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    • 上海晟矽微:助力汽车级MCU迎接新蓝海时代
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从易到难,国产MCU车规级替代如何解决痛点、难点?

2023/05/09
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引言:期待国产MCU能够逐渐从“易国产化”到“难国产化”,并最终突破“极难国产化”的范围,进军国际巨头的核心领域。车规级MCU(汽车级微控制器)是一种专为汽车行业设计的高性能、高可靠性的微控制器。它们在汽车电子系统中扮演着至关重要的角色,例如动力总成控制、底盘控制、车身控制、信息娱乐系统以及先进驾驶辅助系统等领域。汽车级MCU需满足严格的汽车级标准,具有强大的性能、低功耗、高可靠性以及对恶劣环境的适应性。随着汽车产业进入“新四化”趋势,新兴应用的快速发展对于车规级MCU带来更多新的需求。而本轮全球芯片缺货潮中,车规级MCU更是绝对的主角。中国是全球车规级芯片需求最大的市场,而随着中国厂商成为全球新能源汽车的增长驱动力,本土MCU厂商正面临难得的历史机遇,有希望进入国际主流车厂的视野。

近日,包括上海晟矽微电子、国民技术、兆易创新在内的国产MCU厂商代表在参加汽车芯片应用牵引创新发展论坛期间,纷纷登台演讲,并分享了自己对于国产车规级MCU的发展态势及未来方向。与非网记者也第一时间参与此次盛会,并带来了第一手的报道。

在分享中,粤芯半导体副总裁赵斌提出了一个观点,那就是将我国车用半导体产品划分为三类:分别是“易国产化”、“难国产化”、“极难国产化”。并分别对应相应的产品应用范围。这个观点也引起了与会MCU厂商的共鸣。

上海晟矽微:助力汽车级MCU迎接新蓝海时代

上海晟矽微电子股份有限公司副总裁曾雪峰分享了公司在汽车级MCU领域的发展策略及战略重心,着重强调了在可靠性发展上的实力保障。

曾雪峰认为,随着智能时代的到来,MCU将迎来大量应用的机遇。汽车级MCU市场将不再局限于国际品牌,中国的半导体企业也有望获得一席之地。晟矽微电子已经有13年的历史,专注于8位和32位MCU的设计和研发。他强调了在过去的十几年里,公司在高抗干扰性和高可靠性方面的积累,为其在汽车级MCU领域提供了坚实的基础。

晟矽微电子在进入汽车级MCU市场之初,确定了以8位和32位MCU双轮驱动的策略。该公司将在消费类和智能家居市场继续做大规模,同时在汽车和工控领域做强发展。晟矽将通过高端应用如汽车和公共绿色能源领域,服务于整个智能时代的到来。

在产品线上,晟矽微电子依靠过去十几年的基础,继续研发更高端的8位MCU产品。同时,公司将在32位MCU上采用ARM系统,重点专注于汽车、智能家居和公共绿色能源这三个领域。此外,晟矽还针对汽车和工控市场,推出了四条产品线,涵盖电机电源等通用控制需求。

随着智能汽车在未来5-10年内的普及,汽车级MCU的需求将迅速增长。上海晟矽微电子正逐渐为自己在全球汽车级MCU市场的竞争中找到一席之地,公司产品的应用将不仅仅局限于绿色能源和智能家居,还将拓展至工业控制等广泛领域。

晟矽微电子公司在32位产品线上的发展蓝图中,分为四个系列。第三系列是超低功耗系列,第四系列是专注于汽车电子领域。公司已经开始量产红色标注的产品,包括m0系列,并已投入m33系列的研发。同时,还在规划未来的m55系列。关于超低功耗,公司已经取得了亚阈值动态超低功耗技术积累,虽然目前市场应用尚未普及,但已做好技术储备。

