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英飛凌OBC產品戰略路線：2024年大規模轉向SiC，GaN要到2025年后
車載充電機OBC在新能源汽車上往往承載著慢充的需求，將交流充電樁輸入的交流電轉換成可以直接為動力電池充電的直流電。不過，隨著大功率直流快充的逐漸普及，交流慢充由于需要額外增加OBC模塊，增加車身重量、占用車內空間的同時，還提高了成本，因此近幾年已經開始有一些車企取消電動汽車上的OBC以及交流慢充口的配置。最近在IEDM 2023（ IEEE國際電子器件會議）上，英飛凌公布了其OBC產品的戰略路線，推動第三代半導體在OBC上的應用。采用SiC和GaN，提高OBC模塊功率密度英飛凌強調，在很多應用中，未來高效的功率半導體技術需求將會急劇增加。具體來說，這些需求將會在電動汽車、數據中心、電池驅動的非高峰電源等應用中凸顯，以SiC和GaN為代表的功率半導體應用將會加速推進。SiC和GaN作為第三代半導體材料，基于這兩種材料所制造的功率器件，開關損耗大幅減少，在高壓和大功率應用中相比硅基的功率器件有一定優勢。近年電動汽車的市場滲透率進入快速增長期，SiC功率器件的應用也隨著800V平臺逐步推廣而越來越多。以電動汽車中的主驅逆變器為例，英飛凌展出了使用SiC功率半導體和硅基功率半導體的情況，在WLTP標準行駛條件下，應用了SiC功率半導體的主驅逆變器，能夠增加10%~12%的行駛距離。英飛凌給出了一個邏輯：雖然SiC要比硅基IGBT更貴，但在同樣的續航里程下，使用硅基IGBT需要配備更大容量的電池包。那么從系統的角度來看，SiC即使是價格更高，但也能夠一定程度上降低系統成本。而按照英飛凌的OBC技術路線圖，2020年OBC的功率密度約是2kW/L，主要采用硅基功率半導體；到2024年將會大規模轉向SiC，功率密度提升至4kW/L；到2025年后，才會推進GaN進入OBC，屆時功率密度將會提高至6kW/L以上。OBC已經大量采用SiC，GaN落地正在加速實際上，OBC上應用SiC要比我們想象的更加早。早在2018年，比亞迪就在旗下車型中搭載了采用SiC MOSFET的OBC、DC/DC等部件，目前來看，特斯拉、現代、捷豹路虎、lucid等海外車企也已經在OBC上大規模使用SiC，同時目前多家第三方供應商也推出了SiC OBC，并在多款車型上實現落地應用。另一方面，目前多家大廠也正在努力推動GaN進入到OBC中。但GaN要進入到電動汽車主驅等關鍵動力系統中并不容易，前面提到主機廠在主驅、OBC上應用GaN產品的意愿不太強烈，其中原因大概有兩點：一是在性能上，汽車主驅或者OBC等高壓應用中GaN的性能相比碳化硅是有差距的，而成本上GaN又不及硅基器件，車企從性能和成本兩個方面都沒有太大的驅動力去使用GaN；二是GaN沒有在新能源汽車高壓電路中大規模應用的案例，車企往往不愿意冒這個風險，特別是在涉及到汽車運行安全的主驅中。不過，隨著GaN在消費領域的體量增加，成本逐步接近硅基功率器件，那么接下來在汽車領域，采用GaN的部件成本可能也將很快接近同類的車規硅基功率器件。今年以來，包括英諾賽科、GaN Systems（已被英飛凌收購）、意法半導體、安世半導體等企業都在OBC應用上有所進展。比如英諾賽科推出了全氮化鎵OBC解決方案；安世半導體預計GaN量產產品會在2024-2025年應用到400V平臺電動汽車上；意法半導體推出新款的車規GaN器件，其中還包括更大功率的封裝形式，包括PowerFLAT 8x8 DSC和LFPAK 12x12大功率封裝，有望能在電動汽車高壓系統中應用。總結：隨著對OBC小體積、低重量的要求不斷提高，OBC的方案從IGBT過渡至SiC和GaN只是時間問題。不過關于OBC是否需要保留，未來依然是值得討論的問題。
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英特爾欲剝離Altera，向FPGA市場投下“深水炸彈”？
