Chip per auto: nuovi equilibri tra Oem e produttori

L’aumento dei veicoli a guida autonoma sta modificando la domanda dei chip automobilistici e inducendo gli Oem a progettare internamente le proprie soluzioni. Le catene del valore e le strategie di tutti gli attori della filiera sono così destinate a cambiare.

chip automotive Oem

a cura di Giorgia Andrei| tratto da un articolo di Ondrej Burkacky, Johannes Deichmann, Larissa Rott e Alexander von Falkenhausen – McKinsey & Company

Per le aziende del settore automotive e per quelle che producono o distribuiscono semiconduttori è importante comprendere l’impatto delle nuove tecnologie per i veicoli a guida autonoma sulla domanda di chip. In questo comparto, dal 2010, Oem e start-up hanno investito 106 miliardi di dollari e gran parte degli investimenti sono stati diretti a migliorare i sistemi avanzati di assistenza alla guida (Adas), che gestiscono la frenata, il rilevamento di oggetti e altre funzioni critiche del veicolo. L’attenzione verso i veicoli autonomi ha già modificato i modelli di domanda per i semiconduttori automobilistici, con una forte crescita delle vendite di speciali chip di silicio, realizzati su misura per applicazioni specifiche. Si tratta di chip che, disponibili solo presso poche aziende di semiconduttori, alcuni Oem stanno progettando internamente, per ridurre i tempi di sviluppo e ottenere un maggiore controllo, lanciando una tendenza che potrebbe essere seguita da altri.


L’articolo integrale è stato pubblicato

sul numero 11 di Elettronica AV


Un mercato in evoluzione per i chip

Il rimbalzo dell’economia in questo periodo post-pandemico ha fatto lievitare gli ordini di semiconduttori, con le fabbriche impegnate ad aumentare la loro produzione per far fronte a una domanda in aumento. La maggior parte della crescita in quest’area deriva proprio dal passaggio ai sistemi per la guida autonoma: gli Adas hanno la peculiarità di elaborare istantaneamente i dati, una capacità che richiede più interconnessioni all’interno del veicolo e chip ad alte prestazioni. La loro architettura elettrica ed elettronica (E/E) è più centralizzata rispetto ai veicoli tradizionali, include più sensori e soluzioni di calcolo. I veicoli autonomi hanno però diversi livelli di automazione: un comune sistema di classificazione, definito dalla Society of Automotive Engineers (Sae), li divide in sei categorie, che vanno da 0 (nessuna automazione) a 5 (automazione completa con capacità di guida autonoma). Il livello 2, a sua volta, è diviso in due parti: entry level (veicoli con alcune caratteristi- che autonome, come la frenata, che però richiedono comunque ai conducenti di tenere sempre le mani sul volante) e avanzato (veicoli con caratteristiche autonome più estese, che in alcuni casi consentono ai conducenti di togliere le mani dal volante).

I veicoli di livello da 0 a 2 (entry) raggiungono prestazioni adeguate con chip standard, ma si prevede che quelli di livello da 2 (avanzato) a 5 richiedano una quota crescente di silicio speciale, ossia chip più efficienti, che consentono rapidi aumenti delle prestazioni all’interno dei sistemi dei veicoli e l’esecuzione di complesse funzionalità software e di analisi, come quelle che rendono possibile la fusione di sensori tra fotocamere, laser, soluzioni Lidar e altri dispositivi.

Molti Oem hanno però difficoltà a ottenere il silicio che corrisponde esattamente alle loro esigenze e si trovano così a rivedere i loro programmi di sviluppo. Inoltre, sono poche le soluzioni che si adattano alla loro base software. Di fronte a questi vincoli, alcuni Oem hanno già iniziato a progettare i chip internamente, un percorso che offre numerosi vantaggi: prestazioni ottimizzate per algoritmi specifici, tempi di sviluppo più brevi per i miglioramenti delle funzionalità, definizione del software, possibilità, in sostanza, di creare soluzioni personalizzate che potrebbero differenziare i loro veicoli autonomi (ad esempio, consentendo un tempo di commercializzazione anticipato o fornendo una maggiore disponibilità di funzionalità). Alcuni fornitori Tier One, inoltre, rivendicano anche la proprietà di determinati sistemi software. La catena del valore sta quindi diventando sempre più disaggregata, con una divisione delle competenze che porta le aziende a cercare sempre più partner.

Le opportunità per i produttori di chip

Il maggiore coinvolgimento degli Oem nella progettazione dei chip potrebbe ridurre i profitti delle aziende di semiconduttori, ma la diffusione dei veicoli a guida autonoma potrebbe far crescere il mercato dei chip automobilistici e compensare buona parte del business.

I ricavi per i “chip autonomi”, una sottocategoria importante, dovrebbero salire a circa 29 miliardi di dollari all’anno entro il 2030, pari a circa 350 dollari per veicolo, un forte aumento rispetto agli 11 miliardi di dollari del 2019.

I chip di elaborazione centrale ad alte prestazioni, come le unità di controllo (Dcu) e i sensori, potrebbero registrare la crescita più rapida: si prevede un aumento di circa il 12% all’anno nei ricavi dal 2025 al 2030, mentre i chip per le unità di controllo elettronico (Ecu) e i sensori decentrati registreranno una crescita annua di circa il 6% dal 2019 al 2030.

Le unità di controllo dovrebbero rappresentare una percentuale maggiore dei ricavi rispetto ai sensori, proprio per la crescente tendenza ad aumentare il calcolo centrale delle operazioni di guida autonoma, bypassando l’elaborazione nei sensori.

Per le aziende di semiconduttori è importante capire come i possibili cambiamenti potrebbero influenzare la loro quota di mercato, ma è difficile quantificare l’impatto esatto della scelta degli Oem di progettare i propri chip internamente. Si possono però considerare tre scenari: dei circa 6 miliardi di dollari di mercato per le Dcu centrali nel 2030, gli Oem rappresenterebbero circa un terzo del valore se ci fosse un piccolo spostamento in questa direzione. La cifra salirebbe a circa il 50% nello scenario medio e all’80% nello scenario più alto. Ai produttori di chip servono, quindi, nuove strategie, a cominciare dall’ingaggiare i migliori talenti per la progettazione di chip, architetture E/E e software e collaborare con gli Oem per comprendere meglio i particolari requisiti del silicio richiesto, tenendo presente anche che le esigenze variano da regione a regione. Sarà poi determinante per le aziende di semiconduttori costruire solide relazioni con altri player lungo la catena del valore, inclusi player di software speciali, produttori di dispositivi integrati e fornitori Tier One. Questi ultimi, dal canto loro, potrebbero sviluppare offerte flessibili per evitare di essere esclusi dal mercato: ad esempio, le applicazioni Adas possono essere configurate per essere eseguite su qualsiasi chip. I fornitori Tier One potrebbero anche considerare di investire in capacità di semiconduttori per integrare le proprie conoscenze in materia di elettronica e integrazione di sistemi e perseguire attivamente partnership con Oem, aziende di semiconduttori e attori tecnologici all’interno del loro ecosistema, sempre per evitare di restare ai margini.


L’articolo integrale è stato pubblicato

sul numero 11 di Elettronica AV


 

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