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汽车电子和工控应用扛鼎2006年半导体市场

作者：深圳市电子学会来源：深圳市电子学会 2006-01-05 00:00:00

摘要：

汽车电子和工控应用扛鼎2006年半导体市场

跨进2006年，半导体市场在经过了2005年的平稳增长后更将迎来一个持续上升的景气回归。如果说消费电子和无线应用在推动过去几年内半导体市场的繁荣过程中居功至伟，出尽风头(技术日新月异，市场变幻多端)；那么汽车电子和工业应用则始终作为奠定半导体市场根基的两大砥柱，平稳而厚重(产品生命周期长，市场发展相对缓慢而稳定)。据市场研究机构Strategy Analytics的调查数据表明，市场对于汽车功能差异化的需求正在推动汽车半导体市场以平均每年7~9%的速度持续、稳定地增长。而在另一家市场调研公司Databeans题为《2005年工业模拟IC》的最新报告中，分析师研究了全球工业半导体市场的情况。报告显示，2004年全球工业半导体销售额达到200亿美元，目前该市场对于功率器件和专用器件的需求特别旺盛。本文通过采访数家业内领先供应商，将分别解读汽车和工业应用这两个领域2006年的发展趋势和热点话题。

汽车应用：两个趋势、三大热点

分析人士预测，未来5年内，一辆汽车的电子设备(主要是汽车安全、保安和信息娱乐应用)成本将上升至整车成本的25%以上，这对半导体市场而言将是一个近乎“黑洞”般的商机。英飞凌科技公司汽车、工业及多元化市场事业部中国市场部高级经理李立扬就予以明确佐证，他说，尽管汽车数量的增长速度还不够快，但是电子产品进入汽车应用的速度在逐渐加快，他甚至预测2006年汽车电子增长率应该在20~25%左右。另一家汽车半导体巨头飞思卡尔半导体公司亚太区汽车电子总监杨飞也乐观地相信：汽车半导体市场在不断增长，虽然它只占整个半导体市场的8%，但其增长速度将比其它市场领域更快。

英飞凌科技公司汽车、工业及多元化市场事业部中国市场部高级经理李立扬

据杨飞介绍，新兴市场的汽车半导体需求正在迅速提高，因为这些市场除了保持与发达市场相同的电子产品增长速度以外，汽车产量也增长迅速，其中中国是增长最快的地区之一。据Strategic Analytics提供的数据，中国的年复合增长率(CAGR)将为22%，世界其它地区18%的年复合增长率也非常可观。尽管中国车辆制造的增长近期有所减缓，但今年仍然有望达到14%。汽车市场主要受技术推动，而汽车半导体将在这方面扮演重要角色。意法半导体公司亚太区汽车电子产品部市场总监Giuseppe IZZO指出，中国汽车厂商最近几年才发展成为独立的汽车厂商。随着它们的产品从中低端向高端豪华汽车的转变，电子和半导体的含量将会增加，目前这种趋势非常明显。他还特别提到，中国汽车市场对于国内外的半导体厂商来说无疑是个机会，但对于本地半导体供应商来说也同样如此，后者没有理由不占有一席之地。

汽车电子技术的发展现在已经进入系统整合的阶段，展望未来，汽车电子的发展将主要集中在动力总成、底盘控制、车身控制、主被动安全、汽车网络、通信系统、安全与防盗等方面，并呈现出功能多样化、技术一体化、系统集成化和通信网络化的特点。“汽车电子的发展趋势主要体现在两个方面，”杨飞说，“一个趋势是从机械系统到电子系统的转换，即逐渐向自动化车辆转换(如线控)发展。另一个则是车辆向网络设备的演进。今后汽车电子将体现网络化和智能化的发展方向，电子控制装置将通过CAN总线提供稳定、可靠的低成本网络连接；电机、开关、传感器和车灯等则通过本地互连网络(LIN)进行网络连接。”

