國產(chǎn)車規(guī)級MCU的主要玩家與產(chǎn)品
（文/程文智）這幾年隨著汽車電動化、智能化和網(wǎng)聯(lián)化的快速發(fā)展，汽車對芯片的需求量也越來越大。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)的燃油車一般需要500顆左右的芯片，電動汽車大概需要1500顆芯片，而高端智能電動汽車將會需要3000顆以上的芯片。
北京四維圖新科技股份有限公司CEO程鵬曾在一次公開演講中表示，芯片成本僅占現(xiàn)在汽車BOM成本的5%，但他預(yù)計到2030年，芯片成本將會占高端汽車BOM成本的20%以上。
“這在以前燃油車時代完全不可想象，發(fā)動機(jī)也就占成本的10%，而芯片要占20%?！背贴i認(rèn)為，汽車芯片這個賽道值得一搏，前景非常好。
因此，我們看到現(xiàn)在非常多的國產(chǎn)芯片企業(yè)宣布進(jìn)軍汽車產(chǎn)業(yè)鏈，并推出相關(guān)產(chǎn)品。目前國內(nèi)有一些不錯的公司在車規(guī)級MCU方面做得還不錯，比如芯旺微電子、四維圖新的子公司杰發(fā)科技、比亞迪，以及賽騰微電子等少數(shù)幾家企業(yè)實現(xiàn)了車規(guī)級MCU產(chǎn)品的量產(chǎn)，但主要以中低端市場為主，目前在車廠滲透率方面還很低。另外，兆易創(chuàng)新、國民技術(shù)、芯?？萍?/u>等公司也有部分MCU產(chǎn)品過了，或正在過車規(guī)級認(rèn)證，且在汽車后裝市場上已開始被人所采用。
芯旺微電子的KungFu系列MCU
據(jù)<電子發(fā)燒友>了解，芯旺微電子很早就開始布局車規(guī)級MCU產(chǎn)品線，2012年KungFu車規(guī)級MCU開始在汽車后裝市場上有應(yīng)用；2015年，推出了第二代基于KungFu8內(nèi)核的車規(guī)級MCU，同時引入AEC-Q100器件可靠性測試規(guī)范，進(jìn)入汽車前裝市場；2019年，發(fā)布已量產(chǎn)多年且得到大批量裝車驗證的17款滿足AEC-Q100可靠性認(rèn)證的8位MCU，同年還量產(chǎn)了基于KungFu32內(nèi)核的32位車規(guī)級MCU，入主汽車領(lǐng)域中高端市場，完成產(chǎn)品和應(yīng)用市場的雙向升級。
經(jīng)過十來年的發(fā)展，其8位和32位車規(guī)級MCU產(chǎn)品線的產(chǎn)品型號已經(jīng)接近40款，應(yīng)用范圍覆蓋了智能鑰匙、電源與電機(jī)、汽車照明、儀表輔助與車聯(lián)網(wǎng)、雷達(dá)、TBOX、遠(yuǎn)程點火、防盜報警和尋車等汽車前后裝應(yīng)用市場。
可以說車規(guī)級MCU是芯旺微電子近年來發(fā)展的核心業(yè)務(wù)和主要增長點。據(jù)了解，芯旺微電子這幾年在不斷完善車規(guī)級MCU的管控流程，從芯片的設(shè)計、制造到品控，每一個環(huán)節(jié)均滿足汽車電子的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并通過持續(xù)投入，自建了可靠性實驗室，來保障AEC-Q100的可靠性測試流程，不斷提升其車規(guī)級MCU的性能和可靠性。
在新產(chǎn)品研發(fā)上，芯旺微電子定下了每年推出多款新品的策略，在2021年上半年出了KF32A156芯片，主要應(yīng)用于車身車載模塊控制，擁有512KB Flash、64KB RAM，支持2路CANFD，同時工作范圍達(dá)到了Grade 1（-40～125℃）車規(guī)等級；下半年又推出了新成員KF32A146，該芯片擁有256KB Flash、32KB RAM ,主頻達(dá)72Mhz， 支持1路 CANFD, 工作溫度范圍達(dá)Grade 1（-40℃~125℃）車規(guī)等級。KF32A156和KF32A146的量產(chǎn)意味著芯旺在電源兼容性和高速CAN總線通信上發(fā)揮更大的價值，使得芯旺車規(guī)產(chǎn)品在車身控制應(yīng)用實現(xiàn)全場景技術(shù)覆蓋。
在未來規(guī)劃方面，芯旺微電子在2021年底正式啟動了ISO26262項目，且已經(jīng)開始啟動包括ASIL-D等級應(yīng)用于汽車發(fā)動機(jī)和域控制器的多核產(chǎn)品研發(fā)，圍繞汽車生態(tài)布局多元化產(chǎn)品線布局，以及對自有KungFu內(nèi)核生態(tài)體系的完善工作。
四維圖新（杰發(fā)科技）的車規(guī)級MCU布局
2018 年底，四維圖新自主研發(fā)并量產(chǎn)了國內(nèi)首顆符合AEC-Q100的32位車規(guī)級MCU芯片AC7811，該芯片實現(xiàn)了在ABS防抱死剎車系統(tǒng)、BMS動力電池管理系統(tǒng)等汽車應(yīng)用上的前裝量產(chǎn)出貨。與寶馬、豐田、福特、大眾等國內(nèi)外車企建立了全面合作，已向上汽、一汽、長安等國產(chǎn)車廠前裝市場出貨量超百萬顆。
