戰(zhàn)略性瞄準(zhǔn)汽車產(chǎn)業(yè)，Soitec底氣何在？

由于疫情的影響，全球的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈下滑趨勢，Insights 預(yù)測今年全球半導(dǎo)體營收將下降 4％，Gartner 預(yù)測半導(dǎo)體收入將下降 0.9％。麥肯錫公司預(yù)計，到 2020 年全球芯片市場的銷售需求將下降 5％至 15％。然而，最近 Soitec 卻傳來一個逆勢上漲的消息。2020 財年（于 2020 年 3 月 30 日結(jié)束），Soitec 的銷售額達(dá)到 6 億歐元，年增長為 28%，是過去三年銷售額增長的 2.5 倍；而且，其 EBITDA 利潤率達(dá)到 31%，在過去三年間增長了 4.5 倍，目前市值達(dá)到 30 億歐元。

Soitec 全球戰(zhàn)略執(zhí)行副總裁 Thomas PILISZCZUK 表示，“人才、創(chuàng)新、供應(yīng)鏈管理、卓越的運(yùn)營水平，這四點(diǎn)共同推動了 Soitec 的業(yè)績增長。在過去幾個月，中國和法國的企業(yè)都面臨著新冠疫情的挑戰(zhàn)。但面對疫情的挑戰(zhàn)，我們在保護(hù)員工不受新冠疫情影響的前提下，在新加坡基地和上海新傲科技進(jìn)行生產(chǎn)研發(fā)，一直維持良好的運(yùn)營，持續(xù)為客戶提供服務(wù)?！?/p>

5G、人工智能和能效三大應(yīng)用拉動，“漲”字當(dāng)頭

在過去一年中，Soitec 不斷開發(fā)新產(chǎn)品，如今已經(jīng)是六大業(yè)務(wù)板塊齊頭并進(jìn)，包括 RF-SOI、FD-SOI、特殊SOI、POI、EpiGaN和Dolphin Design。

其中，RF-SOI 是智能手機(jī)射頻前端模塊的標(biāo)準(zhǔn)，主要服務(wù)于智能手機(jī)市場，5G 技術(shù)極大帶動了 RF-SOI 的發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2020 年全球智能手機(jī)市場出貨量下降了 10%，在 2 億臺左右。但是這對 Soitec 沒有帶來負(fù)面影響，其全球業(yè)務(wù)部高級執(zhí)行副總裁 Bernard ASPAR 解釋，“因?yàn)?5G 智能手機(jī)里的 RF-SOI 比例在增加，彌補(bǔ)了手機(jī)市場下降的 10%。比如，在 Sub-6 GHz 市場，與 4G 相比，5G 的 RF-SOI 增加了 60%；在毫米波市場，天線系統(tǒng)需求旺盛，120mm2的 SOI 在增加?！?/p>

FD-SOI 可用于帶嵌入式內(nèi)存的低功耗 FPGA 平臺，也可用于高效多線程的駕駛輔助處理器，以及邊緣計算中的語音處理器和其它微控制單元。隨著產(chǎn)業(yè)界多年對于 FD-SOI 生態(tài)系統(tǒng)的打造，過去一年中，F(xiàn)D-SOI 的用量開始迅速增長。FD-SOI 不僅應(yīng)用于汽車、物聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)等市場，還可以在邊緣進(jìn)行安全、可靠的計算功能，預(yù)計在 2020 年和 2021 年會出現(xiàn) FD-SOI 使用量的騰飛拐點(diǎn)。

特殊 SOI 主要服務(wù)于汽車市場、面部識別以及數(shù)據(jù)中心市場，其中 Power-SOI 主要服務(wù)于汽車市場；Imager-SOI 主要用于面部識別和 3D 的傳感；Photonics-SOI 是數(shù)據(jù)中心光學(xué)收發(fā)器的標(biāo)準(zhǔn)，由于數(shù)據(jù)中心流量的增加，需求在不斷上升。

Soitec 的濾波器單元（POI）業(yè)務(wù)是為了給 POI 襯底建立一個聲表面濾波器的標(biāo)準(zhǔn)，滿足 4G 和 5G 的需求。POI 是聲表濾波器的理想晶體，能夠滿足 5G 應(yīng)用，是 Sub-6 GHZ 濾波器需求最好的材料。前端模塊制造商對 POI 的需求很大大，現(xiàn)在 150 毫米已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)。另外，收購 EpiGaN 之后， Soitec 在科技和運(yùn)營方面實(shí)現(xiàn)了協(xié)同增效。對于 EpiGaN 生產(chǎn)，Soitec 主要關(guān)注射頻領(lǐng)域的氮化鎵外延片生產(chǎn)，以后會更關(guān)注氮化鎵外延片應(yīng)用于功率產(chǎn)品的生產(chǎn)。

