車規(guī)MCU一枝獨秀，國產MCU廠商的機會和進度

（文/程文智）近期關于半導體芯片砍單降價的消息不絕于耳，MCU芯片也一樣，特別是消費類MCU芯片的降價壓力最大，不過車用MCU芯片仍然維持了旺盛的需求，可謂一枝獨秀。那么在車規(guī)MCU市場，國產MCU廠商有哪些機會，目前的進度又如何呢？

目前車規(guī)MCU的市場格局

傳統(tǒng)汽車有40個左右的ECU模塊，每一個模塊至少需要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級自動駕駛功能，未來還會升級到L3、L4，甚至L5級自動駕駛，加上新的電子電氣（E/E）架構的不斷升級，車規(guī)級MCU的用量將會越來越多，比如ADAS中的攝像頭模塊、激光雷達模塊等都會需要MCU的支持。業(yè)內人士預計到2025年，單車MCU的用量會提升到55~80顆。

一般來說，車規(guī)級MCU需要從設計開始就符合車規(guī)級規(guī)范，從設計到晶圓，再到封裝測試，所有流程都必須符合車規(guī)級的規(guī)范，這樣勢必會增加芯片的成本。還有，車規(guī)級MCU要求可靠性更高，溫度范圍更廣，一般車規(guī)級MCU的溫度要求是-40℃~125℃，而工業(yè)級只需要-20℃~105℃，消費級則更低了，滿足0℃~85℃即可。因此，車規(guī)級MCU會比消費級MCU貴20%~40%。

目前車規(guī)級MCU主要分為8位、16位和32位三種類型的MCU，8位MCU主要用于風扇、空調、雨刷、天窗、座椅，以及門窗的控制；16位MCU主要用于動力傳動系統(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、自動泊車等應用場景。

主流的車規(guī)級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%以上的市場份額，國內MCU廠商目前的占比在2%~3%之間。

其中8位MCU供應商主要是英飛凌、恩智浦和Microchip，Microchip的量最大；
16位MCU供應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，現(xiàn)在大家基本都放棄了，停止了新產品的開發(fā)；
32位MCU的供應商主要有瑞薩、恩智浦、英飛凌和ST四家。

而國內MCU廠商針對汽車市場的產品幾乎都集中在32位。目前已經進入前裝市場的有芯旺微、杰發(fā)科技和小華半導體等，另外還有不少在MCU廠商已經推出，或即將推出車規(guī)級MCU產品，比如兆易創(chuàng)新、復旦微電子、中穎電子、航順、中微、芯?？萍?/u>、國民技術等。

國產MCU廠商的機會

車內MCU其實還可以劃分為具有功能安全的MCU和不具備功能安全的質量管控類MCU兩大類。質量管控類MCU一般用在沒有功能安全目標，不會影響到整車行為和人身安全的場景；帶有功能安全的MCU更多地用在底盤、動力總成（包括發(fā)動機控制、ABS剎車制動等）、安全氣囊控制、車身穩(wěn)定系統(tǒng)等場景。

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

在地盤動力方面，需要功能等級安全的MCU，目前國內MCU廠商很少有廠商推出相關產品，其市場缺口也是最大的，國產化替代目前幾乎為0，未來機會很大。

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

國產MCU廠商在車規(guī)級方面的進度

芯旺微在車規(guī)級MCU方面發(fā)力較早，他們在2012年就進入汽車后裝市場，2015年推出了8位車規(guī)MCU。2019年劃分出了A系列車規(guī)級芯片，實現(xiàn)了前裝市場量產，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，新產品很多用在了核心ECU控制單元。


杰發(fā)科技做車規(guī)級MCU的時間也比較早，該公司2018年推出了首顆車規(guī)級基于Arm Cortex-M3內核的MCU AC7811量產，2020年推出了基于ARM Cortex-M0內核的AC7801量產。2021年MCU整體出貨量激增達到千萬顆，2022年推出了首款基于ARM Cortex-M4F 內核而且符合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)級的MCU產品，通用汽車電子車身及網關控制芯片CCFC2012BC進入量產階段，發(fā)動機控制芯片CCFC2007PT完成設計并流片，車用BMS（電池管理）MCU也在研發(fā)過程中。

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

兆易創(chuàng)新當前應用于汽車市場的MCU主要面向后裝市場。該公司第一顆車規(guī)級MCU已發(fā)布，采用40nm工藝，對標NXP S32K1XX系列，面向車身的電機控制、車燈控制等應用。

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

結語

就目前來看，已經有不少國內廠商推出了車規(guī)級的MCU產品，還有些沒推出的也正在緊鑼密鼓的計劃著，畢竟這塊市場的發(fā)展前景已經很明朗了。

當然，這里只是列舉了一部分的汽車MCU半導體芯片市場情況，關于更多汽車半導體芯片，比如車用IGBT等功率器件、模擬器件、被動元器件等詳細市場情況，歡迎關注電子發(fā)燒友網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)新技術研討會”，會上我們將會分享更多汽車半導體芯片的相關信息。