CASE（互联、自动化、共享和电动化）是汽车行业的大趋势，让汽车行业整体的设计、创新重心转移到了电子系统部分。这将带来很多挑战，包括如何提高汽车的能效，如何达成汽车最优的通信，如何让自动驾驶配置更好的传感器和显示器等。解决之道就在于汽车半导体技术的进步，特别是材料方面的升级。来自于欧洲的Soitec公司，以优化衬底技术闻名于业界，正全力将其在半导体材料方面的积累注入到汽车电子的创新当中。

最底层的创新

5G和AI技术的注入，让汽车电子产生了新的形态，给半导体材料提出了新的要求。“对于整个产业的发展，我们有一整系列的优化衬底产品组合服务于汽车创新。RF-SOI是用于4G、5G的RF前端模块的核心产品；POI可用于5G的滤波器；FD-SOI可用于数据模拟以及射频的SoC；还有复合半导体产品，比如碳化硅和氮化镓。”Soitec中国区战略发展总监张万鹏表示。

Smart Cut技术是公司的核心技术，最大的优点在于可以提高材料均匀性，降低材料的缺陷密度，以及使高质量的晶圆循环再利用。Soitec用Smart Cut技术开发出的碳化硅衬底，较传统的硅IGBT有了很大的性能提升。

碳化硅材料近年来快速在新能源车领域崛起，主要应用包括车载充电器、降压转换器与逆变器。且据研究机构Yole 预测，碳化硅晶圆的全球电力与功率半导体市场产值，将从去年的 13 亿美元扩增至 2025 年的 52 亿美元。

Soitec的Smart Cut碳化硅技术具有很多的优势。第一，可以使用和回收高品质碳化硅衬底，由于碳化硅的供应量是比较小的，因此可以在循环使用的过程中保证供应链的稳定性。第二，Smart Cut碳化硅技术可使缺陷密度显著降低，并且可以简化设备制造的流程。

随着汽车中功率半导体的成本从200美金上涨到450美金，Smart Cut碳化硅技术将在替代传统硅材料功率半导体的进程中发挥重要作用。

汽车电子的另一焦点是自动驾驶，这里将是FD-SOI的“主场”。张万鹏列举了FD-SOI可为自动驾驶带来的六大优势：首先，对于视觉处理器和边缘计算来说，它在同一节点上速度可以提高达40%，而且使用更低的功耗。第二，在对于片上微波以及毫米波的系统，它可以实现片上的集成，解决长程和短程雷达的问题。第三，对于SER系统来说，它的抗电磁能力更强，因为有SER绝缘这一层的衬底，使整个半导体器件有一定的抗电磁的功能。第四，它可以通过自适应基底偏压实现更稳定的操作，尤其对于可靠性要求非常高的车规产品。第五，低功耗MCU的能效会提高5倍，而且对于一些传感器来说，功耗会大幅下降，可以实现整个汽车的低功耗使用。第六，整个SOI的工艺流程在设计当中只需要很少的设计打磨，整个产品上市的时间会更短，使成本更有竞争力。

据他介绍，FD-SOI技术已经应用到很多汽车系统中，比如Arbe Robotics公司的4D成像雷达就是在22纳米的FD-SOI衬底上实现的，Mobileye Eye Q4的视觉处理器则是在28纳米的FD-SOI衬底上面实现的。

Soitec其他的产品线也在全面开拓汽车市场，如RF-SOI和POI会应用在5G射频模块上，为车联网的发展提供强力支撑，Power-SOI 则在汽车客户中获得成功。对于Soitec在汽车业务上的快速增长，张万鹏表示：“Soitec本身已经服务汽车市场20年，未来也继续希望扩大在这个领域的领导地位，希望能够为这个行业建立众多的行业标准。利用我们的优化衬底，帮助整个汽车行业向智能化发展。”

业绩全面爆发

在5G、人工智能和能效三架马车的拉动下，Soitec的业绩在2020财年极其亮眼。其销售额达到6亿欧元，年增长为28%，是过去三年的销售额增长的2.5倍；EBITDA利润率为31%，在过去的三年间增长了4.5倍。作为一家上市公司，Soitec获得了很多投资者的青睐，目前市值为30亿欧元左右。

几大业务单元的强劲表现是Soitec业绩爆发的源泉。

RF-SOI是公司最重要的业务单元之一，不管是在产品的数量，还是利润方面，都是第一主力产品。RF-SOI主要服务于智能手机市场，是百分之百的智能手机射频前端模块的标准，当下5G的发展给这块业务带来了非常大的促进作用。尽管2020年全球智能手机市场出货量下降了10%，但因为5G智能手机里面RF-SOI的比例增加了，正好弥补了手机市场下降的这部分损失，所以其业绩没受到影响。

FD-SOI可以用于带嵌入式内存的低功耗FPGA平台，也可用于高效多线程的驾驶辅助处理器，还有边缘计算当中的语音处理器，以及其他的微控制单元中。随着多年对于FD-SOI生态系统的打造，在过去的一年，FD-SOI的使用量开始腾飞。

特殊SOI是主要服务于汽车市场、面部识别的应用市场以及数据中心市场的产品系列。其中，Power-SOI主要服务于汽车的管理控制系统，Imager-SOI主要用于面部识别和3D的传感， Photonics-SOI是数据中心光学收发器的标准。这个系列的产品需求都在稳步上升。

POI是声表滤波器的理想衬底，能够满足5G要求，是Sub-6 GHZ滤波器需求最好的材料。目前来自于前端模块制造商对POI的需求是非常大的，150毫米产品已经在大规模的量产。

在收购EpiGaN之后，Soitec已经实现了科技和运营上的协同增效。目前，公司主要关注于射频用氮化镓外延片的生产，之后会更关注氮化镓外延片在功率产品方面的应用。

海豚设计（Dolphin Design）是一家设计企业，自从被收购之后开始复苏，在收入和利润方面表现非常好。海豚设计和Soitec最主要的合作或协同增效主要是在IP业务方面，为FD-SOI的适应性基体偏压技术的使用，其优势非常明显，推动了FD-SOI整个生态系统的发展。

Soitec的成功很大一部分来自中国市场，尤其是RF-SOI和Power-SOI。Soitec全球战略执行副总裁Thomas PILISZCZUK就表示；“中国是我们非常重要的一个战略市场，我们和整个中国的生态系统都有密切的合作，包括设计公司、代工厂、终端客户，以及我们的合作伙伴新傲科技。今后，Soitec还将更好地与国内的生态系统开展进一步密切的合作。”（校对/Andrew）