晟矽微电子的产品线不仅仅局限于MCU,还包括已量产的时钟产品,这些产品在汽车电子领域已经有批量出货的记录,特别是在摄像头模组方面。公司还在规划设计针对氛围灯的专业训练产品,这些产品将基于MCU加BCD工艺。此外,公司还计划研发汽车电子领域的高边低边驱动、医学史、激励熔断器控制芯片以及激励熔断器驱动自检系统等产品。

在汽车电子领域,晟矽微电子将重点关注非驾驶员与安全无关的部分。目前智能汽车还未进入自动驾驶时代,MCU的应用在未来将会比传统燃油汽车和电动汽车更加丰富。公司的核心应用将覆盖车身控制、电机控制、BMS车身、舒适设备以及照明信息网络等方面。

8位MCU产品线针对汽车领域的应用范围包括车身辅助控制,目前已有倒车雷达、车灯控制、雨刷和车窗等案例。32位产品线的应用范围则会更加复杂,如倒车雷达、DNS、氛围灯和仪表等,特别是M33系列将针对空调温控系统进行研发。

上海晟矽微电子凭借多年积累的技术实力和高可靠性发展,正逐步在汽车级MCU领域崭露头角。公司紧跟市场趋势,实施双轮驱动策略,积极布局汽车、智能家居和公共绿色能源等领域。在充分利用现有技术基础的同时,晟矽微电子积极创新,努力研发高性能的8位和32位MCU产品。进入汽车级MCU市场后,晟矽微将充分发挥自身技术优势,助推全球汽车行业迈入新的智能化、绿色化时代。

国民技术:助力汽车电子产品国产化进程

国民技术股份有限公司市场总监陈威先生表示,自2000年成立以来,国民技术已经积累了23年的芯片设计经验,是国内半导体集成电路设计有限公司的领军企业之一。从2017年开始,国民技术逐步拓展了MCU产线,将汽车电子作为一个重要的行业布局。至今,国民技术在ARM内核m0、m4和m7的产品线上已经拥有超过200多款芯片。

国民技术的MCU在安全性、低功耗和高性能方面具有显著优势。安全性方面,由于国民技术的信息安全背景,使其能够为MCU提供更高级别的安全功能,满足未来万物互联时代的安全需求。在低功耗方面,国民技术的独特技术优势使得其产品能够为客户提供业界领先的低功耗解决方案。至于高性能和高可靠性,国民技术始终坚持采用先进的工艺制程,如40纳米工艺,甚至已经在布局28纳米和22纳米的产品线。

目前,国民技术的产品线分为四大类:MCU芯片、安全芯片、BMS(电池管理系统)和BLE(蓝牙低功耗)芯片。蓝牙芯片主要应用于智能汽车钥匙和车门等领域。国民技术在汽车电子产品国产化进程中发挥着重要作用,助力国内汽车行业实现升级和转型。

在BMS方面,国民技术从做MCU时就开始规划未来路径。公司收购了一家负极材料生产企业作为全资子公司,客户包括宁德时代、比亚迪等知名企业。凭借负极材料和MCU技术,公司实现了整个BMS产品的布局,为客户提供汽车三电电池仓的整套解决方案。

2019年,国内车载etc行业快速增长。国民技术在后装市场的安全芯片出货量名列前茅。2019年新规发布后,市场由后装向前装转变。国民技术获得了国内第一批金融级、AECQ100认证的安全芯片,用于车载应用。

国民技术的MCU产品分为三大类:工规产品转向车规线,ARM内核M0、M4和功能安全M7产品线布局。M0产品线包括低端车载芯片,如64k和128k flash,可提供105度和125度产品。M4产品已大规模投入市场并应用于多款车型。公司还提供了高等级安全芯片,已通过车规认证并应用于上汽长安等公司产品。

前面提到,国产车规MCU一般处于容易国产替代、难以国产替代和极难国产替代三个阶段。目前,国民技术MCU在易替代和难替代产品中进行了布局,包括照明系统、电源应用、车身舒适性应用和座舱应用。与合作车厂和电池厂商的产品已实现量产。

