近年來，新能源汽車滲透率不斷提升，日益增長(zhǎng)的新能源汽車需求與芯片供應(yīng)緊張的矛盾仍未得到充分有效的解決。當(dāng)前外貿(mào)發(fā)展仍然面臨諸多不確定、不穩(wěn)定、不均衡因素，全球疫情反復(fù)、國際形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜，芯片供應(yīng)短缺等問題短期內(nèi)難以根本緩解，企業(yè)綜合成本居高不下。

芯片供應(yīng)緊張的其中一大關(guān)鍵是，國內(nèi)汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈相比海外仍顯“稚嫩”。以車規(guī)MCU為例，海外廠商占據(jù)了90%的市場(chǎng)份額，盡管2021年車用MCU市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)76.1億美元，但基本被國外大廠主導(dǎo)。

當(dāng)前，海外廠商的車用MCU依舊是價(jià)高難得，而國產(chǎn)廠商如果圍繞汽車MCU布局未來發(fā)展仍是產(chǎn)業(yè)亟待解決之道。在ICDIA“汽車芯片與產(chǎn)業(yè)生態(tài)”專題活動(dòng)中，國民技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)程維以《國民技術(shù)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用及演進(jìn)路線分享》為主題進(jìn)行了演講，詳細(xì)分享介紹國民技術(shù)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品布局、各應(yīng)用場(chǎng)景下N32車規(guī)MCU系列產(chǎn)品應(yīng)用優(yōu)勢(shì)以及眾多成熟應(yīng)用案例。

車規(guī)MCU競(jìng)爭(zhēng)格局海外巨頭主導(dǎo)，本土廠商崛起

行業(yè)周知，電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化已成為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，半導(dǎo)體是支撐汽車“三化”升級(jí)的關(guān)鍵。汽車半導(dǎo)體按種類可分為功能芯片MCU、功率半導(dǎo)體、傳感器及其他。

國民技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)程維指出，“汽車芯片行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的企業(yè)主要為國外公司，我國國內(nèi)的汽車芯片產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力較弱，自主產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅占全球的5%以內(nèi)。目前，全球車載MCU市場(chǎng)主要由少數(shù)幾家國外企業(yè)占領(lǐng)，排名前六的外企共占約90%的市場(chǎng)份額。”

據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2020年全球車用MCU市場(chǎng)規(guī)模為62億美元。2021年，汽車MCU需求旺盛，市場(chǎng)規(guī)模大幅增長(zhǎng)23%，達(dá)到76.1億美元；預(yù)計(jì)2025年，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到近120億美元，對(duì)應(yīng)2021-2025年的復(fù)合平均增速為14.1%。

對(duì)于快速增長(zhǎng)的汽車MCU市場(chǎng)，國內(nèi)MCU廠商自然不會(huì)缺席。目前，國內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出國民技術(shù)等能提供車規(guī)級(jí)MCU芯片的廠商。

對(duì)車企而言，MCU廠商穩(wěn)定供貨是關(guān)鍵。據(jù)悉，國民技術(shù)目前與全球一流的圓片廠和封測(cè)廠建立了長(zhǎng)期的戰(zhàn)略合作關(guān)系。程維表示，“我們?nèi)ツ暝诠?yīng)鏈投資數(shù)千萬的設(shè)備來做國民技術(shù)的專線，只做國民技術(shù)的產(chǎn)品。車規(guī)的產(chǎn)品，我們都會(huì)有至少兩家封測(cè)廠商的布局。”

同時(shí)，主機(jī)廠也會(huì)重點(diǎn)考量MCU廠商的質(zhì)量管控能力。早在2002年，國民技術(shù)就跟微軟、戴爾、英特爾等國際主流廠商展開合作，是微軟在可信計(jì)算芯片國內(nèi)的供應(yīng)商。所以在品質(zhì)卡控方面，不管是安全芯片還是通用MCU，國民技術(shù)都是按照供貨國際大廠的質(zhì)量要求來做的卡控。

在MCU領(lǐng)域深耕多年后，國民技術(shù)在面向汽車領(lǐng)域時(shí)也具備了深厚的創(chuàng)新實(shí)力，主要集中在以下幾個(gè)方面：

在功耗上，國民技術(shù)依據(jù)自己的研發(fā)平臺(tái)，在M4平臺(tái)上開發(fā)了獨(dú)有的低功耗系列，功耗實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比國內(nèi)外廠商更具競(jìng)爭(zhēng)力。

安全方面，車用MCU使用上的安全可靠性是一大考驗(yàn)，不過國民技術(shù)是以安全芯片起家的，在布局MCU產(chǎn)品線的時(shí)候，也把安全芯片的理念注入MCU的開發(fā)里。

集成度方面，得益于選擇的流片工藝，國民技術(shù)是國內(nèi)率先選用40nm工藝做MCU的廠商。在40nm工藝下，國民技術(shù)在更小的die size前提下，把更多的模擬和數(shù)字功能加到MCU中，集成度更高，ADC采集速度和采樣率也更高。

