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安森美为20岁庆生,“高能效电子创新”显示旺盛活力

作者:王莹时间:2019-09-06来源:电子产品世界收藏

1999年从摩托罗拉半导体部剥离时,安森美是一家年营业额12亿美元的厂商,2018年规模已增长到了5倍,年营业额近60亿美元,产品定位也从当初的标准与分立半导体供应商,转型为服务于“高能效电子创新的”的厂商。

本文引用地址:article/201909/404565.htm

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过去20年,是半导体产业在跌宕起伏中前行的20年,企业并购、产业洗牌频繁,安森美却稳健发展、逐渐壮大,形成了自己的特色和稳定的市场。

安森美的成功经验是什么?如今的特色和对未来的观察是什么?近日,安森美半导体战略、营销及方案工程高级副总裁David Somo和中国区销售副总裁谢鸿裕来京,接受了电子产品世界等媒体的采访。

1 靠创新和并购成长

安森美半导体于1999年从摩托罗拉半导体部门分拆出来。安森美不仅传承了摩托罗拉创新与注重品质的基因,另一方面实施战略并购,在双方面的共同作用下,安森美2018年的销售额接近60亿美元,成为行业的领头羊。

在公司初创时期,产品主要是一些标准半导体以及分立器件。在过去的二十年当中,安森美半导体大力拓展产品阵容,拓展到模拟半导体和信号产品、,以及完整的系统单芯片(SoC)的产品阵容。

安森美的创新力也得到了媒体的肯定。例如在《财富》排行榜上,在美国大公司500强当中名列第485位。在《财富》100家增长最快的公司的排行榜上,2018年排名是第63位;但是在最近的2019年8月,排名已经更新到了第45位。

2 企业规模与市场定位

安森美的使命是“推动高效能的电子创新”。安森美一共有8.4万库存单位,每一个器件的设计都以高能效创新为主旨,使其能够在既定的功能之外实现高能效的工作。

安森美聚焦于高增长领域,包括、工业以及等(如下图)。

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图 安森美2018年在各个领域的收入比例

2018年,安森美近60%的收入来自于和工业领域。在领域,汽车功能电子化、先进驾驶辅助系统(ADAS)和自动驾驶、照明拥有领先的解决方案。在工业领域,安森美致力于实现工业系统、机器视觉、机器人的高能效。增长最快的是,尽管2018年占比只有6%的份额,但是在2019年上半年,这部分的收入同比增加了65%。在通信方面,例如无线通信和智能手机,目前占公司收入的14%。消费电子以及计算设备方面的增长比较稳定,占20%~25%左右的份额。

3 积极并购,以获得不同类型的技术、产品和制造能力

如前文所述,安森美的增长主要来自两方面:除了依托于本身产品的研发来谋求有机增长外,还依托于并购实现外源性的增长。

在过去十年当中,半导体行业经历了大整合。在此浪潮中,安森美可谓典型代表。安森美在并购中秉承的战略是希望引入新的技术,为客户创造价值,扩大企业的规模,以实现成本的竞争力以及增强量产优势。展望未来,安森美认为半导体业的整合趋势仍将继续,安森美也将继续在此激流勇进。

迄今,安森美已先后进行了17次的战略收购(如下图),使得安森美获得了很多不同类型的技术、产品和制造能力。在此重点提两点:一个是对硅谷鼻祖——Fairchild(仙童)半导体的收购,这次收购使Fairchild的中高功率产品线很好地与安森美既有的低功率产品相结合,从而更好地服务于工业和汽车领域。其次是在传感技术方面进行了5次并购,例如并购赛普拉斯的CMOS图像传感技术,Truesense的CCD图像传感技术,Aptina高容量的CMOS和汽车图像,都是并购中的亮点。

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图 安森美并购的17家公司

最近安森美还进行了两个车用和工业用的传感技术收购。一个是收购由IBM海法研究小组开发的毫米波雷达技术,另一个是SensL公司,从中获得了激光雷达的技术。

4 在不同的终端市场的解决方案

2018年市场收入占比,汽车和工业都明显优于其他领域,其中汽车占1/3。预计今年及今后,汽车仍然是安森美整个收入中最大的一块,约占到1/3的水平。其机会一方面是车用电子和电源的增长,以及相关模块的增长,另外是自动驾驶相关方面。预计这两方面都会有爆发性的增长。

第二是工业用半导体,随着工业自动化和在提质增效方面的努力,它仍将占据我们相当大的收入份额,预计占25%~28%。

第三是,现在它的基数较小,但是在今后5~10年中,预期成为增速最快的部分。

4.1 汽车市场。安森美的收入有约1/3是来自汽车市场。过去5年中,年均增长率超过10%。增长主要是来自于两方面:一是汽车功能电子化和新能源车的发展;另一个是随着ADAS和自动驾驶技术的发展,带来方面的增长。预计在今后五到十年中,汽车功能电子化和自动驾驶平台都有望达到百分之十几甚至是百分之几十的增长。

●新能源汽车。随着安森美半导体和FAIRCHILD的整合,安森美可为汽车功能电子化提供完整的电源产品组合和模块方案。现在能为电动车提供各种不同的产品,诸如车载充电器、主驱动和高压直流-直流(DC-DC)变换器等。

