意法半導體（ST）是一家擁有非常廣泛產(chǎn)品組合的半導體公司，尤其汽車更是ST非常重視的市場之一。 意法半導體車用和離散元件產(chǎn)品部策略業(yè)務開發(fā)負責人Luca SARICA指出，去年車用和離散元件產(chǎn)品部（ADG）占了ST總營收的30%以上。ST在2021年的營收達到43.5億美元，而若與去年相比，車用產(chǎn)品部門與功率和離散元件部門的營收增幅都相當顯著，達30%以上。車用和離散元件產(chǎn)品部擁有意法半導體大部分的車用產(chǎn)品，非常全面性的產(chǎn)品組合能夠支援汽車的所有應用。
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| 電動化和數(shù)位化加速驅(qū)動汽車業(yè)務成長 |
ADG的營收分布也證實了一點。去年ST的總營收有70%的來自車用產(chǎn)品，30%來自工業(yè)及個人電子產(chǎn)品中的電源解決方案。意法半導體2022年5月舉辦了資本市場日（Capital Market Day）活動。活動的重點之一便是分享我們的全球策略，以及如何在2025至2027年成為一家營收超過200億美元企業(yè)的使命。但這一個使命背後是由誰肩負呢？為此，意法又制定了什麼策略呢？我們會持續(xù)進步，并擴大核心業(yè)務，這是我們公司的根基所在。但要實現(xiàn)超過200億美元的預期營收目標，主要還是必須依靠汽車業(yè)務。
為什麼汽車是意法半導體的核心業(yè)務呢？目前，ST正從傳統(tǒng)汽車邁向電動及連網(wǎng)汽車轉(zhuǎn)型。這個轉(zhuǎn)型趨勢代表車用領域發(fā)生了重大變革，亦同時帶動了半導體的商機。順應這兩大趨勢的過程中，車用半導體元件數(shù)量飛速成長。一輛傳統(tǒng)汽車中半導體元件的成本，大約是500美元，然而，如果再統(tǒng)計一輛新軟體定義電動汽車中的半導體元件的成本，預估大約落在1,500至2,000美元，也就是傳統(tǒng)汽車的三至四倍。
ST是一家致力於創(chuàng)新的企業(yè)，為了幫助客戶轉(zhuǎn)型需求，在過去幾年當中，我們在電動汽車（或汽車電動化）領域投入了大量資金，包含投資新的寬能隙（WBG）技術及解決方案，像是碳化矽（SiC），以及氮化??（GaN）。目前，尤其是在碳化矽領域，意法半導體是汽車產(chǎn)業(yè)中，首家提供一流的解決方案，以支援客戶制造超高效能電動汽車的企業(yè)。在數(shù)位化領域，ST不僅止於投資新技術，還予以創(chuàng)新，以因應轉(zhuǎn)型於軟體定義汽車的需求。其中，ST投資開發(fā)了名為FD-SOI的數(shù)位技術，該技術配備嵌入式非易失性記憶體和相變記憶體（PCM），是ST Stellar MCU統(tǒng)一數(shù)位平臺的主力。此平臺主要適用於連接云端的現(xiàn)代汽車，因為連接云端的現(xiàn)代汽車所需之運算能力高出傳統(tǒng)汽車10倍以上，因此，ST Stellar統(tǒng)一數(shù)位化平臺便成為軟體定義汽車的重要基礎。
接下來深入了解這兩大趨勢，以及ST滿足客戶新需求的方法。從電動汽車開始。如果將傳統(tǒng)汽車與電動汽車進行比較，會發(fā)現(xiàn)後者增加了四、五個新的元件。電動汽車所新增的四個主要電子模組，包含電驅(qū)逆變器、車載充電器、DC-DC轉(zhuǎn)換器，及電池管理系統(tǒng)。透過圖可知每個方框（電子模組）所包含的電子元件數(shù)量相當多，這對於與ST相同的半導體供應商來說是一個新的商機。從這張簡報可以看到新增之半導體元件的成本，扣除去常規(guī)電子元件，每輛汽車新增的半導體元件成本高達1,000美元，也就是說，新增的電子元件有九成都來自於電源設備。每一個應用、每一個電子模組都需要電源解決方案驅(qū)動（相當於肌肉的角色），而每一個應用也都需要像「大腦」般的數(shù)位化解決方案，而類比元件則會幫助驅(qū)動應用將「大腦」與電源連接起來。
