La ola de electrificación e inteligencia de los automóviles se acerca y la demanda de chips de memoria para automóviles ha aumentado significativamente.
Con el desarrollo de Internet móvil e Internet de las cosas, la demanda de almacenamiento de datos ha aumentado, lo que será un beneficio a mediano y largo plazo para las empresas de almacenamiento de datos relacionadas.
1. Categorías de almacenamiento de datos
Según los diferentes medios de almacenamiento, el almacenamiento digital moderno se divide principalmente en tres categorías: almacenamiento óptico, almacenamiento magnético y almacenamiento de semiconductores.
Tamaño y proporción de los distintos tipos de mercado de almacenamiento en 2019.
El almacenamiento óptico incluye formas comunes como CD y DVD.
El almacenamiento magnético incluye cintas, disquetes, discos duros, etc.
El almacenamiento de semiconductores es el dispositivo de almacenamiento más utilizado y con mayor tamaño de mercado en el campo del almacenamiento.
El almacenamiento de semiconductores se puede dividir en chips de memoria volátiles y chips de memoria no volátiles.
Los chips de memoria volátiles no podrán guardar datos después de que se apague el circuito en el que se encuentran. Los productos representativos incluyen DRAM y SRAM.
Los chips de memoria no volátiles aún retienen datos después de que se apaga el circuito en el que se encuentran. Los productos representativos son NAND Flash y NOR Flash.
1. Introducción a la DRAM
DRAM y Flash son los chips de memoria más importantes actualmente en el mercado.
La DRAM es un tipo de memoria dinámica de acceso aleatorio, normalmente dispuesta en una matriz bidimensional con un condensador y un transistor como unidad.
Dado que el circuito del transistor tendrá corriente de fuga, la cantidad de carga almacenada en el condensador no es suficiente para una correcta identificación. Por lo tanto, la DRAM debe cargarse periódicamente y por eso se denomina memoria "dinámica".
Tiene las características de alta capacidad, gran ancho de banda, bajo consumo de energía, retraso corto, bajo costo, etc., y se utiliza principalmente en teléfonos inteligentes (43%), servidores (30%), PC ( 13%) y otros campos.
Es la categoría de producto individual más grande en la industria de los semiconductores, con un tamaño de mercado de 62 mil millones de dólares en 2019, lo que representa el 56 % del mercado de almacenamiento de semiconductores.
2. Introducción a la Memoria Flash (Flash)
La Memoria Flash (Flash) puede retener datos durante mucho tiempo incluso sin suministro actual, y sus características de almacenamiento son equivalentes a las de una disco duro.
Flash tiene las características y ventajas de larga vida útil, tamaño pequeño, bajo consumo de energía y no volatilidad. Se utiliza principalmente para el almacenamiento de códigos y datos. Sus aplicaciones posteriores son electrónica de consumo y comunicaciones móviles. comunicaciones de red, Computadoras personales, servidores y otros campos.
Hay dos tipos principales de Flash: NAND y NOR. Los tamaños de mercado de los dos en 2019 fueron de 46 mil millones y 2,2 mil millones de dólares estadounidenses respectivamente, lo que representa el 42% y el 2%.
Los dispositivos Flash deben borrarse antes de las operaciones de escritura. Las operaciones de borrado NAND son simples, por lo que la velocidad de escritura NAND es mucho más rápida que NOR.
Aunque NOR Flash tiene velocidades de escritura y borrado más lentas, tiene velocidades de lectura más rápidas. En los primeros días de las computadoras, portátiles y teléfonos básicos, la principal demanda era leer los programas subyacentes del sistema. Por lo tanto, en la era de los teléfonos básicos, NOR Flash estaba de moda.
3. Comparación de rendimiento de varios tipos de chips de memoria
Comparación de DRAM y SRAM: SRAM requiere más transistores para una sola unidad de memoria y tiene velocidades de lectura y escritura más rápidas, pero el precio general Es más caro y tiene poca capacidad, por lo que solo se utiliza en lugares con requisitos más estrictos.
La DRAM tiene una gran capacidad, tiene importantes ventajas en precio y tiene una amplia gama de aplicaciones.
Comparando NAND y NOR: La característica de NOR es que se puede ejecutar dentro del chip, es decir, la aplicación se puede ejecutar directamente en FLASH, por lo que la eficiencia de lectura es muy alta, pero solo cuando la capacidad es pequeño (1 ~ 16 MB) tiene un rendimiento de alto costo.
NAND se caracteriza por una mayor capacidad de almacenamiento y una velocidad de reescritura más rápida que NOR. Se utiliza ampliamente en teléfonos móviles, unidades de estado sólido (SSD) y otros campos.
2. Espacio de mercado para chips de memoria para automóviles
Con el rápido desarrollo de la electrificación y la inteligencia en los automóviles, la proporción de componentes electrónicos configurados en los automóviles está aumentando.
Según las estadísticas de McKinsey, el coste de los semiconductores de un vehículo eléctrico puro es de 704 dólares, casi el doble que los 350 dólares de un coche tradicional.
Se estima que cada vehículo está equipado con una media de 1.600 semiconductores.
El tamaño del mercado de chips para automóviles aumentó de 32.100 millones de dólares en 2016 a 45.000 millones de dólares en 2020, con una tasa de crecimiento compuesta del 8,81%.
Tamaño del mercado mundial de chips para automóviles y previsión de 2016 a 2025
Sohu Auto predice que el tamaño del mercado mundial de chips para automóviles puede alcanzar los 63.000 millones de dólares en 2025, con una tasa de crecimiento compuesta de 2016 -2025 es 7,78%.