安全应用、车身控制和信息娱乐仍将是汽车电子领域的三大热门应用。在这一点上，意法半导体的Giuseppe IZZO的观点非常明确。他说，车身控制、安全和娱乐方面将出现相当程度的增长。在安全领域，胎压传感器是最新的和最大的汽车电子应用领域；在娱乐和多媒体处理器方面，最近出现的驾驶员信息系统把音频和视频处理与导航很好地结合在一起；在环境保护方面也有多种解决方案，用于降低废气排放，而且更多的解决方案即将推出。而且该市场正在趋向数字处理，不同的ECU(电子控制单元)中有数十个微处理器。

Atmel汽车产品市场总监Torsten Mann

Atmel汽车产品市场总监Torsten Mann则表示，在未来五年内，车身电子市场是最重要的。据介绍，该公司面向车身电子市场的产品将装备LIN收发器，并采用独特的IP模块进行开发，以缩短新产品的开发时间。他还指出：“由于空间缩小，集成仍将是重要问题。传感器将变得更加智能化，因此信号可以被不同的ECU利用，但必须适当地加以分配。”

在以上三大类热点应用中，安全气囊、ABS系统、车辆循迹系统(LGS)和胎压监测系统(TPMS)将成为半导体业界今年特别关注的目标市场。如美国交通部国家公路交通安全管理(NHTSA)特别规定，自2007年起所有在美国出售的汽车都必须配备TPMS。目前包括英飞凌、飞思卡尔和飞利浦等业界领先汽车半导体厂商都推出了自己的汽车安全解决方案，预计将在这一迅速增长的市场获得巨大回报。英飞凌的李立扬表示：“我们向该产业提供汽车优质半导体已有35年以上的经验，因此拥有许多成熟的解决方案面向该市场，而且我们还在不断地推出新的解决方案，如用于TPMS的SP30(MCU+多个传感器)、充当ABS系统IC的TLE6210(电源+监控+继电器驱动器)以及面向各种车身应用的XC866(MCU+LIN功能)等等。”

另一方面，车载汽车设备也趋向于以计算机作为平台，将车载通信、导航、视听娱乐、网络控制等集成为一体化多媒体信息系统。“车载信息系统与信息娱乐正在迫使整个行业对如何设计构建一辆典型的网络连接的汽车所需的产品和系统进行重新思考，”市场调查公司IMS Researc的高级分析师Jon Cropley说，“来自消费行业的新需求正迫使人们需要有既能适应当前的应用又能适应将来和可能的未知特性的灵活架构。”而对于灵活性解决方案设计的需求无疑将对可编程逻辑器件技术产生很大的影响。

赛灵思公司亚太区销售副总裁余养佳

赛灵思公司亚太区销售副总裁余养佳特别强调可编程逻辑器件在汽车电子应用中的灵活性优势。他指出，FPGA 器件可使设计者从可编程逻辑的传统上市时间优势中获益，同时提供灵活的解决方案，以适应在车载信息系统和信息娱乐领域的新兴标准。“随着多种车内总线标准如MOST、FlexRay、LIN、CAN和IDB1394的出现，能在设计或生产的后期灵活地修改设计就变得非常关键。通过采用远程产品升级技术，可编程逻辑甚至能够允许在车辆离开工厂后进行更改。”他说。

此外，据业界专家预测，未来几年内，还有很多新兴的半导体解决方案将加速进入汽车应用并可能取得巨大成功。比较典型的有功率半导体和车用影像传感器。随着环保型混合动力汽车市场的升温，用于控制混合动力引擎的功率半导体将出现需求增长；被广泛应用于数码相机的影像传感器将因提供最先进的安全性能而引发强劲的需求，因为它能够被装置在汽车的各个部位，以监控它周围的一切情况，对于车身控制和安全应用均意义重大。而对于中国区域市场来说，市场增长速度将继续领先，但是由于本地汽车制造业仍然处于起步阶段，和追求低成本的解决方案，因此中低端器件将主导汽车应用市场。

