向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

智能座舱时代,国产MCU如何走向“前装”市场?

智能座舱时代,国产MCU如何走向“前装”市场?

一般而言,一款车载MCU需要2至3年才能完成车规认证并打进整车厂供应链,可一旦进入整车供应链,就可能拥有长达5-10年的供货周期,这是很多已打入车企供应链的MCU厂商的福音。

  智能汽车已成必然发展方向,带动微处理器(MCU)用量提速。据iSuppli报告显示,MCU约占据一辆汽车半导体器件总量中的30%。另据IC Insights预测,车用MCU销售额将于2020年逼近65亿美元,其中“智能座舱”是贡献MCU销量的主力军!M9Nesmc

  国产车载MCU:前装市场占比小

  在探讨智能座舱对MCU的需求之前,我们先来看看国产车载MCU的发展现状。整体来看,在全球65亿美元的车载MCU销售额中,国产MCU占比相对较小,尤其是前装市场,极少有国产MCU厂商能占据一席之地。M9Nesmc

  作为国内车载MCU的代表企业,上海芯旺微电子技术有限公司(以下简称“芯旺微电子”)VP丁丁表示,目前,全球车载MCU市场仍以国外厂商为主导,虽然芯旺微电子(ChipON)是国内最早进入汽车电子领域的MCU芯片厂商,车规级MCU也已成功进入国际知名车企供应链,但因车载MCU具备“门槛高、周期长、安全性强、中国厂商入局晚”等特点,导致包括ChipON在内的大部分国内MCU厂商在车载前装市场占比都很少。M9Nesmc

M9Nesmc

上海芯旺微电子技术有限公司VP丁丁M9Nesmc

  据《国际电子商情》了解,汽车电子市场一直是ChipON的主攻方向,在坐稳8位车规级MCU市场后,ChipON又开始向难度更大的32位车规级MCU 跃进,目前已推向市场的32位MCU,分别应用于工业、汽车、AIOT、医疗和通信等领域。其中,ChipON对车用MCU的研发和投入已达公司整体资源的50%以上。M9Nesmc

  除了ChipON之外,国内另一家知名汽车MCU厂商——合肥杰发科技有限公司(以下简称“杰发科技”)在2018年就已推出车规级MCU,并于当年底量产出货。其深圳分公司行销业务部总监童强华表示,杰发科技实现了跨越式进展,但仍面临一个问题——前装车规级新项目的评测和导入周期普遍较长,从开始评测到正式量产至少要1至2年时间。杰发科技的MCU虽广受欢迎,服务也细致周到,但也一直到2019年Q2才开始在前装量产出货,更多前装的项目仍在车厂和Tier1持续研发之中。M9Nesmc

M9Nesmc

合肥杰发科技有限公司深圳分公司行销业务部总监童强华M9Nesmc

  对此,杰发科技有自己的发展规划,即在车载前装市场持续推广经营的同时,逐步发力后装和准前装精品市场,力求快速抢占市场以形成规模效应。据悉,其在2019年顺利达成数百万颗车用MCU的出货目标。M9Nesmc

  国内车载MCU新锐——安徽赛腾微电子有限公司(以下简称“赛腾微电子”)截至目前累计MCU出货量已达数百万颗,主要应用在智能车灯控制、智能车窗控制、车载音箱、蓝牙导航、车载净化器、雨量控制等领域。M9Nesmc

  赛腾微电子总经理黄继颇坦言,公司在全球汽车MCU的市场占比微小,未来,赛腾会继续围绕汽车电子应用开发“更高集成度、更高性能、更高可靠性”的MCU以及相关配套的模拟电源类芯片。在应用方面,公司会继续深耕单车智能化领域,重点放在新增的智能化应用上,同时兼顾国产替代应用市场。M9Nesmc

  笙泉科技股份有限公司(以下简称“笙泉科技”)市场营销部副处长廖崇荣也坦称公司在车载MCU的比例不高,但已同多家前后装车厂有合作计划,且2018年已量产改装车使用的酷炫仪表板MCU。笙泉MCU的主要卖点是“高质量”,除了出色的MCU设计外,其晶圆代工、封测伙伴都是业界的龙头,这成为未来笙泉车用MCU比重不断提升的保障。M9Nesmc