之前有提到，ST是一家擁有廣泛產(chǎn)品組合的供應商，能夠提供所有的電子建構模組，滿足每一種應用的需求。今天并不會詳細介紹所有的解決方案，只會著重在兩個重點。首先，在電源領域，ST提供大量碳化矽功率模組及IGBT，這些產(chǎn)品可以有效減少汽車的二氧化碳排放量，并確保電動車每個電驅(qū)及電源轉(zhuǎn)換階段擁有最隹性能。另外一個重點是，在數(shù)位化領域，ST推出了新的產(chǎn)品家族：Stellar E。Stellar E是ST Stellar統(tǒng)一電子平臺中的其中一片拼圖，是專為電動車使用的／需要的數(shù)位電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)量身打造的微控制器。
轉(zhuǎn)型至現(xiàn)代化汽車的另一個關鍵是軟體定義汽車及汽車所采用的新架構。如圖所示，可以找出導致（汽車）半導體元件增加的其他四個主要因素。第一是新的汽車架構以及為了使更為復雜的軟體平臺運作，所需新增加的先進微控制器及處理器。而這也是車用和消費市場融合的結果除了能跑越來越多的里程數(shù)，還能與云端的連線，并運作非常復雜又需隨時更新的軟體。而其他方框中的因素亦同等重要，包含ADAS和自動駕駛汽車中的視覺系統(tǒng)、V2X 和互聯(lián)、以及雷達系統(tǒng)。
每輛汽車所新增的半導體元件價值預估落在350美元以內(nèi)，而為此，ST廣泛的產(chǎn)品組合便能為各個方框內(nèi)的四大系統(tǒng)提供數(shù)位化、類比及功率元件。這里，我將與大家分享ST在數(shù)位領域所提供的產(chǎn)品即每輛汽車的「大腦」。正如先前所提，我們擁有一個名為「Stellar」的統(tǒng)一數(shù)位平臺。而此數(shù)位平臺包含微控制器及微處理器，旨在滿足原始設備制造商和汽車制造商對新架構的需求，確保他們能夠擁有完整功能，并能依照需求將汽車連接至云端、更新軟體、執(zhí)行個人化的軟體平臺。
ST非常注重汽車應用，因為這是我們重點關注的領域之一。正因為如此，我們斥資開發(fā)一流的創(chuàng)新技術及解決方案，以幫助客戶因應新趨勢的來臨。但與此同時，我們發(fā)現(xiàn)每輛汽車所用的半導體元件總需求在增加，且成長幅度非常大。如之前所提，電動汽車對半導體元件需求比傳統(tǒng)汽車高出了3至4倍。這意味著擴大半導體元件產(chǎn)能以滿足不斷成長的需求勢在必行。因此，ST不斷投入資金、擴大產(chǎn)能。
ST的制造策略有兩大基礎。第一個是擴建12寸晶圓廠。ST特別重視法國Crolles和義大利Agrate的晶圓生產(chǎn)，從2022年7月發(fā)布的新聞稿中便能了解ST與格羅方德（GlobalFoundries）的合作，是為擴大Crolles工廠產(chǎn)能。此合作案尤其重視數(shù)位領域，也就是意法的數(shù)位產(chǎn)品。同時，ST也為軟體定義汽車及電動汽車提供產(chǎn)品服務，目前正在投入大量資金建設、生產(chǎn)電源產(chǎn)品，尤其是寬能隙解決方案的工廠。ST在義大利的卡塔尼亞（Catania）工廠及新加坡工廠都已經(jīng)在生產(chǎn)碳化矽產(chǎn)品。2021年10月，ST宣布將在義大利Catania建立一座碳化矽基板綜合制造廠，以滿足剛才提到持續(xù)成長的需求。這些都是ST的車用市場策略概述。