Trendforce predice que el uso de DRAM por vehículo será de aproximadamente 4 GB en 2021, y la CAGR del uso de DRAM por vehículo superará el 30 % en los próximos tres años.
1. La conducción autónoma impulsa la demanda de chips de memoria
La introducción de sistemas de conducción autónoma puede reducir eficazmente los accidentes de tráfico causados por factores humanos, y se espera que los sistemas de conducción autónoma se conviertan en características estándar de coches del futuro.
Diagrama esquemático de las distintas etapas del sistema de conducción autónoma
Los coches autónomos estarán equipados con una gran cantidad de sistemas de detección, que necesitan almacenar datos para proporcionar datos básicos como parámetros. para vehículos autónomos, lo que genera la necesidad de almacenamiento de gran capacidad. Aumento de la demanda.
Los requisitos de capacidad promedio de los vehículos autónomos L2/L3 para DRAM y NAND FLASH son de aproximadamente 8 GB y 25 GB.
En el futuro, los vehículos totalmente autónomos L4/L5 requerirán una capacidad promedio de aproximadamente 30 GB y 200 GB para DRAM y NAND FLASH, y la demanda aumentará 3 y 7 veces respectivamente.
Según las estadísticas de ifineon, al actualizar de L2 a L4/L5, el costo de los semiconductores de un solo vehículo aumentará significativamente de aproximadamente 160 dólares a 970 dólares, lo que supone un aumento de cinco veces.
2. La electrificación impulsa la demanda de chips de memoria
Además de la inteligencia de los automóviles, la tendencia de desarrollo de la electrificación también impondrá mayores requisitos al rendimiento de los chips de memoria integrados. .
El componente central de los vehículos eléctricos, el BMS (sistema de gestión de batería), necesita registrar y almacenar datos en tiempo real, incluida la corriente, el voltaje, la temperatura, la velocidad del motor, etc. de la batería del vehículo. Y estos datos deben borrarse y escribirse en tiempo real y de forma continua con una frecuencia extremadamente alta.
Por lo tanto, a medida que la resistencia y la velocidad de carga de los vehículos eléctricos continúan mejorando, también existe una mayor necesidad de mejoras en el ciclo de vida, la velocidad de borrado y escritura y el consumo de energía de los chips de memoria.
En el futuro, se espera que el mercado de almacenamiento de vehículos marque el comienzo de una etapa de rápido crecimiento con aumento tanto en volumen como en precios. Según las estadísticas de IHS, el tamaño del mercado mundial de chips de memoria para automóviles alcanzó los 3.360 millones de dólares en 2019, lo que representa aproximadamente el 8% de la industria de semiconductores para automóviles.
Se espera que la CAGR del almacenamiento de vehículos supere el 17% de 2021 a 2025.
Se espera que la proporción aumente al 12% en 2025, y la CAGR a partir de 2021. hasta 2025 superará el 17%, convirtiéndose en el futuro Una de las categorías de más rápido crecimiento en la industria de semiconductores para automóviles.
Los chips de memoria se convertirán en una de las categorías de semiconductores para automóviles de más rápido crecimiento
3. Las empresas extranjeras dominan el mercado de chips de memoria para automóviles
Los productos de chips de memoria para automóviles tienen relativamente Alto rendimiento informático y al mismo tiempo prestar más atención a la calidad y confiabilidad del producto. Se requiere que la vida útil de almacenamiento sea de 5 a 10 años, la diferencia de temperatura que se puede tolerar es superior a 100ºC y también debe ser a prueba de golpes y caídas.
El proceso de certificación en la industria electrónica del automóvil es relativamente complejo. Generalmente, un chip requiere al menos un ciclo de certificación de 1,5 años antes de poder ingresar a la cadena de suministro OEM.
Las elevadas barreras también hacen que la industria de semiconductores para automoción en su conjunto tenga un alto grado de concentración de mercado. Según las estadísticas de ICVTank, CR8 en la industria mundial de semiconductores para automóviles alcanzó el 63% en 2019.
Cuota de mercado mundial de empresas de chips para automóviles en 2019
Los fabricantes con financiación extranjera ocupan actualmente una posición completamente dominante. Los principales fabricantes son NXP, Infineon, Renesas Electronics, STMicroelectronics, Texas Instruments, Bosch, ON Semiconductor, Microchip Technology, etc.
Existe una brecha entre la fortaleza técnica de las empresas chinas y los fabricantes extranjeros en el diseño, la producción y otros aspectos. Los fabricantes nacionales tienen una baja participación de mercado en el campo de los chips para automóviles.
Los chips de memoria generalmente muestran una tendencia monopolista y la concentración del mercado es alta. Los tres principales fabricantes: Samsung de Corea del Sur (38%), Hynix (21%) y Micron Technology de Estados Unidos (17%) representan el 76% de la cuota de mercado mundial de chips de memoria.
Entre ellos, DRAM CR3 supera el 95%, y NAND Flash CR3 el 68,8%. NOR Flash CR3 alcanza el 69,5%.
Específicamente en el campo del almacenamiento de automóviles, los principales actores son empresas extranjeras como Samsung, Hynix, Micron y Microchip. Las empresas chinas tienen menos empresas participantes y sus participaciones también son menores. de la ola de sustitución nacional, además de las mejoras tecnológicas, en el futuro, se espera que la participación de mercado de los fabricantes de chips de memoria para automóviles de mi país aumente rápidamente.