值得一提的是,目前热议的新材料是能够为相关的产品提供更高的能效和功率密度。安森美目前能为汽车业提供器件、二极管、MOSFET以及模块。虽然碳化硅市场在2018年时规模还不大,但随着像特斯拉这样的领军企业的带动,预计2020年及以后会有长足的发展。

那么,在碳化硅产品方面,安森美半导体是否有独特的产品或者推广策略?实际上,公司有两个特色方面:完整的、垂直整合解决方案,这意味着,碳化硅不管是从基板到器件,这里包括MOSFET和二极管,以及最后的封装,安森美都有能力提供完整的器件给客户。具体到碳化硅业务增长的情况,预计年同比能够实现中高两位数的增长速度。

●ADAS及自动驾驶平台。自动驾驶需要多种不同类型的来搭配使用。通过最近发生的并购,安森美能够为自动驾驶系统提供所需的各类成像半导体,包括成像、雷达、激光雷达以及超声波。在自动驾驶的车辆上提供多类的传感器有两大好处:一是在不同车辆行驶和驾驶的环境中,各传感器可以各展所长。另一好处是能够提供冗余和容错——如果一个传感器运行不畅,另外的传感器就能够补救,保证汽车的行驶安全。

自从收购了Aptina,安森美成为了汽车图像传感器的领导者之一。根据Techno系统在2018年的统计数据(如下图),安森美在整个车用成像领域占据62%的市场份额,在ADAS相关的感知摄像机方面,安森美的市场份额是81%。

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为何安森美会占有如此高的市场份额。下图总结了安森美在车用传感技术方面的优势。因为安森美在车用图像传感领域积累了十年以上的经验,并且能够提供全方位的产品组合。

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在ADAS部分,安森美历数家珍:提供环视传感的视野,包括从100万像素到1200万、1300万像素。不仅如此,安森美的传感器也能够提供高动态范围,不管是明亮的日光,还是低照度的环境,都能够提供传感。此外,安森美在产品中内嵌了功能安全及网络安全相关的设置,使得它难以从外部被侵入。而且安森美是唯一一家能够提供电源、成像以及联接的整套解决方案的车动系统供应商。

在自动驾驶的车辆中,毫米波雷达有多方面的功能。目前的车辆中,多数雷达用于远程的探测,尤其是自适应巡航系统。安森美的毫米波雷达技术使得前端雷达能够看得更远,同时能够实现在侧面中程的探测,这些都让用户能够全面、周到地感知周边的环境。安森美目前向一些客户已经发出了第一批前视是长距、侧视是中距的雷达产品。与成像的系统差不多,激光雷达也是通过对光子的探测来感知不同距离外的物体。

安森美从SensL所收购过来的激光雷达的技术,基于硅光电倍增管(SiPM)或单光子雪崩二极管(SPAD)技术。旧的技术叫做雪崩光电二极管(APD),不论是从探测的效能方面,还是灵敏度方面,都达不到现在的SPAD的水平。安森美现在的技术能够提供更高的灵敏度,这使探测的距离涵盖长、中、近的距离范围,提高了探测的分辨率。这些使得汽车能够对整个驾驶环境实现一个准确的3D建模。

4.2 工业市场

三大品类在助推现在及未来几年的增长。1)能源基础设施,包括太阳能逆变器、电动汽车充电桩等。2)工业电源及电机。3)工业自动化。

1)能源基础设施。如今能源生产从高排放的生产方式转向几乎是零排放的发电设备,例如太阳能、可再生能源。其中设备的半导体含量,从传统的0美元,增长到650美元。

随着汽车从传统内燃机车转向新能源汽车,电气化的过程也带动了新能源车的发展,包括电动汽车充电设备的需求。在这个方面,安森美能够提供基于碳化硅等材料的高压设备,去满足客户电气化以及电动车充电的需求。

2)工业电源和电机。传统的交流感应驱动正在被能效更高的可变频驱动取代,这个趋势发生在工业电机以及白家电这些领域。安森美能提供电机驱动、逆变器等方面的技术。

3)工业自动化。安森美可以提供全品类的需求产品,例如机器视觉、雷达等在生产环境中的导航设备。另外,安森美还有电机驱动、电源转换等器件。这些技术可以支持目前已经很丰富的机器人制造方面的工作,同时也能够满足未来具有更多丰富功能的机器人制造需求。

在不同的工业和商业运用场景当中,有各种各样的机器人用于不同的使用场景和用途,这反映了工业自动化以及人工智能的结合,给安森美带来了新的机会。例如,我们通过传感器,能够实现机器人的导航。另外,安森美还提供电源、充电设备。安森美的连接方案可使不同的机器人之间能够实现通讯。

除此之外,安森美也致力于创新医疗解决方案,通过多类的医用产品,包括助听器、血糖仪以及各种植体,提高患者的生活品质。

4.3 在云电源市场中的产品布局

主要包括两个方面,一是5G基础设施,目前还是处于商用早期。另一方面是数据中心所用的服务器里用的半导体器件。尽管服务器用半导体仅有百分之十几的增长速度,但是预计在今后的5年中,5G能够取得近250%的年均复合增长率(如下图)。

