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아날로그 칩 – 자동차 제조업체에 다음으로 큰 위협이 될 준비가 되었습니까?
아날로그 칩의 용량은 증가할 것으로 예상되지만 증가하는 자동차용 칩 수요를 충족시키기에는 충분하지 않습니다. 따라서 공급은 2023년 말경에 다시 타이트해질 수 있습니다.
자동차용 반도체 공급 타이트함은 2022년과 2023년 상반기에 완화될 것으로 보입니다. 그러나 2023년 말이나 2024년 초에 다시 압박 포인트가 형성될 위험이 있습니다. IHS Markit의 분석에 따르면 아날로그 칩 공급. 2021년 마이크로컨트롤러(MCU) 이후 아날로그 칩은 향후 XNUMX년 동안 차량 생산의 주요 제약이 될 것으로 보입니다.
부족으로 가장 큰 영향을 받은 두 가지 주요 칩 범주는 MCU와 아날로그 칩입니다. 2021년 초에는 MCU가 모든 주목을 받았습니다. MCU의 독점적인 특성으로 인해 최소한의 소프트웨어 및 핀아웃 차이로 인해 전자 제어 장치(ECU)용 MCU의 이중 소스를 갖는 것이 사실상 불가능했습니다. MCU는 일반적으로 40나노미터(nm) 이상의 프로세스 노드에서 제조되며 일부는 현재 28nm에서 처리되기 시작합니다. 메모리와 SoC(System-on-Chip)가 반도체 시장 점유율을 더 많이 차지함에 따라 이러한 영역의 성장을 지원하기 위해 고급 노드에 더 많은 투자가 집중되었고 성숙한 프로세스 노드에는 덜 집중되었습니다.
전기/전자(E/E) 아키텍처가 중앙 집중화되는 추세가 계속되고 있으며 이로 인해 차량당 MCU 수가 줄어들 것입니다. 그러나 새로운 아키텍처와 더 작은 프로세스 노드로 마이그레이션하는 것이 모든 유형의 칩에 유익한 것은 아닙니다. 예를 들어, 아날로그 칩에 대한 수요는 많은 차량 시스템의 필수적인 부분이기 때문에 새로운 E/E 아키텍처와 무관하게 계속해서 증가할 것입니다. 자동차당 수백 개의 아날로그 칩이 필요합니다. 모든 ECU 및 SoC의 전원 관리, 센서용 신호 컨디셔닝, 모든 ECU용 버스 트랜시버, 각 전기 모터용 드라이버(고급 자동차의 경우 최대 100개), LED 램프, 디스플레이, 레이더 트랜시버, 고성능 엔드 오디오 시스템 및 무선 주파수(RF) 프런트 엔드.
MCU 공급이 본격화되면서 아날로그 칩 공급이 이슈로 떠오르고 있다. 아날로그 칩은 일반적으로 90nm ~ 300nm와 같은 성숙한 칩 프로세스를 사용합니다. 이것이 첨단 공정 노드가 아닌 성숙한 진행 노드에서 계속 생산되는 기술적, 상업적 이유가 있습니다. 불행히도 RF 프런트 엔드, 센서 처리, 고급 오디오, 비접촉식 결제 등을 위해 휴대 전화에서도 아날로그 칩에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 차량 세그먼트 및 추진 조합의 성장을 고려할 때 차량당 평균 아날로그 칩 수는 26년에 비해 2023년에 2021% 증가할 것으로 예상됩니다. 이러한 증가는 주로 진행중인 전기화 추세에 기인할 수 있습니다.
대부분의 투자가 고급 노드로 이동하기 때문에 성숙한 프로세스 노드에 대한 프론트 엔드 용량 부족이 있습니다. 우리의 분석에 따르면 2021년과 2022년에 발표된 총 자본 지출 중 86%는 자동차에 몇 개의 칩만 필요로 하는 첨단 기술에 사용되는 반면 12%만 자동차 칩의 90%. E/E 아키텍처의 변화와 상관없이 아날로그 칩에 대한 수요가 증가함에 따라 발표된 자본 지출의 불균형은 아날로그 칩 및 기타 레거시 노드에 대한 향후 병목 현상을 유발할 수 있습니다.
