Chip analog – siap menjadi ancaman besar berikutnya bagi pembuat mobil?

Kapasitas chip analog diperkirakan akan tumbuh, tetapi sepertinya tidak cukup untuk memenuhi peningkatan permintaan chip di mobil; oleh karena itu, pasokan mungkin akan mengencang lagi sekitar akhir tahun 2023.

Keketatan pasokan semikonduktor otomotif kemungkinan akan berkurang pada tahun 2022 dan pada paruh pertama tahun 2023. Namun, ada risiko titik-titik tekanan meningkat lagi pada akhir tahun 2023 atau awal tahun 2024. Menurut analisis IHS Markit, kekhawatiran baru muncul atas pasokan chip analog. Setelah mikrokontroler (MCU) pada tahun 2021, chip analog kemungkinan akan menjadi kendala utama produksi kendaraan selama tiga tahun ke depan.

Dua kategori chip utama yang paling terpengaruh oleh kekurangan adalah MCU dan chip analog. Sebelumnya pada tahun 2021, MCU menerima semua perhatian. Sifat kepemilikan MCU membuat hampir tidak mungkin untuk memiliki sumber ganda MCU untuk unit kontrol elektronik (ECU) karena perbedaan perangkat lunak dan pinout minimal. MCU diproduksi pada node proses biasanya di atas 40 nanometer (nm), dengan beberapa di antaranya sekarang mulai diproses pada 28 nm. Karena memori dan system-on-chip (SoCs) telah menangkap lebih banyak pangsa pasar semikonduktor, investasi lebih terkonsentrasi pada node canggih untuk mendukung pertumbuhan di area tersebut dan lebih sedikit difokuskan pada node proses yang matang.

Ada kecenderungan berkelanjutan menuju sentralisasi arsitektur listrik/elektronik (E/E), dan itu akan menghasilkan jumlah MCU yang lebih kecil per kendaraan. Namun, migrasi ke arsitektur baru dan node proses yang lebih kecil tidak bermanfaat untuk semua jenis chip. Misalnya, permintaan chip analog akan terus meningkat secara independen dari arsitektur E/E baru karena mereka merupakan bagian penting dari banyak sistem kendaraan. Ratusan chip analog diperlukan per mobil. Semua yang berikut ini memerlukan chip analog: manajemen daya setiap ECU dan SoC, pengkondisian sinyal untuk sensor, transceiver bus untuk setiap ECU, driver untuk setiap motor listrik (hingga 100 pada mobil mewah), lampu LED, display, transceiver radar, high- sistem audio akhir, dan frekuensi radio (RF) ujung depan.

Sekarang pasokan MCU dalam kondisi yang lebih baik, pasokan chip analog muncul sebagai masalah. Chip analog biasanya menggunakan proses chip yang matang, misalnya 90 nm hingga 300 nm. Ada alasan teknis dan komersial mengapa ini akan terus diproduksi pada node kemajuan yang matang dan bukan pada node proses terdepan. Sayangnya, permintaan chip analog juga meningkat untuk ponsel—untuk RF front-end, pemrosesan sensor, audio kelas atas, dan pembayaran tanpa kontak, untuk beberapa nama. Mempertimbangkan pertumbuhan segmen kendaraan dan bauran propulsi, jumlah rata-rata chip analog per mobil diperkirakan akan meningkat sebesar 26% pada tahun 2023 dibandingkan dengan tahun 2021. Pertumbuhan ini terutama dapat dikaitkan dengan tren elektrifikasi yang sedang berlangsung.

Ada defisit kapasitas front-end untuk node proses yang matang karena sebagian besar investasi digunakan untuk node yang lebih maju. Menurut analisis kami, dari total belanja modal yang diumumkan pada tahun 2021 dan 2022, 86% diarahkan pada teknologi canggih yang hanya membutuhkan beberapa chip di dalam mobil, sedangkan hanya 12% untuk proses matang, yang digunakan untuk memproduksi lebih dari 90% dari chip di dalam mobil. Dengan meningkatnya permintaan chip analog, terlepas dari perubahan arsitektur E/E, ketidakseimbangan dalam belanja modal yang diumumkan ini dapat menyebabkan kemacetan di masa mendatang untuk chip analog dan node lama lainnya.

