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安森美:关注智能电源和感知,赋能汽车和工业

—— 访安森美总裁兼首席执行官(CEO) Hassane El-Khoury
作者:迎九(《电子产品世界》编辑)时间:2021-09-14来源:电子产品世界收藏
编者按:2021年8月,安森美半导体 (ON Semiconductor)更名为安森美 (onsemi)。公司掌门人El-Khoury是2020年底才走马上任的,此前他在赛普拉斯半导体,36岁被称为硅谷最年轻的上市半导体公司的总裁兼CEO,之后赛普拉斯于2020年4月出售给英飞凌。他的到来,对安森美的战略规划是什么?他看到了哪些发展机会?


本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202109/428219.htm

1   可持续发展的关键点:智能电源和感知

如果看一下温室气体的排放趋势,汽车、工业领域占了温室气体排放的三分之二(其中汽车14%,工业52%),这是安森美重点关注的领域。但在汽车和工业领域,细分市场非常多,一家公司想要选好阵地很难。安森美的战略是看可持续发展的大趋势。尽管细分市场非常繁多,但共同点是可持续发展,无论汽车行业还是工业领域,最后都会集中到两个非常关键的技术:电源技术,感知技术。电源是新的前沿,因为气候和可持续发展是电气化和电源高能效主要的需求驱动力。同时汽车和工业也在加速电气化和自动化。感知方面,通过工业自动化可以驱动更大的产出,带来更高的效率;在汽车行业,通过智能感知可以加速自主功能, 加快L2+ 的自动驾驶的步伐。拥有颠覆性技术和强大生态的企业将会获胜,尤其在未来10 年会获得好的发展。如果看智能电源和智能感知,据OMDIA 2020 年7 月的报告,2021—2025 年可以分别实现6% 和10% 的年复合增长率(CAGR)。而汽车和工业相关的领域与这两项技术是息息相关的。通过智能电源和智能感知技术,安森美希望让客户实现“鱼和熊掌兼得”,实现相辅相成发展的力量。客户无需在成本、能效、性能、芯片的占位和重量方面做取舍,即可享受所有这些方面带来的优势。例如有了智能电源技术就可以更好地控制电压、电流和温度,然后通过感知的集成实现更高的能效。客户甚至可在高温环境下非常安全地作业,同时降低散热方面的需求,整个产品更加轻盈,同时实现每个模块更少的裸片,提高所需的功率。例如,电动车在额定电池容量下可以实现更高的功率范围,达到更长的续航里程。智能感知可提供最先进的功能,达到最佳的效果,可在最小的封装之内提高能效,减少系统延迟。因此处理器或传感器可能处于边缘/ 摄像头之内,而不再集中放置,所以能够提供更好的效果。

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2   热点应用的趋势

1)云电源和5G。因为现在数据中心部署的步伐加快,数据中心的物理密度增加会提升功耗;同时由于5G 全球部署使这些数据中心的发展步伐非常快。这些耗电大户能耗是一方面,但是另一方面需要考虑的是密度,在服务器、计算处理器电源功率密度是怎么样的,密度提升可以提升能效。所以安森美会投入与功率密度相关的技术,包括IGBT 在内,优化在碳化硅方面的能效,至于投资主要分了3 个层面:①底层技术方面,进行相应的投入;②基于技术构建起来的产品,在提升产品性能方面进行相应的投入;③把产品组合成模块,在模块设计和工程方面也会有相应的投入。安森美的团队非常专注在这3 个方面,创新目前都是非常领先的。

2)工业。主要有3 个领域:工厂自动化、能源基础设施、电动车充电。

●   工厂自动化。安森美专注于提高生产力和吞吐量,还有智能化方面,通过自主系统根据编程的参数和人工智能(AI)来做决定,使得机器人和协作机器人成为可能。

●   能源基础设施。因为现在的能源需求增长非常迅速,需要看可再生能源的发展,通过可再生能源去支持能源需求的增长。同时考虑到储能系统,完善能源连续使用的周期,例如在夜间没有太阳能的时候就需要相应的储能方案。

●   充电。很多企业在进行大量的投资,主要是创新快速充电的系统,这样电动车不用等待好几个小时才充满电,而是在20~30 分钟之内就可完成。

3)机器视觉。很多高速动态场景,例如人们快速地眨眼,还有快速移动的物体,如果是通过卷帘快门的方式去捕捉、曝光,得到的图像/ 影像是被扭曲的。但是如果有了安森美的小封装全局快门,就可以非常清晰地捕捉到动态的、没有扭曲的图像,这在汽车安全系统和工业自动化系统中是非常必要的。