경차 생산에 대한 단기 전망
예상되는 아날로그 칩 공급 부족은 경차 생산에 부정적인 영향을 미칠 것입니다. 그러나 낙관적인 시나리오에서 다른 산업의 아날로그 칩 수요 감소는 자동차 산업의 파운드리 용량 할당을 개선할 수 있습니다. 이 시나리오에서 아날로그 팹의 생산량은 2022년 2022분기부터 2023년 XNUMX분기까지 비슷한 속도로 계속 증가하다가 둔화될 것으로 가정합니다. 이러한 시나리오에서 분기당 추가되는 아날로그 칩 생산 능력은 XNUMX년 XNUMX분기에 정점에 이를 것입니다.
다른 산업의 아날로그 칩에 대한 꾸준한 수요는 자동차 산업의 용량 할당을 안정화할 수 있습니다. 이것은 보수적인 시나리오로 간주됩니다. 이 시나리오는 또한 아날로그 팹의 생산량이 2022년 초부터 정상적인 속도로 증가할 것으로 예상합니다. 분기당 추가되는 아날로그 생산 용량의 양은 2023년 18분기까지 평평해질 것입니다. 아날로그 칩 생산량은 2022년 13%, 2023년 XNUMX%가 될 것입니다.
자동차 생산에 미치는 영향을 분석하기 위해 이 용량을 2022년과 2023년에 생산할 수 있는 최대 자동차 수로 환산했습니다. 이는 24년 2022분기부터 분기당 약 2023만 대의 자동차 생산에 대한 잠재적 한도를 보여줍니다. 2024년 말에서 2021년 초까지 자동차 생산 감소. 주로 이는 향후 몇 년 동안 차량당 칩 수가 증가할 것으로 예상되기 때문일 수 있습니다. 2023년과 비교하여 XNUMX년에는 차량당 평균 아날로그 칩 수가 훨씬 더 많을 것입니다. 사용 가능한 추가 용량은 전기화 및 더 많은 수와 같은 지속적인 추세로 인해 자동차의 아날로그 칩의 급속한 증가를 충족시키기에 충분하지 않습니다. 인포테인먼트 및 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS) 기능.
반도체 칩 용량은 증가할 것이지만 자동차의 아날로그 칩에 대한 증가하는 수요를 충족할 만큼 충분히 빠르지 않습니다. 2021년 MCU 이후 아날로그 칩은 향후 XNUMX년 동안 차량 생산의 주요 제약이 될 것으로 보입니다. 자동차당 아날로그 칩의 수는 추진 유형, 판매 부문 및 E/E 아키텍처에 관계없이 MCU보다 빠르게 증가합니다. 이러한 아날로그 칩은 스마트폰 및 소비자 전자 산업과 같은 다른 많은 산업에서도 수요가 많습니다.
현재 자본 지출 및 용량 궤적은 2022년과 2023년 초에 자동차 산업의 상황이 개선될 수 있음을 보여줍니다. 공급 부족은 2023년 말 또는 2024년 초에 형성될 수 있습니다. 이는 성숙한 노드의 용량 증가와 같은 여러 매개변수에 따라 달라집니다. , 자동차 산업의 아날로그 팹 용량 할당 및 기타 산업의 아날로그 칩 수요. 향후 몇 년 동안 자동차 생태계의 다양한 참여자들의 노력을 고려할 때 자동차 생산의 잠재적 한도를 높이기 위해 아날로그 용량 확장에 더 많은 투자가 있을 수 있습니다. 자동차 제조사들은 파운드리와 보다 직접적인 관계를 형성하여 반도체 공급망에 대한 가시성을 높이기 위해 노력하고 있습니다. 이를 통해 2023년 이후에는 자동차 산업에 대한 용량 할당이 개선되고 차량 생산 용량이 개선될 수 있습니다.
저자 :
Jeremie Bouchaud - IHS Markit, E/E 및 반도체, Autonomy 이사
Hrishikesh S - 연구 분석가, 자동차, IHS Markit
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