  同大多数国产MCU厂商一样,雅特力科技(重庆)有限公司(以下简称“雅特力”)目前在车载MCU的销售额还不多,主要在后装市场,已量产的有电动车充电桩、360环视监控器、24GHz毫米波脚踢尾门及倒车影像辅助控制等应用。雅特力目前正在搭建40nm工艺平台,为开发更高性能需求的智能座舱MCU做好准备。M9Nesmc

  “智能座舱”需要AI级别的MCU

  智能座舱是车载应用市场较为特殊的一个板块。多数受访人认为,智能座舱主要凸显智能化,如全液晶仪表、车联网、车载信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统、语音识别、手势识别、AR、AI、全息、氛围灯、智能座椅等特性。M9Nesmc

  因智能座舱所采用的大量的传感器、AI算法、云端交互都需要MCU来支撑,这倒逼MCU算力不断升级,全球芯片巨头也纷纷推出具备AI算力的MCU。M9Nesmc

  “为满足更高级别智能座舱的应用,算力达标非常关键,”深圳市航顺芯片技术研发有限公司(以下简称“航顺”)生产运营部总经理刘涛表示,这需要多路CAN总线有更多与其他系统交互的接口,要求MCU将深度学习、传感器和环绕视觉相结合,以此改变驾驶体验。M9Nesmc

M9Nesmc

深圳市航顺芯片技术研发有限公司生产运营部总经理刘涛M9Nesmc

  雅特力市场经理林金海同样表示,为满足智能汽车更快的响应速度和更复杂的算法,MCU正加速迈向更先进的工艺及更高计算力的CPU内核。M9Nesmc

  雅特力提供AT32系列55nm先进工艺的高可靠和高性能240MHz Cortex-M4 MCU,可满足智能座舱所需边缘计算对算力的需求。雅特力MCU与国内算法公司合作开发的语音识别模块,充分发挥了Cortex-M4 MCU的“大内存、高速度、内建DSP及硬件浮点”等优异性能,可用于智能座舱的语音控制,或实现对智能家居的远程控制。M9Nesmc

  除了对MCU算力和工艺制程的高要求外,智能座舱对MCU的用量也有大的提升。在传统燃油汽车应用中,MCU的价值量其实很小。赛腾黄继颇认为,传统汽车的MCU(功能芯片)仅适用于发动机控制、电池管理、娱乐控制等局部功能,但随着汽车“新四化”的发展,汽车领域MCU的应用范围越来越广,从车载信息娱乐产品,进入到雨刷、车窗、电动座椅等车身控制。M9Nesmc

  据统计,在单辆车装备的所有半导体器件中,MCU大概占比三成,平均下来每辆车要使用70颗以上的MCU芯片,这一数字在高端豪华车上还要高出一倍多。M9Nesmc

  刘涛表示赞同:“传统燃油汽车用的MCU价值量高达23%,但却无法满足高数据量的智能座舱相关运算,纯电动汽车MCU的用量占比约11%,仅次于功率器件。”M9Nesmc

  据《国际电子商情》了解,航顺HK32F103家族、HK32F030家族MCU已经批量用于导航车机、OBD汽车诊断、智能雨刮、智能车窗升降等汽车前装和后装市场,月销售额约达到200万人民币。M9Nesmc

  可见,智能座舱对MCU的需求主要有两点,一是使用量的提升,二是算力和工艺制程的提升。对后者来说,推出具备AI计算能力的MCU,是当前国产MCU厂商共同努力的方向。M9Nesmc

  仅次于“军工”级的设计门槛

  众所周知,车规级芯片因“研发周期长、设计门槛高、资金投入大”等高门槛特性,致使国内厂商对车规级MCU望而却步。M9Nesmc

  据了解,车规级MCU对“功能、可靠性、工作温度”等指标的要求非常严苛,仅次于航空航天、兵器、军用特种车辆、舰船领域的军工级芯片,超高的技术门槛使得起步较晚的国产MCU芯片大幅落后于国外大厂。M9Nesmc

  赛腾微电子黄继颇和航顺刘涛都强调,要进入汽车市场,AEC-Q100和ISO16949这两大认证就是必过的坎!而且验证与测试周期很长、很复杂,比如AEC-Q100 Grade1等级,在满足-40℃~125℃工作温度范围的同时,还要具备高可靠性、强抗干扰能力,以及可抵抗各式噪声干扰,如电源噪声、RF干扰、电源波动等。M9Nesmc