4)先进安全。汽车驾乘者对于安全的需求是非常高的,而且汽车行业的用例和其他行业不一样:感知必须要绝对可靠,而且日夜兼程都要有保证。

为了使汽车摄像头的智能感知技术绝对可靠,安森美分析了4 000 多种故障模式——这个覆盖面比所有的竞争对手都要广,而且要做得比人眼视觉更好,这样才能够拯救生命。安森美的先进驾驶辅助系统(ADAS) 里智能感知所占的市场份额超越了所有竞争对手的总和。据安森美测算,安森美的解决方案平均每个小时会拯救9 条生命。安森美的优势在于摄像头比人眼的视觉强百倍。汽车的摄像头非常重要,无论是白天太阳光之下,还是在夜间根本没有路灯的道路上,都需要同一个摄像头能够看清所有的图像,感知到所有的图像。不像手机在夜间或光线较暗的时候,可以把手电筒打开,汽车需要同一个摄像头,而且要能够远距离地去探测到物体。安森美的800 万像素传感器可以在185 米的距离外检测到行人和石头,是人眼视觉的100 倍。又例如汽车开到了烟雾之中,可能人眼已经看不见了,但是汽车的摄像头通过智能感知技术,能够看到烟雾之中的前车在哪里。所以智能感知方案一定要超越人眼,并且要以3D 的方式去看到前面的车。安森美的这种智能感知技术是用了最小的占位、封装,具有能效、重量和性能的绝对优势。

5)电动车

据瑞士信贷(Credit Suisse)2021 年3 月26 日的报告,预计2028 年,电动和混动车将占到汽车销量的50% 以上(如图1)。所以这是一个极大的机会,能够支持可持续生态系统的发展。

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安森美有广泛的产品组合来支持快速的汽车电子含量的增长。安森美的产品解决方案能够使得每辆车的电源含量达到超过750 美元,能够以高能效的电源方案延长汽车的行驶里程。

传动系统和先进安全共同推动车辆的电子含量的增长,它是一对双引擎。如果从传动系统来看,是从内燃机向电动机方向逐渐地发展。先进的安全就是自动驾驶从L0 级、L1 级一直到L4/L5 级发展。所以在内燃机时代,如果是L0 级、L1 级的汽车,可能车辆的电子含量只有50 美元,生产到48 V、L2+ 的汽车,电子含量可能会达到280 美元。再到电动车、混动车L2+,电子含量会达到750 美元。未来如果达到L4/L5 级自动驾驶,电子含量的机会可以达到每辆车1 600 美元。看一下实际的客户情况(如图2),如果是L2+ 自动驾驶功能或者是汽车安全用的是电动车或者是混动车,可以达到每辆车715 美元的含量;而在2019 年的时候,客户只需要131美元,所以仅仅3 年的时间就翻了5 倍。

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所以从内燃机的汽车时代一直到L4/L5 级自动驾驶的电动车、混动车,可以推动30 倍以上的电子含量增长。

3   安森美的规划

据OMDIA 和Gartner 的预测,2021—2025 年智能电源、智能感知和其他半导体的年复合增长率为3.5%~4.0%[ 注1]。安森美的年复合增长率目标是7%~9%,其中智能电源会高出市场的平均水平,达到15% 的增长;而智能感知也可以达到13% 的增长。在汽车和工业领域,安森美的目标是收入占比从2021 年的60% 增长到2025 年的75%。预计未来几年的年复合增长率达7%~9%,其中汽车行业是17%,工业领域是7%,其他的一些市场有可能会所下降,但是5G 也是一个非常重要的市场,预计5G 方面的年复合增长率将达11%。安森美的客户群是高度多样化的,前20 大客户占到了35%。关于销售渠道,40% 是直接销售,60% 通过代理。所以通过这种多元的组合销售方式,可以更高效地服务于各个客户。同时,安森美的整个业务模式也从传统的垂直整合制造商(IDM)模式逐渐转向Fab-Liter(轻量级的晶圆厂制造)。因为传统制造的弱点是需要大规模地扩充产能,但有时回报率不是很高;今后,安森美会采取更加灵活的制造路线和策略,同时利用内部和外部的产能,把资源更多地投入到差异化技术和战略增长的领域。所以安森美会退出规模不足的晶圆厂,把重心转向300 mm 的产能。同时也会加大通用封装后端厂的外部产量,外部产量将从2021 年的34% 提升到约45%。在中国,安森美也会采取一致性的制胜策略。例如,将顺应中国发展大趋势,发展智能电源和智能感知技术,推动2 倍的市场增长,尤其关注汽车功能电子化、自动驾驶、机器视觉、工厂自动化、5G、云电源这些领域。最重要的一点是,安森美会与中国的战略客户签订长期的供应协议,这样当客户需要进行产能或者需求扩张的时候,能够给他们保证长期稳定的供应。同时安森美也会支持中国的2030 碳达峰、2060 碳中和的目标。

