意法半導體（ST）是一家擁有非常廣泛產品組合的半導體公司，尤其汽車更是ST非常重視的市場之一。 意法半導體車用和離散組件產品部策略業務開發負責人Luca SARICA指出，2022年車用和離散組件產品部（ADG）占了ST總營收的30%以上。ST在2021年的營收達到43.5億美元，而若與2022年相比，車用產品部門與功率和離散組件部門的營收增幅都相當顯著，達30%以上。車用和離散組件產品部擁有意法半導體大部分的車用產品，非常全面性的產品組合能夠支持汽車的所有應用。


 
圖一 : ADG營運策略

ADG的營收分布也證實了一點。去年ST的總營收有70%的來自車用產品，30%來自工業及個人電子產品中的電源解決方案。意法半導體2022年5月舉辦了資本市場日（Capital Market Day）活動。活動的重點之一便是分享我們的全球策略，以及如何在2025至2027年成為一家營收超過200億美元企業的使命。但這一個使命背后是由誰肩負呢？為此，意法又制定了什么策略呢？我們會持續進步，并擴大核心業務，這是我們公司的根基所在。但要實現超過200億美元的預期營收目標，主要還是必須依靠汽車業務。


 
圖二 : ST的ADG業務與目標

為什么汽車是意法半導體的核心業務呢？目前，ST正從傳統汽車邁向電動及連網汽車轉型。這個轉型趨勢代表車用領域發生了重大變革，亦同時帶動了半導體的商機。順應這兩大趨勢的過程中，車用半導體組件數量飛速成長。一輛傳統汽車中半導體組件的成本，大約是500美元，然而，如果再統計一輛新軟件定義電動汽車中的半導體組件的成本，預估大約落在1,500至2,000美元，也就是傳統汽車的三至四倍。


 
圖三 : 電動化和數字化驅動汽車業務成長

ST是一家致力于創新的企業，為了幫助客戶轉型需求，在過去幾年當中，我們在電動汽車（或汽車電動化）領域投入了大量資金，包含投資新的寬能隙（WBG）技術及解決方案，像是碳化硅（SiC），以及氮化鎵（GaN）。目前，尤其是在碳化硅領域，意法半導體是汽車產業中，首家提供一流的解決方案，以支持客戶制造超高效能電動汽車的企業。在數字化領域，ST不僅止于投資新技術，還予以創新，以因應轉型于軟件定義汽車的需求。其中，ST投資開發了名為FD-SOI的數字技術，該技術配備嵌入式非易失性內存和相變內存（PCM），是ST Stellar MCU統一數字平臺的主力。此平臺主要適用于連接云端的現代汽車，因為連接云端的現代汽車所需之運算能力高出傳統汽車10倍以上，因此，ST Stellar統一數字化平臺便成為軟件定義汽車的重要基礎。


 
圖四 : ST于電動車市場的領先地位

接下來深入了解這兩大趨勢，以及ST滿足客戶新需求的方法。從電動汽車開始。如果將傳統汽車與電動汽車進行比較，會發現后者增加了四、五個新的組件。電動汽車所新增的四個主要電子模塊，包含電驅逆變器、車載充電器、DC-DC轉換器，及電池管理系統。透過圖可知每個方框（電子模塊）所包含的電子組件數量相當多，這對于與ST相同的半導體供貨商來說是一個新的商機。從這張簡報可以看到新增之半導體組件的成本，扣除去常規電子組件，每輛汽車新增的半導體組件成本高達1,000美元，也就是說，新增的電子組件有九成都來自于電源設備。每一個應用、每一個電子模塊都需要電源解決方案驅動（相當于肌肉的角色），而每一個應用也都需要像「大腦」般的數字化解決方案，而模擬組件則會幫助驅動應用將「大腦」與電源連接起來。
之前有提到，ST是一家擁有廣泛產品組合的供貨商，能夠提供所有的電子建構模塊，滿足每一種應用的需求。今天并不會詳細介紹所有的解決方案，只會著重在兩個重點。首先，在電源領域，ST提供大量碳化硅功率模塊及IGBT，這些產品可以有效減少汽車的二氧化碳排放量，并確保電動車每個電驅及電源轉換階段擁有最佳性能。另外一個重點是，在數字化領域，ST推出了新的產品家族：Stellar E。Stellar E是ST Stellar統一電子平臺中的其中一片拼圖，是專為電動車使用的／需要的數字電源轉換系統量身打造的微控制器。


 
圖五 : 滿足軟件定義汽車、ADAS和新電器架構之需求

轉型至現代化汽車的另一個關鍵是軟件定義汽車及汽車所采用的新架構。如圖所示，可以找出導致（汽車）半導體組件增加的其他四個主要因素。第一是新的汽車架構以及為了使更為復雜的軟件平臺運作，所需新增加的先進微控制器及處理器。而這也是車用和消費市場融合的結果——除了能跑越來越多的里程數，還能與云端的聯機，并運作非常復雜又需隨時更新的軟件。而其他方框中的因素亦同等重要，包含ADAS和自動駕駛汽車中的視覺系統、V2X 和互聯、以及雷達系統。
每輛汽車所新增的半導體組件價值預估落在350美元以內，而為此，ST廣泛的產品組合便能為各個方框內的四大系統提供數字化、模擬及功率組件。這里，我將與大家分享ST在數字領域所提供的產品——即每輛汽車的「大腦」。正如先前所提，我們擁有一個名為「Stellar」的統一數字平臺。而此數字平臺包含微控制器及微處理器，旨在滿足原始設備制造商和汽車制造商對新架構的需求，確保他們能夠擁有完整功能，并能依照需求將汽車連接至云端、更新軟件、執行個人化的軟件平臺。


 
圖六 : ST投資策略性制造計劃

ST非常注重汽車應用，因為這是我們重點關注的領域之一。正因為如此，我們斥資開發一流的創新技術及解決方案，以幫助客戶因應新趨勢的來臨。但與此同時，我們發現每輛汽車所用的半導體組件總需求在增加，且成長幅度非常大。如之前所提，電動汽車對半導體組件需求比傳統汽車高出了3至4倍。這意味著擴大半導體組件產能以滿足不斷成長的需求勢在必行。因此，ST不斷投入資金、擴大產能。


 
圖七 : 加速碳化硅擴產

ST的制造策略有兩大基礎。第一個是擴建12吋晶圓廠。ST特別重視法國Crolles和意大利Agrate的晶圓生產，從2022年7月發布的新聞稿中便能了解ST與格羅方德（GlobalFoundries）的合作，是為擴大Crolles工廠產能。此合作案尤其重視數字領域，也就是意法的數字產品。同時，ST也為軟件定義汽車及電動汽車提供產品服務，目前正在投入大量資金建設、生產電源產品，尤其是寬能隙解決方案的工廠。ST在意大利的卡塔尼亞（Catania）工廠及新加坡工廠都已經在生產碳化硅產品。2021年10月，ST宣布將在意大利Catania建立一座碳化硅基板綜合制造廠，以滿足剛才提到持續成長的需求。這些都是ST的車用市場策略概述。