文|導體產業縱橫

作為半導體行業的風向標，存儲行業整體在今年第三季度承壓。近期的三季度業績會中，除三星外，頭部存儲原廠SK海力士、美光、鎧俠等都基于目前的業績和市場表現，提出對明年的資本開支進行縮減，同時放緩對先進工藝的推進腳步。這意味著，在面臨如今高庫存壓力的行情下，上游存儲原廠在積極帶頭進行庫存減壓動作，同時原廠也在對產品進行一定降價動作等。

但是 Yole 預測到 2027 年汽車存儲器的收入將增加兩倍，占汽車半導體市場的 17%，2021到2027年的復合年均增長率為 20%，超過全球存儲器市場同期的8% CAGR和汽車半導體市場同期的10% CAGR。

據Yole的最新報告，獨立內存市場規模高達1670億美元，占整個半導體市場的 28%。相比之下，汽車存儲器市場（2021 年為 43億美元）占全球存儲器市場收入的 2.6%，占汽車半導體的 10%——表明非存儲器電子元件在當前車輛中的普及。

汽車半導體：來勢洶洶

據Yole報道，汽車半導體市場呈現持續增長。

隨著基于半導體的應用（例如更高水平的高級駕駛輔助系統 (ADAS) 和電氣化）的滲透率增加，這是可以預想的到的。盡管輕型汽車市場相對平穩，但半導體芯片市場預計將從 2021 年的 440億美元增長到 2027 年的807億美元，復合年增長率 (CAGR) 為 11.1%。這代表每輛車的半導體芯片價值約 550 美元，到 2027 年將增長到約 912 美元。這也是汽車中實施的芯片數量的增加，從今天的約 820 個芯片到 2027 年每輛車約 1100 個芯片。

汽車電氣化的快速發展需要新型襯底，例如用于電力電子的 SiC。預計到 2027 年將達到 1.13 萬片襯底。目前雖然與 2027 年預計的硅襯底相比仍然較低，但 SiC 的增長速度將超過硅和 GaAs/Sapphire。

ADAS也是一個重要的驅動力，低至16納米/10納米的尖端技術的MCU將進入ADAS，包括雷達和其他傳感器控制。L4和 L5自動駕駛將推動對更多內存 (DRAM) 和計算能力的需求不斷增長。

對于電氣化，垂直整合在 OEM 中越來越受歡迎，并且可以通過多種方式進行：完全集成到組件級別、系統集成和分包按需打印零件、與關鍵組件供應商的戰略合作/直接投資等。傳統汽車供應鏈需要徹底審視自身定位，并通過合資、并購以及新的投資和撤資進行轉型，以保持其競爭優勢。

盡管半導體在正在進行的顛覆性轉型中對汽車行業至關重要，但大多數參與者，包括 OEM 和 T1 供應商，還沒有明確的半導體戰略。為未來做好準備，迫切需要內部和外部半導體技術及其供應鏈方面的具體專業知識。

汽車存儲器：大升級

車用存儲器是一個潛力非常大的市場，其中多種存儲產品都會有較大增長性，包括NOR/NAND FLASH、DRAM、EEPROM、SRAM等。

在特斯拉的帶領下，越來越多的汽車廠將前儀表面板改成了觸摸顯示屏，引發了對大容量存儲器的需求。還有5G的商用和自動駕駛的試水，讓汽車產生了大量的高速數據交互類應用，也讓高速和高容量的存儲器成為了必需品。

2017年，每輛汽車存儲設備硬件成本僅在20美元左右（不包括集成在MCU中的存儲單元）。當智能駕駛到L4/L5時，存儲設備硬件成本在300-500美元左右。有人估計，單車需要配置32GB DRAM和200GB NAND來與其功能進行匹配，從而實現智能汽車的功能。

NAND和DRAM將是主要車載存儲器的主要增長點，驅動來源于通訊娛樂系統的升級和5G與AI快速發展帶來的自動駕駛落地。

高級駕駛輔助系統（ADAS）和無人駕駛車輛系統要求使用強大的處理器，這類處理器對存儲器容量和帶寬均有要求，只有DRAM才能適配。

同樣，大容量NAND也在其中發揮無可替代的作用。ADAS提醒駕駛員注意汽車與其他障礙物距離過近等潛在危險，自動打開大燈，調節行駛速度，啟動緊急制動，提醒駕駛員注意周圍車輛，保持車輛在車道上正常行駛，甚至是監控駕駛員的盲區。此外，信息娛樂系統的設置必須能夠瞬時保存，以防因為斷電導致信息丟失。所有這些功能都需要高性能NAND來支持。

由于汽車內電子設備產生和處理的數據量激增，車用存儲器在容量和規格上都將進行一輪史無前例的大升級。

目前，整個汽車內存市場目前由美光主導，估計市場份額為 45%（按收入計），其次是三星，市場份額為 13%。英飛凌、鎧俠、SK海力士和ISSI均排在三星之后，市場份額≤7%。

