車規(guī)MCU一枝獨(dú)秀，國產(chǎn)MCU廠商的機(jī)會(huì)和進(jìn)度

（文/程文智）近期關(guān)于半導(dǎo)體芯片砍單降價(jià)的消息不絕于耳，MCU芯片也一樣，特別是消費(fèi)類MCU芯片的降價(jià)壓力最大，不過車用MCU芯片仍然維持了旺盛的需求，可謂一枝獨(dú)秀。那么在車規(guī)MCU市場(chǎng)，國產(chǎn)MCU廠商有哪些機(jī)會(huì)，目前的進(jìn)度又如何呢？

目前車規(guī)MCU的市場(chǎng)格局

傳統(tǒng)汽車有40個(gè)左右的ECU模塊，每一個(gè)模塊至少需要1顆MCU。隨著汽車電氣化和智能化程度的不斷提高，現(xiàn)在新出廠的汽車普遍都具有L2級(jí)自動(dòng)駕駛功能，未來還會(huì)升級(jí)到L3、L4，甚至L5級(jí)自動(dòng)駕駛，加上新的電子電氣（E/E）架構(gòu)的不斷升級(jí)，車規(guī)級(jí)MCU的用量將會(huì)越來越多，比如ADAS中的攝像頭模塊、激光雷達(dá)模塊等都會(huì)需要MCU的支持。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)到2025年，單車MCU的用量會(huì)提升到55~80顆。

一般來說，車規(guī)級(jí)MCU需要從設(shè)計(jì)開始就符合車規(guī)級(jí)規(guī)范，從設(shè)計(jì)到晶圓，再到封裝測(cè)試，所有流程都必須符合車規(guī)級(jí)的規(guī)范，這樣勢(shì)必會(huì)增加芯片的成本。還有，車規(guī)級(jí)MCU要求可靠性更高，溫度范圍更廣，一般車規(guī)級(jí)MCU的溫度要求是-40℃~125℃，而工業(yè)級(jí)只需要-20℃~105℃，消費(fèi)級(jí)則更低了，滿足0℃~85℃即可。因此，車規(guī)級(jí)MCU會(huì)比消費(fèi)級(jí)MCU貴20%~40%。

目前車規(guī)級(jí)MCU主要分為8位、16位和32位三種類型的MCU，8位MCU主要用于風(fēng)扇、空調(diào)、雨刷、天窗、座椅，以及門窗的控制；16位MCU主要用于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，比如引擎、離合器、剎車等；32位MCU主要用于儀表盤、車身、娛樂、ADAS、自動(dòng)泊車等應(yīng)用場(chǎng)景。

主流的車規(guī)級(jí)MCU廠商中，瑞薩電子、英飛凌、恩智浦、ST、TI、Microchip這6家就占據(jù)了90%以上的市場(chǎng)份額，國內(nèi)MCU廠商目前的占比在2%~3%之間。

其中8位MCU供應(yīng)商主要是英飛凌、恩智浦和Microchip，Microchip的量最大；
16位MCU供應(yīng)商主要是被恩智浦收購了飛思卡爾，由于16位比較尷尬，不是未來的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)在大家基本都放棄了，停止了新產(chǎn)品的開發(fā)；
32位MCU的供應(yīng)商主要有瑞薩、恩智浦、英飛凌和ST四家。

而國內(nèi)MCU廠商針對(duì)汽車市場(chǎng)的產(chǎn)品幾乎都集中在32位。目前已經(jīng)進(jìn)入前裝市場(chǎng)的有芯旺微、杰發(fā)科技和小華半導(dǎo)體等，另外還有不少在MCU廠商已經(jīng)推出，或即將推出車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品，比如兆易創(chuàng)新、復(fù)旦微電子、中穎電子、航順、中微、芯海科技、國民技術(shù)等。

國產(chǎn)MCU廠商的機(jī)會(huì)

車內(nèi)MCU其實(shí)還可以劃分為具有功能安全的MCU和不具備功能安全的質(zhì)量管控類MCU兩大類。質(zhì)量管控類MCU一般用在沒有功能安全目標(biāo)，不會(huì)影響到整車行為和人身安全的場(chǎng)景；帶有功能安全的MCU更多地用在底盤、動(dòng)力總成（包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS剎車制動(dòng)等）、安全氣囊控制、車身穩(wěn)定系統(tǒng)等場(chǎng)景。

國內(nèi)汽車芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對(duì)來說比較晚，因此，目前國內(nèi)MCU廠商主要專注在不涉及功能安全的控制器內(nèi)的MCU，也就是管控類等級(jí)的MCU。