4   在碳化硅和氮化镓领域的投资结构

如果看2021 年2 季度的财报,营收6% 做了资本投入,投资于新的技术和产能。未来2 年在产能方面的投入将会是现在的2 倍,投入主要有两个方面,①扩充300 mm 晶圆厂的产能,②在整个碳化硅供应链环节,包括从衬底到最终产品到封装相关的技术都会进行较大的投入,未来5 年公司制造产能将会是现在的1.3 倍。

5   芯片短缺主要原因及预测

2019 年整个半导体行业进入了去库存的阶段,因为很多客户在2018 年采购了大量的芯片,2019 年还有剩余的库存没有用完,消费不是特别旺盛。因此行业的产能也有相应的调整。但是到了2020 年疫情席卷全球影响了所有的行业,大家都处在基本停滞的状态。到了2021 年,各个行业开始逐渐恢复,恢复之后就是所有的行业,包括汽车行业、消费者行业,因为很多人居家办公,需求增大。当需求从四面八方来的时候,半导体行业的产能一时跟不上需求的涌现,所以这是目前芯片短缺最大的原因。未来是否会出现产能过剩的情况? El-Khoury 认为安森美不会出现。因为迄今没有哪家能够百分百地将供应和需求完全匹配。尽管供应有所增加,但需求增加得更加旺盛。例如智能电源和智能感知技术,如果智能电源技术发展起来有了更多的产品,电动车领域也会相应有更加长足的发展。

6   未来自动驾驶的落地需要多长的时间

现在市场上人们已经开始很少谈及L4/L5 自动驾驶,换了一个说法叫L2+,这其实是比较好也是可持续的方向。L2+ 现在已经具备了,汽车中电子含量大大增加了,不管是摄像头还是雷达、激光雷达。El-Khoury认为,未来5%~10% L2+ 都是舒适区。像AutoX 等公司在一些有限的条件下,能够在市区环境实现完全的自动驾驶了。但就大众市场全面自动驾驶的实现,还得是下个年代的事情,未来5~10 年不会完全落地,要再下个10 年。

7   为何在汽车图像传感器领域有优势

的确有一些新公司想要进入汽车市场,尤其是进入到CMOS 图像传感器(CIS) 的领域。但是安森美的业务并没有涉及到移动和消费市场,还是专注于汽车市场,在汽车市场安森美的全球市占率达到60%,在ADAS的市占率是80%,还是有相当大的优势。因为安森美的技术从最开始就是为汽车行业设计,而不是将用于移动和消费行业的相关技术拿来的嫁接到汽车上。安森美为汽车从头进行量身定制专属设计,具备很多优势。例如强调汽车的摄像头在非常亮和暗的环境下一视同仁,有智能感知和高像素范围,即HDR(高动态范围)。全局快门可以探测到快速移动的物体,并且使得这个图像成型,这都是安森美具有的优势技术。另外,车辆安全最高的等级要求汽车内部的摄像头不能够出故障,必须绝对可靠,这也是安森美的专利/ IP。

8   安森美的最大特色和优势

员工创新的能力和差异化能力是安森美最大的优势。不管是在任何行业和市场,在员工能力的支持基础之上,安森美有优势的技术、器件、封装等,在市场上处于领先地位,帮助客户解决问题。无论产品技术多好,背后支持的都是员工、人的创新能力,这是最宝贵的资产。

注1:智能电源:包括功率分立器件,功率模块,模拟电源IC。

智能感知:包括图像传感器,激光雷达,超声波传感器接口,图像处理器。

其他:包括连接,逻辑,MCU,光耦,EEPROM,小信号产品,齐纳二极管等。

(本文来源于《电子产品世界》杂志2021年9月期)

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