M9Nesmc

安徽赛腾微电子有限公司总经理黄继颇M9Nesmc

  “即便是一些通用的技术要求,也很考验芯片的设计技术、芯片生产管控、封装测试管控及所使用的材料。只有通过大规模的量产验证,才能保证每颗芯片有很好的一致性和几乎0ppm的失效率。”黄继颇说。M9Nesmc

  据了解,一款车用MCU芯片从设计、投片生产、封装测试到方案开发、调试、再到上车调试、认证要耗费三年左右的时间,其中为满足汽车级应用所做的各项可靠性测试(老化测试、EMC测试以及带电温循测试等)就长达近一年时间。M9Nesmc

  杰发科技、芯旺微电子等国内车载MCU厂商代表都认为其“可靠性”排在第一位。杰发科技MCU是国内第一颗也是目前唯一一颗32位车规级MCU,相比8位车规 MCU 复杂度更高、挑战更大。“要提升‘可靠性’,需要厂商在芯片设计、生产制造、封装测试等环节拥有强大的研发能力和长时间的经验积累。”杰发科技童强华说。M9Nesmc

  据了解,车厂除要求可靠性、车规温度再提高标准之外,还要求MCU厂商提供更多的FEMA防护机制来确保安全性,比如笙泉的MCU就有提供MCD(Missing Clock Detection)功能,当外部振荡器失效时可及时启动内振来维持MCU运作。除此,笙泉MCU全系列都有提供硬件CRC来侦测MCU数据状态与信息传送的正确性,以达到车用MCU对FEMA的要求。M9Nesmc

  “因涉及人身安全问题,汽车对芯片的安全性和使用寿命也提出了高要求,一般要求设计寿命为15年或20万公里。此外,长供货周期、与中下游零部件厂商及整车厂长久的合作关系等,都是国产MCU厂商必须攻克的难题。”刘涛补充道。M9Nesmc

  总的来看,尽管车规级MCU的设计门槛仅次于军工级别,但长周期的严格认证带来的是丰厚的回报!一般而言,一款车载MCU需要2至3年才能完成车规认证并打进整车厂供应链,可一旦进入整车供应链,就可能拥有长达5-10年的供货周期,这是很多已打入车企供应链的MCU厂商的福音。M9Nesmc

  如何应对座舱“分级”挑战?

  智能座舱更细分的应用,包括全液晶仪表、车联网、车载信息娱乐系统、高级驾驶辅助系统、语音识别、手势识别、智能座椅、氛围灯等等。这些细分应用对MCU的技术指标不尽相同,带给厂商不小的挑战。M9Nesmc

  童强华坦言,不同的产品应用对MCU的技术需求确实差异很大,因此MCU厂商需要提供丰富的产品系列,以满足不同等级MCU客户的选择。杰发科技第一代MCU AC781X有多达26种不同型号,第二代MCU AC7801X有20种不同型号,提供了不同的内存大小、接口数量、温度等级的MCU,可适配各种不同复杂度的应用。M9Nesmc

  芯旺微电子丁丁同样认为,每个具体应用的解决方案,要看具体的需求,比如雨刷、车窗等属于车身控制ECU单元,需要接入汽车控制总线网络,且具备一定的安全性要求,而座椅和车载娱乐信息系统在考虑安全可靠的前提下,更侧重于舒适性和便利性,在满足基本功能的同时,需要更多考虑如何增加汽车本身的附加值。M9Nesmc

  以芯旺微电子的MCU产品为例,目前,其量产的8位车规级MCU-KF8A和32位车规级MCU-KF32A都有应用到车身控制ECU单元中去,包括座椅、车窗、灯光控制、水泵、雨刷、空调面板及多功能方向盘等。其中,KF32A因其“低功耗、高运算处理能力、多达6个CAN接口”等优势,广泛应用于汽车BCM、仪表盘控制、T-BOX等车载方案上。据悉,今年下半年,ChipON还会针对该市场量产CAN-FD等产品,以便更好的应用于智能座舱的实时通信、功耗控制以及车身控制连接及主控单元。M9Nesmc