近日，英特爾公開宣布，將剝離其可編程解決方案部門（PSG）。從明年1月1日起，PSG作為一個獨立的實體機構運營。而PSG是英特爾旗下負責開發Agilex、Stratix和其他FPGA產品的部門，此次剝離后，英特爾希望PSG能夠在兩到三年進行獨立IPO。有趣的是，PSG的前身，就是2015年被英特爾以167億美元收購的Altera，這也是英特爾歷史上規模最大的一筆收購。而花費重金買來的Altera，如今為何卻要剝離出去，對FPGA市場又將有何影響？剝離PSG部門，Altera將重出江湖？2015年，意氣風發的英特爾決定來一場豪賭，斥資167億美元收購FPGA芯片大廠Altera。而在當時，英特爾14nm制程的Stratix 10 FPGA被微軟采用為即時AI云端平臺Project Brainwave的DPU，這讓英特爾擁有了與英偉達同臺競爭的底氣。而收購Altera，正是為了加強自身的FPGA業務實力，這便是PSG的前身。Altera本身在FPGA中的市場地位也非同小可，這家成立于1983年的美國公司，是可編程芯片系統（SOPC）解決方案的倡導者，可結合可編程邏輯技術、IP集成核與技術服務，為客戶提供FPGA方案。FPGA廣泛應用在原型驗證、通信、汽車電子、工業控制、航空航天、數據中心等領域。市場中，主要有四家巨頭，Altera便是其中之一。并且Xilinx與Altera這兩家公司共占有近90%的市場份額，專利達到6000余項之多。有意思的是，Altera被英特爾收購，而Xilinx則被英特爾的競爭對手AMD納入囊中。除了收購Altera外，2018年英特爾還收購了eASIC，站在英特爾的角度而言，收購eASIC可以更好地適應下一代計算需求，eASIC將與其FPGA業務相輔相成。收購極大增強了英特爾自身的FPGA實力。據英特爾2023年第二季度財報電話會議中披露，其PSG業務部門的收入同比增長35%，連續三個季度創下歷史新高。不僅如此，2022年英特爾FPGA市場規模達到90億美元，根據現有出貨量預計，2023年可達100億美元。這種成績已不容小覷，但英特爾似乎并不滿足于此。英特爾如今希望將PSG部門剝離出來，并將其獨立IPO。對此，英特爾方面的解釋是，此舉會賦予PSG所需的自主權和靈活性，并幫助其充分成長，同時在FPGA行業中具有更強的競爭力。如果未來成功IPO，也能夠為英特爾帶來一定的財務回報。按照英特爾的計劃，預計在2024年1月1日起，PSG將正式獨立運營。英特爾執行副總裁、英特爾數據中心和人工智能集團（DCAI）的總經理Sandra Rivera將擔任PSG的CEO。在此期間，Rivera還將繼續擔任DCAI的職務，直到英特爾找到替選人。按照計劃，英特爾在發布2024年第一季度財報時，會將PSG作為一個獨立的業務部門進行報告，并在接下來的兩到三年里，為PSG進行首次公開募股，英特爾將保留多數股權。英特爾方面表示，PSG獨立后，兩家公司將保持戰略一致，包括與英特爾代工服務公司（IFS）的關系，共同解決FPGA市場的關鍵領域。Rivera認為，PSG獨立出來后，將使其能夠在半導體行業這一要求苛刻且重要的領域發揮領導作用，從而充分釋放PSG的潛力。顯然，PSG的獨立只是時間問題。有意思的是，就在今年初，英特爾決定賣掉4棟位于美國加州圣何塞的辦公樓，總面積達到4.7萬平方米，估值1.93億美元，而圣何塞正是過去Altera總部所在地，這或許意味著Altera只能留在歷史中，好在繼承其遺志的PSG還有了eASIC的加持，能夠為FPGA市場帶來一點小小的震撼。收購失敗？剝離PSG的背后原因從英特爾的財報中可以看到，PSG在整個集團中都屬于盈利能力不錯的部門，甚至在年初，英特爾就預告計劃在今年將推出15款新的FPGA，這一數量也超出了英特爾歷年來發布的FPGA產品總數。就在9月份，英特爾還公開宣發了6款新產品和平臺，其中Agilex FPGA系列增加了Agilex 3、Agilex 5和Agilex 7，如今為何又要將其進行剝離？這需要從當初英特爾收購Altera的原因說起。