工业应用：两个主题，四大需求

市场调研公司Databeans最近对2004年全球工业半导体市场的调查报告显示，2004年全球工业半导体市场销售额为200亿美元，该市场中的最大领域是工业控制，约占32%的份额。其它领域还包括测试与测量占23%；军用/航空占11%；医疗占10%；其它产品约占24%。模拟IC在工业半导体中占有最大份额，约为18%，目前市场对于模拟电源和专用元件的需求特别旺盛。飞思卡尔半导体汽车电子及标准产品部市场经理Eddie Ho表示，和汽车半导体市场的增长速度相比，工业半导体市场的发展相对缓慢。

德资雅迪中国区市场总监Stéphane Renaud

或许我们可以还从另一个侧面来引证前者的观点。据接受采访的工业连接器市场领导厂商——德资雅迪(HARTING Electric)中国区市场总监Stéphane Renaud表示，2006年全球工业自动化市场将表现出温和增长(5~6%)的态势。他预计某些地区和某些技术的增长速度将较快，比如中国将继续在增长速度方面居于前列。他说：“分散化的工业控制和相应的远程器件将增长12~15%，高于其它市场，现场总线用户组织和市场调查机构发表的预测都支持这一点。”

工业半导体应用主要分布在以下五个方面：工业自动化、HVAC和建筑控制、零售贩卖机(POS)、医疗和安防设备。对半导体产业来说，工业应用在某些方面与汽车应用非常类似。应用环境如工作温度、可靠性、电压需求和产品生命周期等。据飞思卡尔这家工业嵌入式产品领域的龙头供应商指出，主导这一领域的两个主题是连通性(其中它与汽车所使用的某些协议相同)和能量管理。这一领域非常分散，但其销售额占据工业半导体市场的绝大部分。

从技术层面展望，不管是大规模的工厂自动化，还是更精密的医疗仪器、机器人、安防设备和POS终端，发展中的工业控制应用都将朝着更高级的连接、更稳定的控制、更安全的特性和更佳的灵活性演变。此外，工业控制应用的半导体器件必需能够满足对高性能、经济高效和低功率的嵌入式连接的需求。这些产品可减少各种工业应用对存储器大小的要求，并能降低系统功耗、系统板大小和成本，还能够帮助客户进行多层面集成。

飞思卡尔的Eddie Ho表示：“正是基于这样的需求，我们的ColdFire系列在前一代ColdFire系列器件的基础上增加了一些新功能，包括一个增强性定时处理单元(eTPU)。这些产品既支持广泛的连接特性，又具有稳定安全的加密功能，并能为客户提供极具吸引力的系统成本。”据称，该公司的ColdFire系列能够支持通信密集型自动化，允许工业客户将其工厂自动化提高到一个新的水平。HVAC和建筑控制是ColdFire系列最大的工业领域。ColdFire允许这些控制应用添加新的通信密集型功能，利用集成的CAN、以太网和USB，ColdFire系列允许设备在各种不同的应用之间无缝通信。

在工业控制领域，围绕现场总线系统的设计活动也在不断增多。雅迪的Stéphane Renaud介绍说，“现今Profibus、DeviceNet和Modbus三大现场总线标准引领潮流，现在工业控制用户完全接受了分散化控制的概念，它们对于分散其机器中的电源与安全电路表现出强烈需求。”经过对工业以太网进行五年多的讨论和标准化之后，目前已首次得到具体采用。如果工业以太网的销售量保持适度，设计活动应该会迅速增长。另外一个在工控应用领域特别值得一提的应用还有POS/TAX市场。“随着中国政府在税控机及相关的配件上的新政策，飞思卡尔预计中国的POS市场会有相当大的增长。”Eddie Ho说，“在不久的将来，用户除了主要要求POS的基本功能外，更多的增值功能将集成到目前的平台之上，如无线连接、系统安全等。”

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