国民技术的产品在车载应用方面的一些案例。这些应用可以分为以下几个部分:

车窗控制器:属于容易替代的范畴,技术难度不大,对芯片的要求也不高。目前已是国际技术在整个汽车发货量排名前三的产品。

EDR(事故数据记录器):因为国家标准要求,从2022年1月1日开始,所有下线的车都要标配黑匣子。目前国民技术主要做的是碰撞信息搜集的两种方案,预计市场将会逐渐爆发。

T-box应用:结合MCU和加密芯片,以保护车辆隐私安全,提供身份认证等功能。未来的汽车将需要更大容量和更高安全等级的功能安全MCU。

OBD(车载诊断系统)应用:目前主要是后装市场,但预计未来会逐渐向前装市场转变,成为前装配件和标配件。后装OBD产品需求量较大,包括车辆检测和带射频功能的OBD产品。

雷达应用:主要用于超声波雷达,很多客户已经在使用国民技术的各种型号芯片,包括车规芯片。

汽车大灯应用:汽车大灯领域对MCU和整个芯片的要求各不相同,国民技术已经与多家灯具厂建立了完整的产业链。公司在汽车灯领域形成了一个生态培养,未来在行业内将有较大的影响力。

BMS(电池管理系统):原计划去年底发布新品,但由于16串改成了18串,延迟了几个月。国民技术的BMS产品研究路径与国际知名品牌如TI和NXP相同,在质量和可靠性方面也经过了一系列内部测试。

汽车中控:国民技术已对市场进行了一定的预研,目前主要针对意法半导体的市场进行发力。随着新能源汽车厂商对内饰升级的需求,MCU在中控屏领域的市场容量仍然较大。

自2019年起,国民技术在汽车电子领域投入大量资源,产品线向车规线转型,与封测厂和晶圆厂合作,积累了丰富技术和设计。目前,在汽车应用领域实现量产并获得良好市场反响。可以说国民技术在汽车电子产品国产化进程中扮演关键角色,利用技术优势和行业经验推动国内汽车行业实现更高水平发展,为产业带来智能、安全、高效的解决方案。

兆易创新:汽车级MCU领域的发展与生态建设

兆易创新汽车产品部执行总监何芳在演讲中分享了兆易创新在汽车级MCU领域的发展战略、产品优势及生态建设。兆易创新通过多年的技术积累和严格的质量体系,在全球市场上逐步提升市场份额。同时,兆易创新将软硬件协同、生态建设及合作伙伴资源整合作为发展核心战略,致力于为汽车领域提供更高效、可靠的解决方案。

何芳表示,汽车的电气化和智能化发展带来了系统的高复杂性,给汽车级MCU提供了新的发展机遇和挑战。兆易创新作为一家拥有全球布局的中国公司,在Nor Flash全球市场排名第三,MCU全球市场排名第八。何芳表示,过去的八年中,兆易创新在汽车领域的积累日趋丰富。在技术成熟并有大规模出货后,兆易创新才将其引入汽车领域。正是得益于消费类和工业大规模体量的支撑,兆易创新在汽车级MCU市场取得了不错的成绩。

在产品开发上,兆易创新通过提供灵活性和可扩展性的产品,满足了大量电子芯片的需求。同时,兆易创新还致力于提供低功耗、高可靠性和信息安全的产品。他们有着五大产品线,旨在为汽车行业提供成熟可靠的技术支持。

在生态建设方面,兆易创新认为汽车产业的发展需要整个产业链的合作。为此,兆易创新与全球顶级企业合作,共同迭代零缺陷质量体系。兆易创新还拥有国家级自研实验中心,用于研发阶段的产品测试和问题解决。这有助于兆易创新在汽车级MCU领域的产品开发和创新。

