回顧2022年,汽車電氣化、智能化發展加速,推動MCU等汽車電子器件需求持續增長。這也將讓汽車MCU市場迅速擴容,MCU大廠英飛凌在2022財年第四季度的財報會議上也表示,由于成熟制程的供應增加有限,公司汽車MCU業務有望在未來幾年增長2.5倍。
與持續增長的需求形成鮮明對比,2022年汽車MCU的供應仍處于緊平衡狀態,這也延續到了2023年。據Digitimes報道稱,盡管短缺情況最近有所改善,但因供應增長無法趕上需求的快速增長,MCU等汽車芯片短缺問題不太可能在2024年之前完全解決。
汽車MCU供應問題與當前競爭格局緊密相關。一直以來,汽車MCU大部分的市場份額集中在包括英飛凌、恩智浦、瑞薩等國際大廠手中。不過,近幾年芯旺微、杰發、中微半導等國內MCU廠商也成功通過驗證,量產車規級MCU并向汽車廠商供貨。
如何打造高可靠車規MCU?
在國際大廠占據先發優勢,而車規MCU門檻高與驗證周期長等多因素影響下,國內MCU廠商大都選擇從車身域開始切入,目前已經在這些領域嶄露頭角,如中微半導、芯旺微、杰發等公司先后有產品量產。
此前,國內MCU廠商通過整合客戶需求、產品對標大品牌產品性能等做法,用盡量短的時間切入車用市場,這對公司實現創收再投研發形成良性循環有好處。
對此,中微半導汽車電子事業部副總經理夏雨表示,“車規MCU需要嚴苛的品質標準、安全設計、故障仿真及權威第三方安全認證才能保障芯片長期穩定可靠。中微半導車規MCU產品每種封裝形式都單獨做車規認證,確保芯片可靠性。”
雖然權威機構認證前期門檻高、投入大、時間久,但在夏雨看來,通過AEC-Q100質量可靠性檢測標準是進入汽車電子領域的關鍵一步。這也是中微半導車規MCU快速導入多家主流車企的原因所在。
中微半導基于在MCU領域22年技術儲備和平臺化的資源優勢,為汽車芯片的快速發展創造了良好條件。據夏雨介紹,公司組建汽車電子事業部并成立專家團隊,研發團隊具備多款汽車芯片成功量產經驗,在感知、算法、模擬等方向擁有成熟的技術能力及豐富的研發經驗,正在進行符合汽車功能安全最高等級的產品開發流程體系的認證。

值得注意的是,去年7月中微半導正式對外發布通過AEC-Q100 Grade1車規級可靠性認證的32位MCU BAT32A237。BAT32A237經過權威機構SGS嚴格的車規級標準測試,并獲市場端驗證及客戶認同,在車窗、車燈、開關、傳感器及空調控制面板等車身域控節點得到廣泛應用。
中微半導車規產品陣營有詳細且完善的發展規劃布局,除BAT32A237,2023年上半年將陸續推出通過AEC-Q100 Grade 0且符合ASIL-B安全等級規范的32位車規級MCU- BAT32A337,及大資源多管腳的32位BAT32A239及BAT32A279系列。
中微半導高安全等級32位汽車MCU——BAT32A337,其特點之一在于工作溫度可高達150°C ,符合AEC-Q100 Grade-0標準,符合ISO26262 ASIL-B功能安全標準,這是國內首顆達到150°C標準的車規級MCU。夏雨指出,“這顆車規級MCU主要應用于對溫度要求較高的場景,如泵類、閥門及熱管理等關鍵零部件。”
隨著汽車電子電氣架構的變革,大資源多管腳的高性能車規MCU需求將越來越高。中微半導汽車研發團隊經過不懈努力,BAT32A239、BAT32A279系列的芯片資源及處理能力得以全面提升,Flash多達512KB,SRAM拓展至64KB,集成多達3路CAN2.0B接口,同時提供豐富的模擬外設,48-100pin的產品設計大大擴展了未來智能汽車應用場景。該兩大系列產品均符合AEC-Q100 Grade 1標準,高安全性和可靠性適用汽車復雜控制工況和惡劣環境,如傳感器、數字鑰匙、安全座椅、超聲雷達、空調控制器等車身應用。
本土廠商如何向中高端MCU領域突破?
行業周知,此前國內芯片供應鏈前裝“上車”大多卡在AEC-Q100測試和ISO 26262認證,尤其不同于車身控制,要深入到域控、動力總成等更為核心的控制領域,安全可靠是最為重要的要求。因此,高門檻和周期長卡住了不少公司進入。但在2021年開始出現并延續至今的車用半導體緊缺,不少玩家決心布局車用半導體市場。
隨著時間推移,將有越來越多的玩家進入并推出汽車MCU產品,汽車MCU市場的競爭也將愈發激烈,本土MCU廠商也將面臨更多的挑戰。
例如,在車身等領域應用的MCU產品進入門檻相對較低,也是較容易進入紅海的細分市場,向中高端車規MCU領域深入開發,是國產MCU領域的發展方向。
夏雨指出,“除了符合車規,我們在持續精進汽車電子領域的技術與產品,堅持自研核心IP,針對不同汽車域控制器對MCU的內核、算力、內存及通訊接口等要求,提供更優化的產品組合。現階段,中微集中應用在車身域、連接域和輔助駕駛域的車規系列已獲得客戶大量應用,后續覆蓋更多汽車域控如自動駕駛域、座艙域、底盤域、動力域的車規產品正在逐步推出。”
目前,國產芯片的市場仍處于快速的增長期,因此,國產廠商很難感受到整個市場面處于下降階段。夏雨表示,“市場對汽車MCU國產化的助推力量非常大,受汽車芯片供應短缺和國產化策略雙重影響,國產汽車芯片公司有更多機會與產業鏈上下游建立合作伙伴關系,市場呈增量表現。”
“中微半導汽車生態布局已在逐步完善,除了建立豐富的車規MCU產品矩陣及高標準的車規質量管理體系,軟硬件融合、多方協同的國產化生態建設也是未來的發展重點。2023年,中微車規MCU產品流片計劃正在有序進行,滿足ISO26262功能安全標準、支持汽車高算力、高安全、高可靠的產品系列即將發布。此外,涉及域控部分的軟件架構合作正在不斷深入。”夏雨表示。
多產品線布局背后離不開公司資金支持。根據中微半導招股書披露,IPO所募集資金中將有2.8億元用于車規級芯片研發項目。該項目是建立車規級芯片的研發平臺,以更核心的技術突破推動汽車電子國產化。
對于汽車領域市場的愿景,中微半導致力于打造汽車生態伙伴共贏鏈,拓寬連接域、動力域及輔助駕駛域的小域控產品線的開發,整合公司現有模擬、驅動、接口等產品線,形成以網關-域控-節點的拓撲架構產品體系。“我們希望發揮MCU平臺的優勢,從產品定義到生態支持,提供MCU、接口芯片、驅動芯片、SBC、模擬芯片、功率器件及開發軟件等一站式服務,與業界更多領先的Tier 1供應商和整車廠建立長期戰略合作關系,共同搭建產業生態。”
誠然,汽車電動化和智能化進一步發展后,汽車電子模塊的集成度將越來越高,相應的,多種類芯片的集成將是大勢所趨。因此,本土廠商要向中高端應用領域突破,除了MCU性能的提升外,為廠商提供多芯片產品的解決方案也是芯片廠商的不錯選擇。
來源:集微網