當初英特爾之所以愿意花費如此大的資金收購Altera，是因為英特爾意識到FPGA對數據中心計算的未來至關重要，并判斷超大規模和云構建者將從至強CPU內核以下位置卸載大量網絡、存儲和安全功能到FPGA等設備。為此，英特爾愿意減少一定的利潤，也要抓住這塊未來的市場。但結果是預測部分實現了，比如一些大的數據中心客戶開始使用FPGA板卡做異構加速。假設每臺主機插4塊加速卡，只需要2500臺主機，高端FPGA的需求量就已經達到了1萬塊。并且主機幾乎每3-5年就會更新設備，算是長期的穩定客戶。此外，在一些FPGA仿真平臺中，一塊板上就需要數十乃至上百片高端FPGA，還有部分通訊設備上也需要大量使用到高端FPGA。這無疑證明了英特爾此前的眼光，但眼光是一回事，能否將其拿到手中又是另一回事。隨著社會開始進入數據大爆炸的時代，對于數據中心的需求也在不斷上升。但從中獲益最多的卻并非是英特爾，反而是英偉達、AMD。今年7月份，AMD市值再次超過英特爾，并且至今仍未被英特爾反超，被收購的Xilinx在其中起了不小的作用。近幾年，英特爾收購了不少企業。只從AI領域來看，便有Nervana Systems、Movidius、Habana Labs等，但這些花費巨資收購的企業似乎并未為英特爾帶來具有競爭力的產品。在AI業務中，英特爾仍然依賴x86 CPU軟件生態及MKL函數庫、MKL-DNN函數庫來保持一定市場份額。但這些市場，隨著英偉達Grace Hopper超級芯片以及國產CPU的推出，已經變得岌岌可危，可見其收購的公司并未轉化為實質性的助力。Altera也是如此，在被收購前，其FPGA的市占率接近40%，但如今市占率不升反降，反而一直獨立的Lattice在異軍突起。與其捂在手中無法發揮價值，不如放手一搏剝離出去，將戰略目標聚焦到英特爾的芯片設計及制造能力，這也是2021年，英特爾新CEO Pat Gelsinger上任后制定的目標。一個顯著的例子是，在2022年10月，英特爾將其在2017年以153億美元收購的自動駕駛芯片制造公司Mobileye剝離出去，進行獨立IPO。上市首日股價大漲近40%，市值超過230億美元，英特爾隨后透露將出售總價值約15億美元的Mobileye公司股票為其芯片制造計劃籌集資金。此次將PSG剝離出來，預備獨立上市，打的主意與Mobileye應該差不多，一旦成功上市，英特爾將會進行套現來補貼自身的芯片設計及制造業務。顯然，這一操作不過是英特爾自身在業務結構和管理上的調整。盡管如此，PSG獨立消息傳出后，讓Lattice當天的股價大跌了5.77%。英特爾對PSG也從管理者轉變為投資者，期望釋放其在FPGA領域中的更多潛力。寫在最后英特爾此次將FPGA業務拆分出去，不過是新CEO上任以來的一系列架構調整。除了剝離PSG、Mobileye之外，英特爾還關閉了RealSense計算機視覺技術部門，將數據中心解決方案事業部（DSG）出售給了中國臺灣神達，停止對NUC（下一代計算單元）業務的直接投資，并將這項業務轉給了華碩，近期還將奧地利半導體設備商IMS的10%股權出售給了臺積電，其專注芯片設計及制造業務的決心是可以看見的。對PSG而言，有著Altera、eASIC的技術積累，在FPGA領域重振旗鼓大概率只是時間問題，不過Lattice可能就會感到有些難受了。但留給PSG的空間，或許只有高端FPGA市場了，中低端市場除了Lattice外，國內企業也在積極布局。比如國內的復旦微、紫光同創、安路科技等，都已經在FPGA上做出了不小的突破。有行業人士預測，隨著這些國內FPGA廠商的持續內卷，或許5年內就能夠覆蓋Altera中國區業務。而在高端FPGA領域，除了數據中心外，主要是通信，而國內通信設備的領頭羊華為、中興等企業，經歷了市場這些年，相信也更愿意扶持國內廠商。這樣一來，PSG未來將如何發展值得期待，至少目前來看，英特爾將PSG剝離并準備在兩三年內IPO的決策并沒有太大的問題。畢竟如果拖得更久，帶給英特爾的財務回報可能反而會下降。
哦! 它是空的。