por supuesto, pedirle al "papá cliente" que apoye la producción nacional es sólo el primer paso. Las empresas de chips de China también necesitan fortalecer su propia fuerza lo antes posible, fortalecer la investigación básica y la formación de talentos, mejorar los derechos de propiedad intelectual independientes y mejorar la tecnología y la calidad de los productos para ganarse gradualmente la confianza de las empresas de automóviles.
Otro desafío es que las empresas de chips de China son actualmente “pequeñas y dispersas”. Los datos de la Asociación de la Industria de Semiconductores de China muestran que el número de empresas nacionales de diseño de chips llegará a 2.218 en 2020. Sólo hay 289 empresas con ventas superiores a 100 millones de yuanes, y hasta 1.164 empresas con ventas inferiores a 1 millón de yuanes. La competencia homogénea es seria y las ganancias generalmente no son altas. Es aún más difícil para las empresas competir con los fabricantes internacionales de chips.
En esta situación pequeña, dispersa y débil, si quieres crear un milagro, es probable que golpees el algodón con un fuerte puñetazo. Sólo cuando los gobiernos nacionales y locales creen conjuntamente el terreno para el desarrollo de normas, sistemas, sistemas de servicios y otras industrias, y luego concentren recursos para apoyar, cultivar y capacitar a unos pocos actores semilla con fundamento y potencial, podremos cultivar gradualmente unicornios en la industria de chips y luego evolucionar para ser una empresa de clase mundial con competitividad internacional.
Algunas personas dicen que los próximos diez años serán la década dorada para la industria de chips de China. Esta afirmación no es una exageración. Se trata de un avance en materia de chips en el que participan casi todos los empleados. Cuando el círculo de los chips está ganando impulso, el círculo del automóvil, el círculo del capital, el círculo académico e incluso todos los que se preocupan por los chips nacionales necesitan darles más confianza y paciencia.
Rompió el caldero y hundió el barco, persistió a su manera y probó el coraje, y ayudó a la familia Tres Mil Yue finalmente a anexar a Wu.
Este artículo proviene de Zhiche Planet, el autor de Cheyihao, y los derechos de autor pertenecen al autor. Por favor contacte al autor en cualquier forma. El contenido sólo representa la opinión del autor y no tiene nada que ver con la modificación del coche.