Prospek jangka pendek untuk produksi kendaraan ringan

Kekurangan pasokan chip analog diperkirakan akan berdampak negatif pada produksi kendaraan ringan. Namun, dalam skenario optimis, penurunan permintaan chip analog oleh industri lain dapat menyebabkan alokasi kapasitas pengecoran untuk industri otomotif meningkat. Di bawah skenario ini, juga diasumsikan bahwa output fab analog akan terus meningkat pada kecepatan yang sama pada kuartal pertama 2022 hingga kuartal ketiga 2022 sebelum melambat. Dalam skenario seperti itu, penambahan kapasitas produksi chip analog per kuartal akan mencapai puncaknya pada kuartal keempat tahun 2023.

Permintaan yang stabil akan chip analog dari industri lain dapat menstabilkan alokasi kapasitas untuk industri otomotif. Ini dianggap sebagai skenario konservatif. Skenario ini juga mengantisipasi peningkatan output fab analog dengan kecepatan normal mulai awal 2022. Jumlah penambahan kapasitas produksi analog per kuartal akan merata pada kuartal kedua tahun 2023. Dalam skenario median, perkiraan peningkatan year-on-year di produksi chip analog akan menjadi 18% pada tahun 2022 dan 13% pada tahun 2023.

Untuk menganalisis dampaknya terhadap produksi mobil, kapasitas ini diubah menjadi jumlah maksimum mobil yang dapat dibangun pada 2022 dan 2023. Ini menunjukkan potensi plafon produksi mobil sekitar 24 juta unit per kuartal mulai kuartal ketiga 2022 dan seterusnya. penurunan produksi mobil dari akhir 2023 ke awal 2024. Terutama, hal ini dapat dikaitkan dengan perkiraan pertumbuhan jumlah chip per kendaraan dalam beberapa tahun ke depan. Dibandingkan dengan tahun 2021, jumlah rata-rata chip analog per mobil akan jauh lebih tinggi pada tahun 2023. Kapasitas tambahan yang tersedia tidak cukup untuk memenuhi peningkatan pesat chip analog di mobil, didorong oleh tren yang sedang berlangsung seperti elektrifikasi dan jumlah yang lebih tinggi. fitur infotainment dan sistem bantuan pengemudi (ADAS) yang canggih.

Kapasitas chip semikonduktor akan tumbuh, tetapi tidak cukup cepat untuk memenuhi peningkatan permintaan chip analog di mobil. Setelah MCU pada 2021, chip analog kemungkinan akan menjadi kendala utama produksi kendaraan dalam tiga tahun ke depan. Jumlah chip analog per mobil meningkat lebih cepat daripada MCU terlepas dari jenis propulsi, segmen penjualan, dan arsitektur E/E. Chip analog ini juga sangat diminati di banyak industri lain seperti industri smartphone dan elektronik konsumen.

Belanja modal dan lintasan kapasitas saat ini menunjukkan bahwa situasi mungkin membaik untuk industri otomotif pada tahun 2022 dan awal 2023. Keketatan pasokan dapat terbentuk menjelang akhir 2023 atau awal 2024. Hal ini tergantung pada beberapa parameter, seperti pertumbuhan kapasitas untuk node dewasa , alokasi kapasitas fab analog untuk industri otomotif, dan permintaan chip analog oleh industri lain. Di tahun-tahun mendatang, mengingat upaya berbagai pemain di ekosistem otomotif, mungkin ada lebih banyak investasi untuk perluasan kapasitas analog guna mengangkat plafon potensial untuk produksi mobil. Pembuat mobil sedang berupaya membangun visibilitas yang lebih baik ke rantai pasokan semikonduktor dengan membentuk hubungan yang lebih langsung dengan pengecoran. Hal ini dapat menghasilkan peningkatan alokasi kapasitas untuk industri otomotif dan peningkatan kapasitas produksi kendaraan pada tahun 2023 dan seterusnya.

Penulis:
Jeremie Bouchaud – Direktur, Otonomi, E/E & Semikonduktor, IHS Markit
Hrishikesh S – Analis Riset, Otomotif, IHS Markit

Tonton webinar sesuai permintaan tentang Pembaruan Krisis Rantai Pasokan: Fokus Semikonduktor

Baca lebih banyak artikel seperti ini. Berlangganan AutoTechInsight.
AutoTechInsight menyediakan banyak pemikiran, data, dan analisis orisinal tentang berbagai topik dan sektor industri otomotif. Kunjungi AutoTechInsight untuk melihat semua penawaran kami.


Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *