汽車所需的半導(dǎo)體器件主要有模擬IC、邏輯IC、存儲IC、分離器件、微控制IC、光學(xué)半導(dǎo)體、傳感器和執(zhí)行器等七大類。
隨著汽車電動化、智能化發(fā)展,汽車對半導(dǎo)體器件的需求越來越多。根據(jù)麥肯錫數(shù)據(jù),平均每輛燃油車對汽車半導(dǎo)體的成本為350美元,其中有118美元為功率器件成本;而平均每輛新能源汽車半導(dǎo)體成本則提高到704美元,功率器件的成本占到55.97%,達(dá)387美元。
其中MCU又是重中之重。據(jù)了解,一輛汽車裝備的所有半導(dǎo)體器件中,MCU大概占三成,每輛車平均用到70顆以上的MCU芯片,從發(fā)動機控制單元,到電動車窗、雨刷、電動座椅、空調(diào)、前后燈、風(fēng)機、水泵等控制單元;從車身動力總成,到車身控制、信息娛樂、輔助駕駛,均有MCU的身影。隨著汽車智能化程度的提升,汽車用MCU有望超過300顆!
此次造成全球車企停擺的器件正是應(yīng)用于ESP(電子穩(wěn)定控制系統(tǒng))以及ECU(電子控制單元)中的MCU(微控制單元)。
根據(jù)IHS分析,全球車規(guī)級MCU市場高度集中,瑞薩、恩智浦、英飛凌、賽普拉斯、德州儀器、微芯科技以及意法半導(dǎo)體7家公司占據(jù)了全球98%的車規(guī)級MCU市場份額;需要特別說明的是,40nm及以下制程的MCU幾乎都交由臺積電、聯(lián)華電子等少數(shù)幾家晶圓廠代工,制造廠家非常集中。
近期因汽車行業(yè)復(fù)蘇,又疊加消費類電子產(chǎn)品需求,已經(jīng)導(dǎo)致臺積電產(chǎn)能供不應(yīng)求,幾乎所有汽車芯片的交貨時間都往后延長了1-2個月。
IHS據(jù)此推斷,芯片短缺會導(dǎo)致2021年Q1全球減產(chǎn)100萬臺汽車,短缺現(xiàn)象會持續(xù)到Q3。
在國際大廠無法發(fā)滿足供應(yīng)的情況下,車企已將目光轉(zhuǎn)向本土的MCU提供商,行業(yè)人士指出,“國產(chǎn)MCU企業(yè)雖然不下100家,但真正能在工業(yè)控制、汽車電子這些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)有效國產(chǎn)替代的企業(yè)寥寥無幾。國產(chǎn)MCU普遍聚集在能快速實現(xiàn)短期效益的消費領(lǐng)域,而品質(zhì)要求非常高的耐用工業(yè)品和汽車應(yīng)用領(lǐng)域?qū)芏郙CU廠商而言,仍存在很高的門檻?!?/p>
那么本土MCU企業(yè)中,都有哪些廠商能夠提供車用MCU?今天就來給大家盤點一番。
1、比亞迪:BF711x/BF7106系列
比亞迪是我國少數(shù)能生產(chǎn)車規(guī)級芯片的車企,早在2007年,比亞迪半導(dǎo)體就進(jìn)入了MCU領(lǐng)域,從工業(yè)級MCU開始,至今已形成工業(yè)級通用MCU芯片、工業(yè)級三合一MCU芯片、車規(guī)級8位MCU芯片、車規(guī)級32位MCU芯片、電池管理MCU芯片等產(chǎn)品布局。
2018年比亞迪首次推出第一代8位車規(guī)級MCU芯片,次年推出第一代32位車規(guī)級MCU芯片,目前其車規(guī)級MCU產(chǎn)品主要有BF711x/BF7106系列,并已在比亞迪全系列車型中得到應(yīng)用,截至2020年底,比亞迪半導(dǎo)體車規(guī)級MCU裝車量已超500萬顆。
2、四維圖新:AC7811/AC7801X
四維圖新旗下子公司杰發(fā)科技專注于汽車電子芯片及相關(guān)系統(tǒng)的研發(fā)與設(shè)計,在合肥、深圳、上海、武漢設(shè)立有研發(fā)及市場銷售中心。
杰發(fā)科技曾于2018年底量產(chǎn)的國內(nèi)首顆車規(guī)級MCU芯片——AC7811,可廣泛應(yīng)用于天窗、車窗、座椅、LED車燈、ETC、倒車?yán)走_(dá)、雨量傳感器等產(chǎn)品領(lǐng)域。