2020年初，量產(chǎn)了覆蓋不同等級車身控制應(yīng)用的第二代MCU產(chǎn)品AC7801x，且迅速向前裝應(yīng)用不斷拓展。MCU-AC7801x，基于Arm Cortex-M0+內(nèi)核，主要應(yīng)用于汽車電子和高可靠工業(yè)領(lǐng)域。AC7801x符合AEC-Q100規(guī)范，配備先進(jìn)的CAN-FD總線接口，豐富的外設(shè)及大容量的Flash，適配靈活，功耗低，可靠性高；封裝形式有LQFP48、QFN32、TSSOP20三種。
另外，根據(jù)杰發(fā)科技的官網(wǎng)信息，該公司即將推出新一代MCU AC7840x系列，該系列是一顆符合功能安全I(xiàn)SO26262 ASIL-B等級的MCU芯片，采用Arm Cortex-M4F內(nèi)核，符合AEC-Q100 Grade1車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。此外，該系列將提供豐富的配置及靈活的選擇，封裝管腳為48~176Pin，F(xiàn)lash容量為256KB~2MB。
比亞迪半導(dǎo)體的車規(guī)級MCU策略
比亞迪半導(dǎo)體在MCU領(lǐng)域擁有十余年的經(jīng)驗，逐步實現(xiàn)工業(yè)級 MCU 芯片到車規(guī)級 MCU 芯片的技術(shù)延伸。2018年比亞迪半導(dǎo)體推出第一代8位車規(guī)級MCU芯片，具備高速內(nèi)核、LIN通信、電容觸摸按鍵、PWM脈寬輸出等功能，主要應(yīng)用于車燈、車內(nèi)按鍵等汽車電子控制場景。
2019年推出第一代32位車規(guī)級MCU芯片，該芯片依照ISO26262安全等級標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計，內(nèi)部集成多種通信模塊，具備多路計數(shù)器、計時器及PWM脈寬輸出功能，并包含有高精度模數(shù)轉(zhuǎn)化功能，支持即時數(shù)據(jù)保存等多種通用模塊外設(shè)，應(yīng)用于電動車窗、電動座椅、雨刮、儀表等汽車電子控制場景。累計出貨量在國內(nèi)廠商中占據(jù)領(lǐng)先地位，批量裝載在比亞迪全系列車型。
賽騰微電子的車規(guī)級MCU布局
賽騰微自2016年成立以來，在不斷豐富其產(chǎn)品線，從單純主控MCU，到主控MCU及其配套Power器件的芯片組合，再到基于自有芯片的整體解決方案，全方位滿足車廠及其Tier-I/II供應(yīng)商需求。
該公司成立以來，推出了8位低功耗型MCU-ASM87L(A)164X、8位超值型MCU-ASM87F(A)081X、32位電機(jī)控制型MCU-ASM30(A)M083X三個系列MCU產(chǎn)品，且多款通過了AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，成功應(yīng)用于汽車LED動態(tài)流水燈、車載無線充電發(fā)射器以及車窗玻璃升降器等汽車電子零部件中。
據(jù)公開資料顯示，賽騰微電子2018年實現(xiàn)了主控MCU在吉利汽車旗艦車型批量出貨，到2019~2020年實現(xiàn)MCU+ Power器件對奇瑞新能源、東風(fēng)柳汽、江鈴汽車、上汽通用五菱以及江淮汽車等車廠的批量出貨，再到2021年合作車廠又增加了上汽通用、廣州汽車以及比亞迪等。
據(jù)其官網(wǎng)介紹，賽騰微電子在今年1月27日完成了數(shù)千萬元的A輪融資，本次融資將加速賽騰微電子的“MCU + Power”車規(guī)芯片組合的研發(fā)與市場推廣。
結(jié)語
雖然在車規(guī)MCU市場，主要還是以海外半導(dǎo)體廠商為主，但未來在中國市場，國產(chǎn)MCU企業(yè)的機(jī)會還是非常大的，因為目前國家在推動芯片國產(chǎn)化。另外，從市場看，國產(chǎn)車規(guī)MCU也有存在的價值。首先，國產(chǎn)的車規(guī)級MCU產(chǎn)品更加便宜；其次是MCU產(chǎn)品迭代的時候，車廠有足夠大的發(fā)言權(quán)，可以指出未來的方向。而此前車廠的反饋在國外半導(dǎo)體廠商那里能夠得到回應(yīng)比較少。加上這幾年國產(chǎn)半導(dǎo)體廠商如雨后春筍般冒了出來，優(yōu)勝劣汰后，相信留下來的將會有足夠的產(chǎn)品實力。
此外，新能源汽車的快速發(fā)展，推動了車規(guī)級芯片的需求，加上自2020年底到現(xiàn)在持續(xù)的缺芯行情，給了國內(nèi)車規(guī)芯片企業(yè)大量的機(jī)會，現(xiàn)在很多國產(chǎn)MCU都得到了車廠和Tier 1企業(yè)的測試機(jī)會，有的甚至已經(jīng)進(jìn)入到了前裝市場?？梢哉f，未來幾年是國產(chǎn)車規(guī)MCU產(chǎn)品，甚至其他車規(guī)產(chǎn)品進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)鏈的好時機(jī)。
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