電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/莫婷婷）近兩年，汽車芯片短缺籠罩汽車行業(yè)，部分電子元器件的卡脖子讓國產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)開始尋求一條新的道路，加大核心元器件的研發(fā)以減少汽車產(chǎn)業(yè)對國際廠商的依賴。在汽車MCU領(lǐng)域，多家廠商加快認證節(jié)奏。

近日，航順車規(guī)級HK32AUTO39A家族通過AEC-Q100認證。航順芯片公開表示，該車規(guī)級MCU已經(jīng)拿下前裝訂單，批量應(yīng)用于斯柯達、東南汽車、中興汽車等品牌商的汽車中。除了航順，國內(nèi)還有多家廠商獲得前裝訂單。如今，國產(chǎn)MCU廠商進展如何，完成車規(guī)級認證又意味著什么？電子發(fā)燒友網(wǎng)與航順芯片執(zhí)行副總裁白海英進行了交流。

航順芯片執(zhí)行副總裁白海英

釋放M3/M0系列內(nèi)核潛力，國產(chǎn)車規(guī)MCU朝低功耗、高穩(wěn)定性發(fā)展

MCU（微控制器）又稱單片機，由CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口、定時器、中斷系統(tǒng)、特殊寄存器等組成。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可將MCU分為通用型、專用型；按照位數(shù)可分為4位、8位、16位、32位、64位，市場上以32位MCU為主，可應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、汽車電子等多個應(yīng)用領(lǐng)域。

目前，汽車MCU是MCU市場中最大的細分市場。IC Insights數(shù)據(jù)顯示，2021年全球MCU市場規(guī)模近200億美元，其中汽車MCU市場規(guī)模約76億美元。IC Insight預(yù)計，到2022年全球MCU市場規(guī)模將達到215億美元，汽車MCU的成長將快于其他細分市場。

隨著汽車智能化的發(fā)展，MCU在計算性能、高能效比、安全性以及集成性能上不斷迭代。國內(nèi)逐漸起步的MCU產(chǎn)品以車窗、車載充電等汽車電子車身控制應(yīng)用領(lǐng)域為主，并且逐漸拓展應(yīng)用領(lǐng)域，向車機等對性能要求更高的應(yīng)用領(lǐng)域進軍。

航順芯片執(zhí)行副總裁白海英在接受電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪時介紹，航順近期通過車規(guī)認證的HK32AUTO39A家族采用ARM Cotex-M3/M0內(nèi)核，支持浮點處理協(xié)處理器，具有極強的數(shù)據(jù)處理能力。在計算性能上，HK32AUTO39A家族主頻高達到120M，內(nèi)置512KB FLASH，64KB SRAM，并具有豐富的外設(shè)接口：包含兩路CAN2.0、兩路I2C、三路SPI、六路USART及一路全速USB2.0?；趦?yōu)異的性能，HK32AUTO39A家族可用于大部分汽車電子應(yīng)用，包括汽車中控導(dǎo)航、空調(diào)、車載、車窗、娛樂系統(tǒng)以及其他車域控制。

部分MCU產(chǎn)品性能指數(shù)（電子發(fā)燒友網(wǎng)根據(jù)公開資料制圖）

電子發(fā)燒友網(wǎng)整理了航順、杰發(fā)科技、芯旺微的部分32位車規(guī)級MCU發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)廠商基本采用Arm Cortex?-M0+的核心，除此外芯旺微采用的是自主內(nèi)核架構(gòu)32位KungFu，具備高可靠性和優(yōu)秀的系統(tǒng)性能。主頻和Flash配置在汽車無線充電、車窗等汽車電子上基本夠用，航順的HK32F103RET6等產(chǎn)品達到了512KB的Flash。

白海英介紹，HK32AUTO39A家族還具有高精度的3個ADC模塊、2路DAC接口，還支持數(shù)字相機接口、TFT驅(qū)動等特色應(yīng)用，并具有低功耗、高穩(wěn)定性等特點。

取得汽車市場入場“門票”，國產(chǎn)MCU廠商加速打進整車廠供應(yīng)鏈

目前，在國內(nèi)市場，瑞薩、TI、英飛凌、NXP等國際廠商占據(jù)八成市場份額，國產(chǎn)MCU廠商具備巨大的代替空間。值得關(guān)注的是，國內(nèi)多家廠商在車規(guī)級產(chǎn)品上取得進展，多款MCU通過車規(guī)級認證，并且獲得前裝訂單。

例如四維圖新，在2021年公司的車規(guī)級MCU出貨量及收入貢獻同比實現(xiàn)十倍以上增幅；在2022年Q1，首款功能安全MCU–AC7840x提前回片，并成功啟動點亮，預(yù)計將在今年年底實現(xiàn)量產(chǎn)。而航順的車規(guī)級MCU已進入中興汽車、江鈴汽車、斯柯達等廠商的產(chǎn)品線。

那么，什么是車規(guī)級認證，通過車規(guī)級標準對于元器件來說意味著什么？

根據(jù)AEC的規(guī)定，車規(guī)驗證標準包括AEC-Q100(集成電路IC)、AEC-Q101(分立器件)、AEC-Q102(光電器件)、 AEC-Q103(MEMS器件)、AEC-Q104(MCM多芯片組件)、AEC-Q200(無源器件)，其測試條件比消費/工控型芯片規(guī)范更嚴苛，規(guī)定了各類車規(guī)元器件應(yīng)完成的試驗項目及條件，用于驗證電子元器件能否達到AEC-Q的要求。

與消費電子相比，最明顯的區(qū)別是汽車電子對元件的工作溫度要求比較寬，根據(jù)不同的安裝位置等有不同的需求，但一般都要高于民用產(chǎn)品的要求，比如發(fā)動機艙的溫度要求是－40℃-150℃；車身控制的溫度要求是－40℃-125℃；行駛控制系統(tǒng)則是要求－40℃-105℃，而消費類產(chǎn)品只需要達到0℃-70℃。

對于想要進入汽車領(lǐng)域的企業(yè)來說，AEC-Q認證是進入Tier1汽車電子大廠供應(yīng)鏈的必備門票，或者說是基礎(chǔ)門檻。白海英認為，“AEC-Q100的認證和執(zhí)行，使得芯片廠家配套的研發(fā)能力和管理能力得到了驗證和提升。該認證標準的執(zhí)行將使車規(guī)級SoC產(chǎn)品的安全性和可靠性達到相應(yīng)的高標準并與國際先進水平接軌，為中國車規(guī)芯片進入國際汽車供應(yīng)體系參與國際競爭夯實基礎(chǔ)。”

一般來說，順利進入整車廠供應(yīng)鏈之后，至少將獲得5年的供貨周期，甚至是10年。因此，對于取得汽車市場入場“門票”的廠商而言，這才是剛剛開始，未來還要面臨很長周期的考驗以及挑戰(zhàn)。