2020年3月又推出重量級車規(guī)級MCU產(chǎn)品——AC7801X,符合AEC-Q100規(guī)范,適用于汽車電子和高可靠性工業(yè)應(yīng)用,典型應(yīng)用包括車身控制、T-BOX、BLDC電機控制、工業(yè)控制、交流充電樁等。
3、華大北斗:HD8089A車規(guī)級芯片
華大北斗前身是中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(CEC)旗下華大電子導(dǎo)航事業(yè)部,專注從事導(dǎo)航定位芯片、算法及產(chǎn)品的自主設(shè)計、研發(fā)、銷售及相關(guān)業(yè)務(wù)。目標(biāo)面向民用消費類電子市場和國家命脈行業(yè)、汽車領(lǐng)域、物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域等專用終端市場,提供芯片及應(yīng)用解決方案。
面向車載應(yīng)用,華大北斗提供有HD8089A車規(guī)級芯片,具備高靈敏度、高精確度、快速定位等特點,支持北斗/GPS/GLONASS/GALILEO多種GNSS系統(tǒng),支持跟蹤、捕獲、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)輸出等功能。
4、芯旺微:KF8A/KF32A系列
芯旺微是一家專注于汽車級、工業(yè)級混合信號8位MCU、32位MCU&DSP芯片設(shè)計的高科技企業(yè),也是國內(nèi)少數(shù)擁有自主IP內(nèi)核處理器架構(gòu)的MCU芯片設(shè)計公司,其芯片累計出貨超過數(shù)億顆。
至今已實現(xiàn)兩大車規(guī)級芯片KF8A和KF32A從8位到32位車規(guī)級MCU覆蓋,基于自主KungFu內(nèi)核的MCU憑借低功耗、高可靠、高性能、良好的一致性和穩(wěn)定性的特征,已廣泛應(yīng)用于智能座艙、車身控制、汽車電源與電機和汽車照明領(lǐng)域。
今年3月,芯旺微完成B輪融資,據(jù)芯旺微透露,將借助資本的力量推動研發(fā)更高性能的車規(guī)MCU,下一代MCU主頻將達(dá)到180MHz,具有1M的Flash和256K的RAM。
5、賽騰微:ASM87/ASM30系列
賽騰微是—家專注于汽車級/工業(yè)級MCU & SoC和周邊配套模擬/電源類芯片的集成電路設(shè)計企業(yè)。
自2017年以來,賽騰微推出了多款車規(guī)級MCU產(chǎn)品,目前其汽車級MCU&SoC產(chǎn)品系列主要有8bit通用型MCU ASM87A、32bit通用型MCU ASM31A、32bit電機控制MCU ASM31A以及32bit高集成度電控SoC ASM31ASPIN等,均符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)和車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)。
6、國芯科技:CCM3310/CFCC2002/CFCC2003系列
天津囯芯科技有限公司是由蘇州國芯科技有限公司投資的一家專注于微電子技術(shù)和產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)銷售的高科技企業(yè);其技術(shù)起點高,以摩托羅拉高性能低功耗的32位嵌入式CPU技術(shù)為起點,通過引進(jìn)消化吸收,開發(fā)出自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能信息安全加密CPU核心和通用低成本的32位嵌入式CPU核心的系列技術(shù)與產(chǎn)品。
據(jù)了解,該公司已推出的CCM3310S-T/CCM3310S-H系列車規(guī)級安全芯片基于40nm eFlash汽車電子工藝,符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn);車身控制芯片CCFC2002BC主要用于汽車車身控制和網(wǎng)關(guān)應(yīng)用;發(fā)動機控制芯片CCFC2003PT基于汽車電子專用工藝,集成CAN、SPI、UART、eMIOS、AD等接口,主要用于汽車動力總成應(yīng)用。