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我们也知道,4G和5G的网络架构不同,5G通过毫米波等技术,使数据传输的速度达到2Tb/s。相比其它波段的技术,毫米波雷达有一个劣势,那就是无法穿墙,也无法透过建筑物以及其它一些障碍物。为了能够实现高速的数据传输,在5G环境之下,还需要加密基站的配置,使它能够放在市中心、企业以及家居的环境当中。通过增加基站的数量而加大密度,从而维持传输的水平。

此外,5G的多输入多输出(MIMO)以及波束成形技术,需要更大的基带带宽和更多的无线电,这意味着在系统中需要布局更多的半导体器件。安森美提供全系列的应用于基站的电源产品,包括AC-DC电源和中压MOSFET(80~150V)。

随着服务器越来越强大,通过增加更多的加速器以满足机器学习、人工智能的训练,因此,服务器需要有更多的电力管理设备。目前服务器所使用的VR13这一代,它的电力管理设备的半导体含量是45美元。而在几年后要推出的VR14服务器,它的半导体含量将增加到75美元。随着安森美收购了Fairchild,进入了服务器电源管理的领域,目前可以提供VR13这一代服务器,同时随着VR14数字控制器的推出,安森美也提供最早的VR14相关的电源管理服务器。

那么,云电源生产2019年上半年增速很快,增量主要是来自于5G基站中的电源应用,还是来自于数据中心的电源应用?实际上既包括5G基站的电源设备,也包括数据中心服务器,两边的贡献度基本持平。尽管5G基站的增长速度甚至要快于服务器的增长速度,但实际上服务器增长速度也是相当高的,原因在于VR13级的服务器是大家没有进行过的业务。而且因为很多企业在消化2018年对服务器进行的投资,让目前服务器市场趋于平稳;但未来,在服务器业务会有一个比较大的增长。

5 侧重自主制造,建立全球化的制造网络

为了保证及时供货和质量,安森美拥有全球化的制造网络。不管是在前端制造的工厂,还是在后端的封装测试,安森美都有生产设施,例如在中国有3家工厂,分别在乐山、苏州、深圳拥有三个后端的制造基地,提供封测方面的支持,以满足汽车、工业以及消费类产品的客户需求。

凭着这样一个全球化的制造网络,安森美在2018年出货量达到了760亿颗芯片。

在安森美的并购中,还有晶圆厂的并购,即安森美近期在纽约东菲什基尔收购的第一个300 mm的晶圆厂。安森美是从格芯(GLOBALFOUNDRIES)收购相关的晶圆厂,2020年会开始为安森美生产,到2022年实现所有权的转移。收购这家300 mm的晶圆厂,可帮助安森美晶的晶圆工艺从200 mm转至300 mm,并获得CMOS能力,包括45 nm和65 nm技术节点,以及增强中高压功率MOSFET、沟槽IGBT、模拟、双极-互补金属氧化物半导体-双重扩散金属氧化物半导体(BCD)等产品阵容/技术能力,从而满足未来汽车功能电子化、自动驾驶汽车、可再生能源、云计算、工业等迅猛增长的高功率应用对先进、强固的电源产品的需求。

不过,2019年半导体增长形势不是特别好,安森美在制造方面的策略是否会有相应的调整?从安森美的视角看,除了300毫米、200毫米生产能力之外,在2019年第1季度,中高压器件供应比较紧张,这背后反映出车用电子器件和工业用的领域有很高的增长,这种趋势在行业中应该会长期存在,因此安森美投资的着眼点也会是长期的投资,以此来支持客户端的产能不断的扩大。

谢鸿裕副总解释道,之前提到半导体方面,5G、云端、服务器、电动车都有很大增加,其中大部分是电子为主,包括安森美所提供的MOSFET、IGBT等。但是,半导体市场仍然比较紧张,因为2019年不只有硅处于短缺状态,晶柱、晶棒也处于短缺。但是从长期来看,5G和电动车预计在2020年、2021年将继续增长。

当然,安森美还有一部分是外包,现在内部制造和外包比例大概是8:2的比例,并且希望能够保持这样一个比例。外包的好处是:一方面通过20%的外包能够获得企业内部现在还不掌握的技术,如45 nm、28 nm等数字产品制造技术;另一方面也能够实现产能灵活调整,当市场出现骤增骤降的情况下,通过外包来灵活调整产能。

那么,安森美的制造质量已达到何种程度?谢鸿裕副总称,零缺陷是安森美的目标,现在的缺陷率大概是每10亿颗中有150颗的缺陷产品。

6 小结

过去20年中,安森美从标准半导体供应商,正加速转型为领先的高能效创新的半导体方案供应商,能够满足汽车、工业、云电源、物联网等不同行业的产品需求。凭借垂直整合的研发、设计和制造的能力,以及并购等,实现领先行业的成本结构,以满足目前不断变化、快速迭代环境下的客户需求。

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安森美半导体战略、营销及方案工程高级副总裁David Somo和中国区销售副总裁谢鸿裕在分享20周年生日蛋糕



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