车载MCU的供给并非单一模式,而是以IDM自有产能为基础、晶圆代工为重要补充的“自有+外包”双轨结构。主流厂商如瑞萨、恩智浦虽采用IDM模式,但大部分产品仍依赖台积电、中芯、华虹等代工厂完成制造,由此形成上游晶圆制造与IP/EDA、中游MCU设计与封测、下游整车与Tier1跨环节协作的产业链分工。
上游:晶圆制造与IP/EDA
车载MCU普遍采用28–65nm成熟制程,一般用8英寸产线生产。由于成熟制程产线长期面临被迭代取代的预期,晶圆厂此前扩产意愿不强,这也是缺芯期间供给紧张的重要背景。IP与EDA则位于设计环节之前,为MCU厂商提供可复用的功能模块与设计工具,是产业链最前端的基础支撑。
中游:IDM与代工的双轨协作
中游是分工协作的核心。瑞萨、恩智浦等厂商采用IDM模式,部分MCU由自有晶圆厂生产,但大部分产品通过代工厂完成。资料显示,瑞萨自2012年起将40/45nm MCU外包给台积电,自2005年起将110/130nm外包台积电;恩智浦自2016年起将28nm MCU外包给台积电。英飞凌、Cypress、德州仪器、微芯等也分别将不同制程节点外包给台积电、联华电子等。可见,IDM并不等于全流程自产,而是“设计自主+制造部分外包”的混合供给。
| 厂商 | 制程节点与外包情况 |
|---|---|
| 瑞萨 | 40/45nm自2012年起外包台积电;110/130nm自2005年起外包台积电 |
| 恩智浦 | 28nm自2016年起外包台积电;部分车用处理器外包台积电 |
| 英飞凌 | 16nm自2017年起外包台积电;40/45nm外包台积电 |
| 德州仪器 | 40/45nm外包台积电和联华电子;DSP由自己生产 |
| 意法半导体 | 28nm、40/45nm大部分内部生产,小部分外包 |
封测环节紧随晶圆制造之后,由专业封测厂或厂商自有产线完成,形成设计与制造跨环节的协作闭环。
下游:整车与Tier1的需求拉动
下游整车厂与Tier1是需求的最终来源。通常一个ECU至少配备一颗MCU,部分基于安全性考虑会配备两颗。传统普通燃油车单车MCU需求约70颗,豪华燃油车可达150颗,智能汽车则可能达到300颗。电动车因电池管理系统、动力控制系统等新增需求,对MCU的用量进一步提升。这种需求结构,反过来决定了上游代工产能的分配节奏。
常见问题
车载MCU为什么采用IDM与代工混合模式?
IDM模式让厂商掌握设计与核心制造能力,而将部分制程节点外包给代工厂,可借助代工厂的成熟产能与工艺平台,灵活匹配不同产品线的需求。瑞萨、恩智浦等厂商的做法表明,自有晶圆厂与外部代工并非替代关系,而是互补的双轨供给。
哪些代工厂在车载MCU供给中扮演主要角色?
最主要的是台积电,此外还有中芯和华虹等厂商。从公开的代工选择看,台积电承接了瑞萨、恩智浦、英飞凌、德州仪器等多家厂商多个制程节点的外包订单,是车载MCU产能的重要来源。
缺芯背景下,这种分工协作结构会改变吗?
缺芯期间,厂商曾通过购买二手8英寸设备扩产、重新分配产能等方式应对,但整体扩产并不积极,成熟制程产能增长有限。因此,以自有产能加外部代工为核心的双轨协作结构,短期内仍是车载MCU供给的主要形态。