  哪些细分应用门槛更低?“从座舱的分级应用需求来看,相比汽车的底盘控制、引擎控制等应用,雨刷、车窗、座椅、车载娱乐信息系统的MCU应用安全等级相对较低,风险也较小,进入门槛较低,也是目前国产MCU首先突破的汽车电子应用领域。”黄继颇说。M9Nesmc

M9Nesmc

雅特力科技(重庆)有限公司市场经理林金海M9Nesmc

  林金海则认为车载娱乐作为中控主要部分,从技术上看是最为复杂的一个环节。车联网的发展和5G的应用,都离不开车载娱乐信息系统这个重要的终端入口,未来会朝着“功能集成化”和“模块化”的趋势发展。雨刷、车窗、电动座椅等通常只需要8-bit MCU或者32-bit入门款M0就可满足要求。M9Nesmc

  “娱乐信息系统会随着车用传感器增加与人工智能的加持发展出对MCU性能的新要求。”廖崇荣表示,更高的Flash/RAM容量是可预期的。随着信息量的增加,MCU的运算能力、CAN Bus与SPI/UART等运算速度都会同时被要求提升。M9Nesmc

笙泉科技股份有限公司市场营销部副处长廖崇荣M9Nesmc

  展望未来,林金海表示,自动驾驶涉及车控的安全域功能,项目落地需突破自动驾驶这一全新领域系统级别较大的挑战,还需要整车相对应的配套升级。而智能座舱落地难度相对较小,有望迎来快速增长期。MCU厂商只有找准智能座舱垂直细分市场,做好自身的定位,方能跟上产品增长的步伐!M9Nesmc

原创
本文为国际电子商情原创文章,未经授权禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
王琼芳
国际电子商情主分析师。
  • 微信扫一扫,一键转发

  • 关注“国际电子商情” 微信公众号

  • 拆解华为5G基站:美国零部件占成本近3成

    自美国政府9月15日强化供应链的限制后,华为无法再取得由美国技术制造,或依赖美国设备生产的零部件,包括台积电等关键半导体企业均停止向华为供货。除了直接导致华为手机未来无法使用自研高端麒麟处理器外,也对全球份额第一的通信基站产生了影响...

  • 代工产能吃紧,IC设计厂商跟进涨价15%

    由于8英寸晶圆代工产能吃紧持续 ,且继华为之后,中芯也遭美制裁加重业界担忧,供应链“涨声”不断。国际电子商情从台媒获悉,半导体涨价风已从晶圆代工吹向上游IC设计。继8月底传出华为主动加价一成向面板触控驱动IC厂商拉货后,日前敦泰、联咏再传调价成功消息,素有IC设计“二哥”美名的联咏涨幅高达10-15%,打响十月芯片涨价第一枪...

  • 超大规模收购案不断,揭秘美企疯狂“买买买”的背后...

    2020年见证了非比寻常的半导体行业,一场旷日持久的疫情不但遮掩了全球半导体的持续下滑,也冲淡了中美科技冷战的硝烟。与之同步进行,一个被掩盖的现象下半年开始浮出水面,那就是半导体行业的一连串并购活动,动辄数百亿的并购大案,正在对半导体行业,甚至是全球高科技行业的都带去了无法估量的影响...

  • 重拳反击!我国出口管制法通过,12月实施!

    国际电子商情获悉,全国人大常委会在日前会议上表决通过《出口管制法》等多项决议。据了解,《出口管制法》被视为一段时间以来美方频频针对中国企业无理打压的反制措施。自今年12月1日起,针对任何国家或者地区滥用出口管制措施危害中国国家安全和利益的时,我国将对该国家或者地区对等采取必要措施...

  • 2020年新形势下,元器件电商如何演绎“变”与“不变”?

    据《国际电子商情》了解,2020年上半年电子产业链尽管受新冠疫情的冲击较大,但是元器件电商平台反而受惠疫情期间“非接触经济”而业绩表现良好。

  • 量产难度超过造“芯”,中国传感器如何破局?

    虽然,近年来我国大力扶持智能传感器的发展,但是市场上暂无大批量新传感器出现,主要是因为在目前的MEMS工艺基础上,传感器从设计到量产需耗费大量的精力,想要加快MEMS传感器的量产速度,需要业界找到加速MEMS开发的方式。在某种程度上,传感器的量产难度甚至超过造“芯”。

近期热点

广告
广告

EE直播间

更多>>

在线研讨会

更多>>