由于疫情的影響,全球的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)呈下滑趨勢(shì),Insights 預(yù)測(cè)今年全球半導(dǎo)體營(yíng)收將下降 4%,Gartner 預(yù)測(cè)半導(dǎo)體收入將下降 0.9%。麥肯錫公司預(yù)計(jì),到 2020 年全球芯片市場(chǎng)的銷售需求將下降 5%至 15%。然而,最近 Soitec 卻傳來(lái)一個(gè)逆勢(shì)上漲的消息。2020 財(cái)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(zhǎng)為 28%,是過(guò)去三年銷售額增長(zhǎng)的 2.5 倍;而且,其 EBITDA 利潤(rùn)率達(dá)到 31%,在過(guò)去三年間增長(zhǎng)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(yíng)水平,這四點(diǎn)共同推動(dòng)了 Soitec 的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。在過(guò)去幾個(gè)月,中國(guó)和法國(guó)的企業(yè)都面臨著新冠疫情的挑戰(zhàn)。但面對(duì)疫情的挑戰(zhàn),我們?cè)诒Wo(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(yíng),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(dòng),“漲”字當(dāng)頭
在過(guò)去一年中,Soitec 不斷開(kāi)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(chǎng),5G 技術(shù)極大帶動(dòng)了 RF-SOI 的發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,2020 年全球智能手機(jī)市場(chǎng)出貨量下降了 10%,在 2 億臺(tái)左右。但是這對(duì) Soitec 沒(méi)有帶來(lái)負(fù)面影響,其全球業(yè)務(wù)部高級(jí)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(chǎng)下降的 10%。比如,在 Sub-6 GHz 市場(chǎng),與 4G 相比,5G 的 RF-SOI 增加了 60%;在毫米波市場(chǎng),天線系統(tǒng)需求旺盛,120mm2的 SOI 在增加。”
FD-SOI 可用于帶嵌入式內(nèi)存的低功耗 FPGA 平臺(tái),也可用于高效多線程的駕駛輔助處理器,以及邊緣計(jì)算中的語(yǔ)音處理器和其它微控制單元。隨著產(chǎn)業(yè)界多年對(duì)于 FD-SOI 生態(tài)系統(tǒng)的打造,過(guò)去一年中,F(xiàn)D-SOI 的用量開(kāi)始迅速增長(zhǎng)。FD-SOI 不僅應(yīng)用于汽車、物聯(lián)網(wǎng)、智能手機(jī)等市場(chǎng),還可以在邊緣進(jìn)行安全、可靠的計(jì)算功能,預(yù)計(jì)在 2020 年和 2021 年會(huì)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(chǎng)、面部識(shí)別以及數(shù)據(jù)中心市場(chǎng),其中 Power-SOI 主要服務(wù)于汽車市場(chǎng);Imager-SOI 主要用于面部識(shí)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(gè)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(duì) 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(gòu) EpiGaN 之后, Soitec 在科技和運(yùn)營(yíng)方面實(shí)現(xiàn)了協(xié)同增效。對(duì)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(huì)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(jì)(Dolphin Design)是一家設(shè)計(jì)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(gòu)之后,海豚設(shè)計(jì)在收入和利潤(rùn)方面表現(xiàn)很好。海豚設(shè)計(jì)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(shì)推動(dòng)了 FD-SOI 整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展。
在過(guò)去幾年中,F(xiàn)D-SOI 用量增長(zhǎng)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(lái)越多的應(yīng)用在內(nèi)嵌式存儲(chǔ)的 FPGA 平臺(tái),有云數(shù)據(jù)安全的智能、邊緣、聲音和視覺(jué)處理器,以及應(yīng)用越來(lái)越多的無(wú)電池的 MCU。未來(lái)隨著 5G、Sub-6 GHz 以及毫米波這塊也會(huì)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(lái)促使 Soitec 增長(zhǎng)的三大推動(dòng)力。在 SOI 系列產(chǎn)品的推動(dòng)下,我們能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)步的增長(zhǎng)。以前我們的增長(zhǎng)來(lái)自于 SOI,現(xiàn)在我們不止提供 SOI 產(chǎn)品,通過(guò)提供 POI 和氮化鎵等新品實(shí)現(xiàn)更快地增長(zhǎng),其中碳化硅的應(yīng)用是一個(gè)非常重要的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。”
