近幾年來,半導(dǎo)體行業(yè)各類資訊都備受關(guān)注。無論是大洋彼岸出具的任何“卡脖子”相關(guān)訊息,還是先進(jìn)EUV光刻機制造商ASML的點點滴滴,都時刻吸引著行業(yè)內(nèi)外的目光,都容易成為全國人民茶余飯后的談資,卻很少有人會關(guān)注到與我們息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)——家電行業(yè),以及背后與芯片半導(dǎo)體相關(guān)的深度聯(lián)系。
在2022年最后一個月份里,美仁半導(dǎo)體“拉了一個小群”,召集了多位業(yè)內(nèi)人士,包括美仁半導(dǎo)體副總經(jīng)理封為時博士,中國家用電器研究院副院長曲東峰,TCL空調(diào)研發(fā)中心總經(jīng)理熊軍,針對半導(dǎo)體芯片在家電行業(yè)以及產(chǎn)業(yè)鏈中的品質(zhì)、瓶頸以及趨勢進(jìn)行了深入的探討。
美仁半導(dǎo)體概況
討論前,美仁半導(dǎo)體供應(yīng)鏈管理部孫希樂部長,首先介紹了美仁半導(dǎo)體的概況。
從2018年12月成立伊始,美仁芯片專注工業(yè)級芯片的開發(fā)與銷售,至今已連續(xù)推出多款MCU等芯片產(chǎn)品,應(yīng)用在家電行業(yè)的各個領(lǐng)域,通過了千萬級市場的檢驗。
美仁半導(dǎo)體通過五大核心戰(zhàn)略優(yōu)勢——先進(jìn)的技術(shù)、穩(wěn)定的美的集團(tuán)內(nèi)部市場、可拓展的全球家電外部市場、現(xiàn)代化的治理結(jié)構(gòu)、優(yōu)質(zhì)可靠的供應(yīng)鏈技術(shù),加上團(tuán)隊對家電行業(yè)的深刻理解,在行業(yè)對進(jìn)口芯片依賴同樣嚴(yán)重的情況下,站出來承擔(dān)了國產(chǎn)化的重任。
家電行業(yè)芯片的數(shù)據(jù)背景
產(chǎn)業(yè)在線家電事業(yè)部副總經(jīng)理索曉芳,發(fā)表了《新形勢下半導(dǎo)體的家電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)》,從市場和數(shù)據(jù)的角度,剖析了半導(dǎo)體和家電行業(yè)的深度聯(lián)系,同時也通過量化的數(shù)據(jù)對未來做出了預(yù)測。
MCU方面,隨著中國的規(guī)模在穩(wěn)步擴容,以及國產(chǎn)企業(yè)的不斷崛起,對外資品牌的市場份額造成了一定擠壓。國產(chǎn)比例從2020年的12%增長到了2021年的17.4%,2022年有望達(dá)到22%。國產(chǎn)比例的大幅增長,和整機產(chǎn)品市場需求的大幅增長直接相關(guān)。
同時,索曉芳認(rèn)為,在總量平穩(wěn)發(fā)展的前提下,白電產(chǎn)品的變頻化預(yù)計將持續(xù)加速,空調(diào)變頻化率超過70%,洗衣機基本達(dá)到50%的滲透水平,相關(guān)的半導(dǎo)體產(chǎn)品需求預(yù)計會持續(xù)增加。
2023年,家用空調(diào)、冰箱冷柜的MCU或許受到終端需求下滑的影響,但幅度會明顯小于整機產(chǎn)品,而洗衣機的需求增長將使得MCU的需求量好于前兩者。
總的來說,未來國產(chǎn)化還有很長的路要走,家電行業(yè)包括新能源都給半導(dǎo)體產(chǎn)品帶來增長的發(fā)展空間。
芯片高品質(zhì)化
與許多終端產(chǎn)品一樣,芯片的品質(zhì)也備受關(guān)注。
正式進(jìn)入對話后,大家圍繞產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)如何在高品質(zhì)上下功夫各抒己見。封為時認(rèn)為,可靠性是高品質(zhì)最重要的因素。同時,市場失效率才是判定一個芯片是不是高品質(zhì)的金指標(biāo),失效率就是量化指標(biāo)。
具體操作上,在芯片的設(shè)計、生產(chǎn)制造,還有成品測試等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)加把控,給用戶提供性能更好,可靠性更高,供貨更加靈活的產(chǎn)品,以此來贏得客戶。在做好產(chǎn)品品質(zhì)的同時,封為時認(rèn)為國產(chǎn)芯片公司還應(yīng)該努力地提高技術(shù)支持的水平,能力響應(yīng)時間,全面提升客戶的滿意度。
熊軍對于可靠性這一點也給予了認(rèn)同,同時,還補充了一點——驗證可靠性的數(shù)量。有足夠的數(shù)量,才能支撐其可靠性。