海豚設(shè)計（Dolphin Design）是一家設(shè)計企業(yè)，Soitec 擁有 60%的股權(quán)，EDA 擁有 40%的股權(quán)。自從被 Soitec 收購之后，海豚設(shè)計在收入和利潤方面表現(xiàn)很好。海豚設(shè)計和 Soitec 最主要的合作或協(xié)同增效是在 IP 業(yè)務(wù)，F(xiàn)D-SOI 的適應(yīng)性基體偏壓技術(shù)使用，其中優(yōu)勢推動了 FD-SOI 整個生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。

在過去幾年中，F(xiàn)D-SOI 用量增長迅速。格芯、三星、瑞薩、意法半導(dǎo)體均采用了 FD-SOI。在汽車、手機(jī)等設(shè)備的應(yīng)用上，越來越多的應(yīng)用在內(nèi)嵌式存儲的 FPGA 平臺，有云數(shù)據(jù)安全的智能、邊緣、聲音和視覺處理器，以及應(yīng)用越來越多的無電池的 MCU。未來隨著 5G、Sub-6 GHz 以及毫米波這塊也會更多加速 FD-SOI 在射頻領(lǐng)域的使用。

Bernard 強(qiáng)調(diào)，“5G、人工智能和能效是未來促使 Soitec 增長的三大推動力。在 SOI 系列產(chǎn)品的推動下，我們能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)步的增長。以前我們的增長來自于 SOI，現(xiàn)在我們不止提供 SOI 產(chǎn)品，通過提供 POI 和氮化鎵等新品實(shí)現(xiàn)更快地增長，其中碳化硅的應(yīng)用是一個非常重要的市場機(jī)會?！?/p>

從材料開始創(chuàng)新，更深層次服務(wù)汽車產(chǎn)業(yè)

當(dāng)前，互聯(lián)、自動化、共享和電動化成為汽車產(chǎn)業(yè)的大勢所趨。數(shù)據(jù)顯示，到 2030 年，5G 汽車的銷量會達(dá)到 1600 萬，自動駕駛 L3 及以上車型銷量會達(dá)到 700 萬輛，而電動汽車會達(dá)到 2300 萬輛?？梢灶A(yù)見，整個汽車產(chǎn)業(yè)會發(fā)生巨大的變化。

“在 2007 年，電子系統(tǒng)的成本在整車成本中的占比只有 20%，到 2030 年預(yù)計會達(dá)到 50%，汽車行業(yè)的設(shè)計、創(chuàng)新關(guān)鍵在于電子系統(tǒng)，從互聯(lián)、共享、電動化、自動化，每一部分的增長從 2%到 22%不等，這給半導(dǎo)體行業(yè)以帶來巨大的發(fā)展契機(jī)?！盨oitec 中國區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)張萬鵬表示，“同時，網(wǎng)聯(lián)、自動化、電動化也給未來汽車帶來巨大的挑戰(zhàn)。在創(chuàng)新和設(shè)計方面，車廠要考慮如何提高汽車的能效？如何提高行駛的里程？如何達(dá)到最優(yōu)的通訊？如何使整個系統(tǒng)高效的集成？如何保證汽車的可靠性、電池的安全性？”

對于汽車整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，Soitec 有一整系列的優(yōu)化襯底產(chǎn)品組合服務(wù)于汽車創(chuàng)新， RF-SOI 可以用于 4G、5G 的 RF 前端模塊的核心產(chǎn)品；POI 可以用于 5G 濾波器；FD-SOI 可用于數(shù)據(jù)模擬以及射頻的 SOC 集成。FD-SOI 技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到很多汽車系統(tǒng)中，比如 Arbe Robotics 公司的 4D 成像雷達(dá)就是在 22 納米的 FD-SOI 功率上實(shí)現(xiàn)的；Mobileye Eye Q4 的視覺處理器是在 28 納米的 FD-SOI 上實(shí)現(xiàn)的。針對意法半導(dǎo)體的域控制器 MCU、恩智浦用于信息娛樂的應(yīng)用處理器，F(xiàn)D-SOI 技術(shù)均為其提升了系統(tǒng)性能和可靠性。

到底 FD-SOI 為自動駕駛帶來了哪些好處？張萬鵬表示，首先，對于視覺處理器和邊緣計算來說，它在同一節(jié)點(diǎn)上速度可以提高達(dá) 40%，而且功耗更低；第二，對于片上微波以及毫米波系統(tǒng)，F(xiàn)D-SOI 可以實(shí)現(xiàn)片上的集成，解決長程和短程雷達(dá)的問題；第三，對于 SER 系統(tǒng)，因?yàn)橛?SER 絕緣襯底，F(xiàn)D-SOI 的抗電磁能力更強(qiáng)；第四，F(xiàn)D-SOI 可以通過自適應(yīng)基底偏壓實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的操作，可以滿足車規(guī)產(chǎn)品對高可靠性的要求；第五，低功耗 MCU 的能效提高 5 倍，有些傳感器是電池供電，F(xiàn)D-SOI 可以實(shí)現(xiàn)整個汽車的低功耗使用；第六，SOI 的工藝流程在設(shè)計中只需要更少的設(shè)計的研磨，產(chǎn)品上市時間更短，成本更有競爭力。