性能上，N32系列MCU產(chǎn)品啟動(dòng)速度控制在微秒級(jí)，在性能方面相比同類型產(chǎn)品更具優(yōu)勢(shì)。

布局車規(guī)MCU覆蓋汽車細(xì)分應(yīng)用

隨著汽車行業(yè)步入電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的“新三化”時(shí)代，車用MCU的用量和規(guī)格要求將進(jìn)一步提升。我國車用MCU市場(chǎng)總量約為20億顆，其中包括通用型MCU及SOC。據(jù)程維透露，“國民技術(shù)目前主要涉及通用型MCU，SOC是未來2-3年的產(chǎn)品布局。”

基于多年的研發(fā)積累和底蘊(yùn)，國民技術(shù)目前已經(jīng)有超過100款通用MCU芯片供客戶選擇，并規(guī)劃形成了一系列車規(guī)產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于電子控制系統(tǒng)、車載電子裝置、新能源汽車、智能汽車等方面。根據(jù)域的不同，細(xì)分成了幾個(gè)域，包括動(dòng)力控制系統(tǒng)、底盤與安全控制系統(tǒng)、車身電子、智能座艙、電控系統(tǒng)TCU、電源控制系統(tǒng)、電池控制系統(tǒng)以及域控制器等細(xì)分場(chǎng)景都有應(yīng)用。

國民技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域可提供車規(guī)安全芯片、車規(guī)MCU等核心產(chǎn)品。

“在安全芯片方面，我們就有一顆安全芯片，這個(gè)安全芯片是目前國內(nèi)唯一一個(gè)拿到了國密二級(jí)和EAL5+安全認(rèn)證以及AEC-Q100 Grade2報(bào)告的芯片。”程維表示，該芯片特別適用于T-box、EDR、行車記錄儀等跟服務(wù)器后臺(tái)有安全認(rèn)證及加密傳輸相關(guān)的地方。隨著新能源車以及智能網(wǎng)聯(lián)車的大規(guī)模鋪開，整個(gè)安全芯片的需求，有望迎來爆發(fā)。

對(duì)于車規(guī)MCU的路線布局，程維談到，目前主推的是N32A455芯片，這顆M4核的MCU采用40nm工藝，144MHz主頻，最大512KB Flash和144KB SRAM，達(dá)到了AEC-Q100要求，支持100 pin、64pin和48pin的封裝，已經(jīng)進(jìn)入送樣階段。

程維介紹道，國民技術(shù)MCU兼具安全功能，有更好的功耗，更高的性能，更高的可靠性和高精準(zhǔn)度；目前已大批量在智能車窗升降器等產(chǎn)品上出貨。值得一提的是，國民技術(shù)還與合作伙伴開發(fā)了一款通用的車窗控制器模塊，車廠、Tier1廠商可以直接拿模塊去開發(fā)方案，改動(dòng)也很少。

對(duì)于不同產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，程維表示，目前主要集中在車身控制、智能駕艙、新能源三電系統(tǒng)以及域控制器等這些產(chǎn)品的應(yīng)用上。目前，國民技術(shù)的芯片已應(yīng)用于多家國內(nèi)一線汽車品牌；同時(shí)，在行業(yè)標(biāo)桿電池廠商的電池相關(guān)產(chǎn)品上也實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用。

在多個(gè)領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用后，國民技術(shù)也形成了多個(gè)成熟的案例。除了前面介紹的車窗控制器外，在汽車EDR市場(chǎng)，國民技術(shù)在2021年上半年開始布局，采用M4內(nèi)核打造的高性能處理器，支持浮點(diǎn)運(yùn)算和DSP指令，內(nèi)置CAN總線控制進(jìn)一步提升系統(tǒng)穩(wěn)定性，加之12bit ADC和大存儲(chǔ)容量，使得該MCU在EDR市場(chǎng)備受歡迎。

同時(shí)，在T-BOX應(yīng)用上，由于會(huì)涉及用戶數(shù)據(jù)交互、個(gè)人隱私等方面，所以，國民技術(shù)采用32位高性能M4內(nèi)核，內(nèi)置雙路高速CAN收發(fā)器可快速與車身其他部分交互；內(nèi)置密碼算法加速引擎，并支持多種加密算法，最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)用戶數(shù)據(jù)安全。

總結(jié)

當(dāng)前全球車用半導(dǎo)體供應(yīng)整體偏緊，主機(jī)廠對(duì)供貨穩(wěn)定的高質(zhì)量MCU芯片需求依舊迫切。

在激烈的車用MCU市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，國民技術(shù)等本土芯片廠商正在崛起，尤其是在電子控制系統(tǒng)、車載電子系統(tǒng)裝置、新能源汽車、智能汽車等環(huán)節(jié)，國民技術(shù)正以高安全可靠、多品類的產(chǎn)品線，覆蓋車身控制、智能駕艙、新能源三電系統(tǒng)以及域控制器等產(chǎn)品的應(yīng)用方面。隨著N32A455等大量國產(chǎn)車規(guī)MCU在主機(jī)廠中的廣泛應(yīng)用，將有效緩解客戶的“缺芯”之急。

編輯：黃飛

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