7、芯??萍?/u>:CSA3762-LQFP48獲認(rèn)證
芯??萍际且患壹兄⒂嬎?、控制于一體的全信號鏈芯片設(shè)計企業(yè),專注于高精度ADC、高性能MCU、測量算法以及物聯(lián)網(wǎng)一站式解決方案的研發(fā)設(shè)計。
2021年1月,芯海科技首個汽車電子項目CSA37F62-LQFP48高性能信號鏈MCU芯片成功通過AEC-Q100權(quán)威認(rèn)證。CSA37F62-LQFP48內(nèi)部包含高性能的MCU內(nèi)核,高性能的放大器以及高精度的ADC,支持多種通訊接口。產(chǎn)品可應(yīng)用于各類壓力測量,比如按鍵壓力,座椅壓力等,提升座艙的科技感和用戶體驗。
8、航順芯片:HK32
航順芯片是完全國內(nèi)獨資的集成電路設(shè)計企業(yè),獲國家雙高認(rèn)定,已開發(fā)和量產(chǎn)國內(nèi)首創(chuàng)世界背照/正照CIS1080P高清CMOS圖像傳感器芯片以及標(biāo)清圖像傳感器芯片,廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控,汽車電子。
2019年3月,航順芯片HK32車規(guī)級通用32位MCU滿足AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn),是當(dāng)時國內(nèi)第一家通過這項測試的32位MCU芯片原廠,且良率超過90%,打破國外壟斷!
9、琪埔維半導(dǎo)體:XL6600系列
琪埔維半導(dǎo)體于2015年06月15日成立,主旨是打造汽車電子系列核心芯片及其產(chǎn)業(yè)平臺,已掌握汽車級霍爾傳感器芯片、汽車級微控制器芯片(MCU)、車聯(lián)網(wǎng)V2X通訊芯片以及針對新能源汽車電池管理(BMS)的多節(jié)電池組監(jiān)視器芯片(AFE)等一系列針對智能汽車的半導(dǎo)體傳感、通訊和控制芯片的關(guān)鍵核心技術(shù),擁有自主知識產(chǎn)權(quán),并獲得多項專利。
由琪埔維半導(dǎo)體(Chipways)發(fā)布的汽車級微控制器XL6600系列芯片,采用ARM Cortex-M3內(nèi)核,主頻可達(dá)104Mhz,專注于高性能、高可靠和低功耗,可實現(xiàn)汽車尾門的開啟,關(guān)閉和防夾等多種控制功能,非常適合汽車電動尾門控制模塊等多種車身控制類應(yīng)用場景。
小結(jié)
從盤點我們發(fā)現(xiàn),我國MCU企業(yè)雖然多,但能真正在車規(guī)級芯片領(lǐng)域站住腳跟的不多,這與車規(guī)級MCU門檻仍較高、產(chǎn)業(yè)周期長且需要大規(guī)模的資金和技術(shù)投入密切相關(guān)。
借助本次車規(guī)級MCU供貨短缺契機,部分企業(yè)有意加大在車規(guī)級MCU領(lǐng)域的研發(fā)投入,降低我國汽車產(chǎn)業(yè)對國際供應(yīng)商的依賴。
其中就有本土MCU龍頭兆易創(chuàng)新,其近日表示:目前公司車規(guī)級MCU正在研發(fā)中,接下來將借助過往成功經(jīng)驗,盡快推動MCU在汽車上應(yīng)用。兆易創(chuàng)新未來將會立項專門研發(fā)車規(guī)級MCU,以滿足汽車級產(chǎn)品認(rèn)證、車身控制系統(tǒng)以及輔助駕駛系統(tǒng)等方面的應(yīng)用。
國民技術(shù)也表示,將繼續(xù)研發(fā)并推出新的MCU產(chǎn)品,進(jìn)一步拓展延伸產(chǎn)品線和產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域。
? ? ? ?責(zé)任編輯:tzh
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