兆易创新的目标不仅仅是提供芯片,而是将价值观和生态布局完整地传递给主机厂商和终端客户。为实现这一目标,兆易创新在产品组合的同时,投入到生态建设中。在产业生态布局方面,兆易创新力求与更多的合作伙伴建立合作关系,共同开发汽车市场。

兆易创新与第三方合作伙伴以及供应链合作伙伴共同建立故障分析(FA)能力,以提高产品的可靠性。此外,兆易创新使用全球最成熟的车规MCU工艺节点,即Globalfoundry的40纳米工艺。与此同时,公司有使命和责任帮助SMIC国内供应链不断迭代flash供应。在其准备好后,兆易创新将迅速从成熟供应商转向国内供应商。

在新产品研发过程中,兆易创新注重与生态合作伙伴的迭代,及时解决问题,确保产品可靠性。兆易创新是国内少数拥有众多车规和工业级产品的公司,拥有400多个产品系列,丰富的IP资源,以及17年以上汽车架构经验的团队。通过挑选合适的IP资源,结合高端工业应用要求,打造可靠的国内供应链产品。在生态建设方面,兆易创新与恩智浦、中国SOC开阳等合作伙伴共同开发参考设计方案,同时与行泊一体方案商等合作,实现整个系统的firmware匹配。

兆易创新采用正向的汽车开发理念,根据系统需求进行分解,规划未来产品定义和e架构需求。通过与合作伙伴共同开发参考设计,提高客户对现有产品的使用速度,缩短后续产品开发周期。

在生态建设方面,兆易创新有明确的短期、中期和长期目标。短期目标是进入增量市场,搭建IP平台体系;中期目标是在增量市场上实现全产业全产品线投入;长期目标是具备全球视野和生态,与国际大厂竞争。兆易创新在软件方面与中国的软件生态发展相结合,采用适合不同应用场景的软件架构。与奇瑞、长安等主机厂进行合作,共同推进整个汽车产业的发展。面向未来,兆易创新将加速在汽车领域多产品的协同发展,并积极提供系统解决方案。兆易创新的发展理念强调,汽车产业并非仅依赖先进技术,而更多的是依靠可靠、成熟的技术。因此,在技术不断迭代的同时,公司致力于将优质产品与成熟技术结合,将其应用到汽车领域。

点评:

在近年来,国产车规级MCU取得了显著的进步和发展。得益于不断积累的技术、严格的质量体系以及对市场趋势的敏锐洞察,国产车规级MCU已经逐步在全球市场上站稳脚跟。随着国内外汽车行业的迅速发展,对高效、可靠和安全的车规级MCU的需求愈发旺盛。

国产MCU厂商积极应对挑战,通过全方位布局产品、技术、生态和合作伙伴,提升在汽车领域的竞争力和市场份额。此外,在软硬件协同、生态建设以及合作伙伴资源整合等方面,国产MCU企业也展现出了强烈的创新精神和市场拓展能力。

从上述三家国产MCU的介绍来看,国产车规级MCU近几年来的进步速度有目共睹。让我们期待国产MCU能够逐渐从“易国产化”到“难国产化”,并最终突破“极难国产化”的范围,进军国际巨头的核心领域。

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兆易创新

兆易创新

北京兆易创新科技股份有限公司成立于2005,是一家全球芯片设计公司。北京兆易创新科技股份有限公司成立于2005年4月,是一家以中国为总部的全球化芯片设计公司。公司致力于各类、控制器及周边产品的设计研发,已通过SGS认证的ISO9001:2008质量管理体系认证和ISO14001环境管理体系认证。

北京兆易创新科技股份有限公司成立于2005,是一家全球芯片设计公司。北京兆易创新科技股份有限公司成立于2005年4月,是一家以中国为总部的全球化芯片设计公司。公司致力于各类、控制器及周边产品的设计研发,已通过SGS认证的ISO9001:2008质量管理体系认证和ISO14001环境管理体系认证。收起

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