從切割工藝來看，Smart Cut 是 Soitec 的核心技術(shù)，其可以提高材料均勻性，降低材料的缺陷密度，以及使高質(zhì)量的晶圓循環(huán)再利用。與傳統(tǒng)硅 IGBT 器件相比，基于 Smart Cut 碳化硅襯底的產(chǎn)品性能大幅度提升。碳化硅主要應(yīng)用在逆變器，純電動動力總成核心器件就是逆變器，基于碳化硅的逆變器尺寸會減小 50%，重量會隨之減輕，性能也會得到提升，而且碳化硅耐高溫、耐高壓，所以性能穩(wěn)定，使用壽命也更長。Smart Cut 碳化硅技術(shù)可以使用和回收高品質(zhì)碳化硅襯底，可以在循環(huán)使用的過程中保證供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性。另外， Smart Cut 碳化硅的技術(shù)使缺陷密度顯著降低，并且可以簡化設(shè)備制造的流程。

從 1995 年到現(xiàn)在，今年預(yù)計有 60 億臺設(shè)備使用 Power-SOI 襯底，主要應(yīng)用在電池管理系統(tǒng)，包括汽車的 D 類音頻放大器、制動器領(lǐng)域。

張萬鵬強(qiáng)調(diào)，“在目前整個汽車智能汽車領(lǐng)域大的趨勢下，材料作為一個最基礎(chǔ)的產(chǎn)品，對推動汽車的創(chuàng)新越來越重要。設(shè)計不單只是一個產(chǎn)品或系統(tǒng)的設(shè)計，而是需要針對整個供應(yīng)鏈的最上游，即材料上進(jìn)行創(chuàng)新。Soitec 已經(jīng)服務(wù)汽車市場 20 年，我們未來也繼續(xù)希望擴(kuò)大在這個領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，希望能夠?yàn)檫@個行業(yè)建立眾多的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，利用我們的優(yōu)化襯底，幫助整個汽車行業(yè)向智能化發(fā)展。”

碳化硅從長期戰(zhàn)略服務(wù)中國市場

市面上針對汽車的產(chǎn)品越來越多，很多供應(yīng)商花費(fèi)大量精力打造整體解決方案，Soitec 的戰(zhàn)略不太相同。張萬鵬解釋，“現(xiàn)在的汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)，實(shí)際上，汽車行業(yè)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性變化。我們有一整套的優(yōu)化襯底，包括 FD-SOI、RF-SOI、POI、化合物、碳化硅和氮化鎵，來應(yīng)對未來汽車行業(yè)會遇到的挑戰(zhàn)。但是汽車行業(yè)采用這些材料或者技術(shù)的過程是漸進(jìn)性的。例如自動駕駛的 L1、L2，到未來的 L5 也是一個漸進(jìn)的過程。在這個過程中，碳化硅、氮化鎵，包括 5G 以及其他互聯(lián)方案也是逐漸的被市場所接納，不斷地提升汽車的使用體驗(yàn)。我們對碳化硅的研發(fā)是著眼于未來，解決電動汽車未來所面臨的問題和挑戰(zhàn)，所以很多戰(zhàn)略的考量更多是中期的，而不是短期的。”

雖然 SiC 在汽車上的應(yīng)用前景現(xiàn)在得到了業(yè)界的一致認(rèn)可，但很多用戶對 SiC 器件的了解仍然是基于一些理論和簡單測試，要加速新器件的普及，還需要很多工作。Thomas表示，首先汽車行業(yè)對基于 Smart Cut 技術(shù)的碳化硅解決方案非常感興趣。在全球汽車市場，不管是歐洲、亞洲、中國還是美國的設(shè)備商、模塊供應(yīng)商、整車廠，都在廣泛探討和大規(guī)模部署碳化硅解決方案在下一代電動汽車中的應(yīng)用。大家都希望未來能獲得更多的碳化硅晶圓，良率、產(chǎn)能、質(zhì)量是現(xiàn)在熱烈討論的話題。我們基于 Smart Cut 的解決方案也引起了廣泛的關(guān)注。Soitec 很快會向關(guān)鍵客戶發(fā)送第一批樣品，相信未來的市場需求會非常大。

“Soitec 與整個的生態(tài)系統(tǒng)合作，既包括直接客戶，也包括 OEM、設(shè)計公司等。通過這種方式，我們可以更好地理解整個市場，為客戶提供實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的最好方法。我們進(jìn)行 Smart Cut 為基礎(chǔ)的碳化硅業(yè)務(wù)運(yùn)營時，也遵循同樣的方法。在汽車領(lǐng)域，我們與 Tier 1 到 Tier 3 整車廠已經(jīng)有密切的合作，包括博世等整車廠。未來，我們會與中國的汽車產(chǎn)業(yè)加強(qiáng)合作，利用 SOI 技術(shù)更好地服務(wù)于中國的整車、部件市場?！弊詈笱a(bǔ)充。