從材料開(kāi)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(dòng)化、共享和電動(dòng)化成為汽車產(chǎn)業(yè)的大勢(shì)所趨。數(shù)據(jù)顯示,到 2030 年,5G 汽車的銷量會(huì)達(dá)到 1600 萬(wàn),自動(dòng)駕駛 L3 及以上車型銷量會(huì)達(dá)到 700 萬(wàn)輛,而電動(dòng)汽車會(huì)達(dá)到 2300 萬(wàn)輛。可以預(yù)見(jiàn),整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)會(huì)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(jì)會(huì)達(dá)到 50%,汽車行業(yè)的設(shè)計(jì)、創(chuàng)新關(guān)鍵在于電子系統(tǒng),從互聯(lián)、共享、電動(dòng)化、自動(dòng)化,每一部分的增長(zhǎng)從 2%到 22%不等,這給半導(dǎo)體行業(yè)以帶來(lái)巨大的發(fā)展契機(jī)?!盨oitec 中國(guó)區(qū)戰(zhàn)略發(fā)展總監(jiān)張萬(wàn)鵬表示,“同時(shí),網(wǎng)聯(lián)、自動(dòng)化、電動(dòng)化也給未來(lái)汽車帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。在創(chuàng)新和設(shè)計(jì)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(gè)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(duì)于汽車整個(gè)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(jué)處理器是在 28 納米的 FD-SOI 上實(shí)現(xiàn)的。針對(duì)意法半導(dǎo)體的域控制器 MCU、恩智浦用于信息娛樂(lè)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(dòng)駕駛帶來(lái)了哪些好處?張萬(wàn)鵬表示,首先,對(duì)于視覺(jué)處理器和邊緣計(jì)算來(lái)說(shuō),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(duì)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(zhǎng)程和短程雷達(dá)的問(wèn)題;第三,對(duì)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(guò)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(duì)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(gè)汽車的低功耗使用;第六,SOI 的工藝流程在設(shè)計(jì)中只需要更少的設(shè)計(jì)的研磨,產(chǎn)品上市時(shí)間更短,成本更有競(jìng)爭(zhēng)力。
從切割工藝來(lái)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(dòng)動(dòng)力總成核心器件就是逆變器,基于碳化硅的逆變器尺寸會(huì)減小 50%,重量會(huì)隨之減輕,性能也會(huì)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(zhǎng)。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(guò)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(jiǎn)化設(shè)備制造的流程。
從 1995 年到現(xiàn)在,今年預(yù)計(jì)有 60 億臺(tái)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(dòng)器領(lǐng)域。
張萬(wàn)鵬強(qiáng)調(diào),“在目前整個(gè)汽車智能汽車領(lǐng)域大的趨勢(shì)下,材料作為一個(gè)最基礎(chǔ)的產(chǎn)品,對(duì)推動(dòng)汽車的創(chuàng)新越來(lái)越重要。設(shè)計(jì)不單只是一個(gè)產(chǎn)品或系統(tǒng)的設(shè)計(jì),而是需要針對(duì)整個(gè)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(chǎng) 20 年,我們未來(lái)也繼續(xù)希望擴(kuò)大在這個(gè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位,希望能夠?yàn)檫@個(gè)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(gè)汽車行業(yè)向智能化發(fā)展?!?/p>
碳化硅從長(zhǎng)期戰(zhàn)略服務(wù)中國(guó)市場(chǎng)
市面上針對(duì)汽車的產(chǎn)品越來(lái)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(wàn)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(lái)應(yīng)對(duì)未來(lái)汽車行業(yè)會(huì)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(guò)程是漸進(jìn)性的。例如自動(dòng)駕駛的 L1、L2,到未來(lái)的 L5 也是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)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(chǎng)所接納,不斷地提升汽車的使用體驗(yàn)。我們對(duì)碳化硅的研發(fā)是著眼于未來(lái),解決電動(dòng)汽車未來(lái)所面臨的問(wèn)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(duì) SiC 器件的了解仍然是基于一些理論和簡(jiǎn)單測(cè)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(duì)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(chǎng),不管是歐洲、亞洲、中國(guó)還是美國(guó)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(dòng)汽車中的應(yīng)用。大家都希望未來(lái)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(huì)向關(guān)鍵客戶發(fā)送第一批樣品,相信未來(lái)的市場(chǎng)需求會(huì)非常大。
“Soitec 與整個(gè)的生態(tài)系統(tǒng)合作,既包括直接客戶,也包括 OEM、設(shè)計(jì)公司等。通過(guò)這種方式,我們可以更好地理解整個(gè)市場(chǎng),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(yíng)時(shí),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(lái),我們會(huì)與中國(guó)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(guó)的整車、部件市場(chǎng)?!弊詈笱a(bǔ)充。