隨著汽車技術的不斷演進，DRAM最大的增量空間還是來自于自動駕駛。

美光科技市占率近半地位穩固、技術領先，國內存儲龍頭北京君正DRAM市占率第二，三星、南亞科、華邦電緊隨其后。從競爭格局來看，美光科技作為絕對龍頭市占率達45%，2021年度進行了LPDDR5采樣測試，為行業領先。北京君正收購北京矽成后進入車載存儲芯片領域，已與博世汽車、大陸集團等下游車企達成緊密合作；汽車智能化程度的提高和相關技術的不斷升級，也將帶來除存儲芯片之外的其他各類車載芯片的需求增長，北京矽成專注在汽車及工業領域的多年芯片研發經驗將在智能駕駛時代迎來新的發展前景。

自動駕駛的核心是AI技術，需要極高的算力、創新的內存和存儲系統，用來處理和保存計算機做出模仿人類決策所需的大量數據。

自動駕駛汽車所含代碼行數將超過迄今為止創建的任何其他軟件平臺。到 2020 年，預計典型的車輛將包含超過 3 億行代碼，包含 1 TB以上的存儲，需要每秒超過 1 TB 的內存帶寬來支持自動駕駛平臺所需的計算性能。傳統的DRAM顯然已不能勝任。

汽車存儲器未來趨勢

電動化、信息化、智能化、網聯化發展推動汽車存儲革命，未來汽車存儲將由GB級走向TB級別。從當前看，ADAS系統、新一代中控系統，為實現車聯網引入5G連接技術、端邊云和OTA等均為基礎代碼、數據與參數存儲的載體。未來更豐富的娛樂系統，更強的中控電腦和數字駕駛艙，更完備事件記錄系統，更多的傳感器和輔助駕駛決策將對存儲空間提出“TB級”需求。

最新一代的LPDDR5和即將到來的DDR5被賦予厚望。LPDDR5特別適用于最新型車輛使用的更大顯示器，能夠管理日益復雜的導航圖像和駕駛艙單元的控制區域。此外，從傳統的IVI派生而來、利用車內攝像頭的數字集群、前后傳感器以及駕駛員監控系統，都需要使用LPDDR5的高端功能。更為強大的DDR5則將出現在下一代自動駕駛SoC當中。

存儲器廠商們已經紛紛行動起來。近期，存儲器大廠美光就宣布首款車用LPDDR5存儲器已開始送樣，該方案根據基于國際化標準ISO 26262設計，符合美國汽車協會最嚴格的要求。

盡管前景光明，業內人士對DRAM能否在近期爆發還是持謹慎態度。呂東就認為，DRAM的上量需考慮自動駕駛和智能交通等技術大規模應用進度，汽車的電動化和智能化并不能和自動駕駛的普遍應用完全劃上等號，相信DRAM在自動駕駛成熟后才會有爆發性的增長。

汽車市場在質量、資格、可靠性、功能安全和供應壽命方面有特定要求，需要解決這個市場的參與者付出額外的努力和奉獻精神。

長期以來，所使用的存儲器技術僅限于穩健的解決方案，例如 EEPROM 和 NOR 閃存。隨著數字駕駛艙和 ADAS 智能傳感器以及自動駕駛功能的普及，這種情況已經發生了變化。

從帶有主要信息娛樂單元的模擬儀表板，車輛現在正在采用完全集中的數字駕駛艙電子設備。例如，DRAM 已經從 DDR2 和 DDR3L 發展到 LPDDR4(x)，在某些情況下甚至是 GDDRx。相關數據存儲需求的增加導致采用更大、更快管理的 NAND 解決方案。從 eMMC 開始，越來越多的設計在最豪華的車輛中采用 UFS 和潛在的 PCIe 固態硬盤 (SSD)。

ADAS 功能正在推動智能傳感器的普及，例如前置攝像頭、成像雷達，甚至激光雷達。這將需要高密度 NOR 閃存（(Q)SPI 到 xSPI）和 DRAM（DDR3L 或 LPDDR4），具體取決于所使用的應用程序處理單元。

自動駕駛需要采用中央處理和人工智能功能。后者需要高帶寬 DRAM。雖然大部分設計使用的是LPDDR4(x)或DDR4，但也有一部分使用的是GDDRx，未來我們可能還會想到HBM。自動駕駛需要存儲大量代碼和數據，因此需要采用 eMMC 或 UFS 設備。預計未來用于自動駕駛汽車的事件數據記錄器（黑匣子）需要非常大的密度和速度，這可能會導致采用 PCIe SSD。

作為汽車電子系統中不可或缺的一員，車用存儲器的前景不可限量。巨大的商機當前，三大存儲巨頭已經對車用市場進行了各種布局，而國內的存儲新勢力也開始躍躍欲試，新一輪的競賽已經悄悄展開。