對可靠性本身,大概分為了三個方面——芯片級、制程級以及工藝級。尤其是在生產(chǎn)制造過程中,抗靜電設(shè)計、抗干擾設(shè)計以及熱負(fù)荷、熱損傷設(shè)計等等,都是需要在芯片端、工藝制程端以及工藝制造端,三個方面協(xié)同起來,才能把品質(zhì)做好。另外,從企業(yè)端來看,也可以通過可靠性的測試、驗證、評價以及市場投放和階梯上量作為品質(zhì)評價的防火墻。
曲東峰的關(guān)注點更多是在智能化上。智能化、數(shù)字化帶來了很多新的需求、新的變化,對芯片的需求量從量上面到質(zhì)上面都有很大的提高。這意味著從感知、決策、執(zhí)行、學(xué)習(xí)等多個方面用到的傳感器、芯片,都會因此提升。傳感器的精度更高了,MCU的存儲和位數(shù)增加了,主控芯片的算力要求越來越高了,主頻也升級了等等。由此,家電產(chǎn)業(yè)對于自主設(shè)計芯片的投資也將相應(yīng)增加,人才也成為了核心的問題。因此,高質(zhì)量發(fā)展既建立在需求的高質(zhì)量或者大跨步的變化上,也立足于企業(yè)的研發(fā)人才培養(yǎng)及投入投資上面。
國產(chǎn)芯片瓶頸
除了品質(zhì)以外,芯片國產(chǎn)化替代過程中,想要實現(xiàn)突破還有哪些瓶頸呢?曲東峰認(rèn)為,芯片的國產(chǎn)化替代在家電領(lǐng)域不存在明顯的技術(shù)短板,在芯片功能的先進(jìn)性上,也基本上可以達(dá)到國外芯片的同等的水平,但是實際應(yīng)用規(guī)模還不夠大,時間還不夠長,因此性價比尚不具備影響優(yōu)勢。
從穩(wěn)定性和可靠性層面來看,實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)也還不夠多,所以下一步可能還需要國家政策的引導(dǎo),行業(yè)上下游的協(xié)同,以及相關(guān)企業(yè)共同的努力,更大規(guī)模地使用國產(chǎn)產(chǎn)品,以便讓產(chǎn)品在市場占比上有更大的突破。
同時國產(chǎn)芯片還應(yīng)該堅持長期投入,除了重設(shè)計之外,還應(yīng)該重制造。芯片制造現(xiàn)在是國產(chǎn)芯片的短板,而芯片設(shè)計企業(yè)相對還比較多。
保證產(chǎn)品的功能全面且有領(lǐng)先性,性能穩(wěn)定且有一致性,加上可靠性、可信、可度量,這些都構(gòu)成了國產(chǎn)替代的瓶頸和關(guān)鍵。把這幾塊都做到更好,甚至于能夠做到優(yōu)于國外的產(chǎn)品,那國產(chǎn)的替代率才會上去,國產(chǎn)產(chǎn)品的全面普及才更有優(yōu)勢。
聊到瓶頸,封為時則深有感觸。在沒有足夠的市場數(shù)據(jù)支撐的情況下,終端廠家不太敢大批量采用。美仁半導(dǎo)體通過長達(dá)一年的試產(chǎn)試銷,通過各種嚴(yán)苛的可靠性測試,包括EMC測試、板級的測試、系統(tǒng)的測試、長運的測試等等,才以優(yōu)于進(jìn)口芯片的市場失效率贏得客戶的信心和訂單。
從2022年出貨,美仁半導(dǎo)體的第一顆主控芯片MR88F001已經(jīng)超過1000萬的出貨量,而市場失效率僅0.9ppm,優(yōu)于進(jìn)口芯片,也遙遙領(lǐng)先國內(nèi)其他的競爭對手。因此,在封為時看來,最大的瓶頸還是缺少來自市場的數(shù)據(jù),證明國產(chǎn)芯片可以做得更優(yōu)秀。也就是說,在很多情況下,國產(chǎn)芯片沒有進(jìn)到賽場中,沒有上賽道的機會去進(jìn)行比較,那么自然而然與進(jìn)口芯片沒有可比性了。
熊軍代表終端廠家,也印證了上述觀點,認(rèn)為國產(chǎn)化芯片替代過程中最大的瓶頸就是如何用數(shù)量去支撐、證明它的質(zhì)量、穩(wěn)定性、一致性。另外,還建議國產(chǎn)芯片在成本競爭力和供應(yīng)保障以及交期上下功夫,這是進(jìn)口芯片在使用過程中比較大的痛點,對于國產(chǎn)芯片來說也是機遇與挑戰(zhàn)。同時,希望國產(chǎn)芯片能夠在硬件上實現(xiàn)快速切換,在軟件上有開發(fā)仿真平臺進(jìn)行快速導(dǎo)入。最后,在通用化和兼容性上能做好的話也可以提升競爭力。
寫在最后
在談到未來趨勢時,幾位嘉賓都提到了智能化,可見智能化在未來的競爭中舉足輕重。另外,還有集成化、綠色低碳、全屋套系化、高度智能的加速器、數(shù)據(jù)化和知識化等等。雖然概念很多,很新穎,也代表著廠家對于未來趨勢走向有一定的理解,但筆者認(rèn)為前面大家談到的芯片高品質(zhì)化,國產(chǎn)芯片有待突破的瓶頸,對于目前國產(chǎn)廠商來說更容易落到實處,為在各個細(xì)分領(lǐng)域開拓提供了良好的著手點和切入點。希望美仁半導(dǎo)體等一眾國產(chǎn)芯片廠商,能夠把這些點做好,解決終端廠商的痛點,不僅可以在家電產(chǎn)業(yè)完成國產(chǎn)替代,在其他相關(guān)領(lǐng)域也能搶占先機。