在地盤動(dòng)力方面，需要功能等級(jí)安全的MCU，目前國內(nèi)MCU廠商很少有廠商推出相關(guān)產(chǎn)品，其市場(chǎng)缺口也是最大的，國產(chǎn)化替代目前幾乎為0，未來機(jī)會(huì)很大。

在車身控制方面，現(xiàn)在已經(jīng)開始國產(chǎn)替代了。目前國產(chǎn)MCU的技術(shù)性能已經(jīng)可以滿足汽車需求了，因此，整體需求的增長速度很快。

國產(chǎn)MCU廠商在車規(guī)級(jí)方面的進(jìn)度

芯旺微在車規(guī)級(jí)MCU方面發(fā)力較早，他們?cè)?012年就進(jìn)入汽車后裝市場(chǎng)，2015年推出了8位車規(guī)MCU。2019年劃分出了A系列車規(guī)級(jí)芯片，實(shí)現(xiàn)了前裝市場(chǎng)量產(chǎn)，用于車燈控制等，同年32位車規(guī)MCU發(fā)布。2021年發(fā)布了第二代32位車規(guī)MCU，今年即將發(fā)布第三代32位車規(guī)MCU，新產(chǎn)品很多用在了核心ECU控制單元。


杰發(fā)科技做車規(guī)級(jí)MCU的時(shí)間也比較早，該公司2018年推出了首顆車規(guī)級(jí)基于Arm Cortex-M3內(nèi)核的MCU AC7811量產(chǎn)，2020年推出了基于ARM Cortex-M0內(nèi)核的AC7801量產(chǎn)。2021年MCU整體出貨量激增達(dá)到千萬顆，2022年推出了首款基于ARM Cortex-M4F 內(nèi)核而且符合ISO26262功能安全ASIL-B的AC7840。



以嵌入式CPU起家的國芯科技也推出了車規(guī)級(jí)的MCU產(chǎn)品，通用汽車電子車身及網(wǎng)關(guān)控制芯片CCFC2012BC進(jìn)入量產(chǎn)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)控制芯片CCFC2007PT完成設(shè)計(jì)并流片，車用BMS（電池管理）MCU也在研發(fā)過程中。

中微半導(dǎo)體于近日發(fā)布了其全新車規(guī)級(jí)MCU BAT32A2系列，產(chǎn)品陣容包括BAT32A237、BAT32A239、BAT32A279三款型號(hào)。其中，BAT32A237基于Arm Cortex-M0+內(nèi)核，工作頻率48 MHz，配備128KB Flash，12KB SRAM和1.5KB專用 Data Flash。

兆易創(chuàng)新當(dāng)前應(yīng)用于汽車市場(chǎng)的MCU主要面向后裝市場(chǎng)。該公司第一顆車規(guī)級(jí)MCU已發(fā)布，采用40nm工藝，對(duì)標(biāo)NXP S32K1XX系列，面向車身的電機(jī)控制、車燈控制等應(yīng)用。

復(fù)旦微電子于12月8日發(fā)布了首款車用MCU產(chǎn)品， FM33LG0xxA系列MCU，目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域包括雨刮器、車窗、座椅位置、車頂、門鎖、空調(diào)、尾門控制器、電子換擋器、照明控制等。該產(chǎn)品預(yù)計(jì)將在明年第一季度到第二季度上車。從公布的產(chǎn)品性能來看，復(fù)旦微這次發(fā)布的車規(guī)MCU對(duì)標(biāo)NXP的S32K，S32K系列汽車MCU是NXP推出的針對(duì)汽車行業(yè)的通用型MCU，采用Arm內(nèi)核，可以覆蓋從M0到M4，不同應(yīng)用的多層次需求，整個(gè)系列具有很好的軟件兼容性，以及功能安全特性。

結(jié)語

就目前來看，已經(jīng)有不少國內(nèi)廠商推出了車規(guī)級(jí)的MCU產(chǎn)品，還有些沒推出的也正在緊鑼密鼓的計(jì)劃著，畢竟這塊市場(chǎng)的發(fā)展前景已經(jīng)很明朗了。

當(dāng)然，這里只是列舉了一部分的汽車MCU半導(dǎo)體芯片市場(chǎng)情況，關(guān)于更多汽車半導(dǎo)體芯片，比如車用IGBT等功率器件、模擬器件、被動(dòng)元器件等詳細(xì)市場(chǎng)情況，歡迎關(guān)注電子發(fā)燒友網(wǎng)8月10日在深圳南山益田威斯汀酒店舉辦的“2022汽車電子創(chuàng)新技術(shù)研討會(huì)”，會(huì)上我們將會(huì)分享更多汽車半導(dǎo)體芯片的相關(guān)信息。