摘要: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。
集微網(wǎng)消息,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,全球疫情起伏反復(fù)、國(guó)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(guó)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(guó)外大廠壟斷。
當(dāng)前,海外廠商的車用MCU依舊是價(jià)高難得,而國(guó)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8月26日舉辦的ICDIA“汽車芯片與產(chǎn)業(yè)生態(tài)”專題中,國(guó)民技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)程維分享《國(guó)民技術(shù)車規(guī)級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用及演進(jìn)路線分享》主題演講,詳細(xì)分享介紹國(guó)民技術(shù)車規(guī)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:海外巨頭壟斷,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(guó)民技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)指出,“汽車芯片行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)主要為國(guó)外公司,我國(guó)國(guó)內(nèi)的汽車芯片產(chǎn)業(yè)則競(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(guó)外企業(yè)占領(lǐng),排名前六的外企共占約90%市場(chǎng)份額?!?/p>
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(guó)內(nèi)MCU廠商自然不會(huì)缺席。目前,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上已經(jīng)涌現(xiàn)出國(guó)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(guó)民技術(shù)目前與全球的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。程維告訴集微網(wǎng),“我們?nèi)ツ暝诠?yīng)鏈投資數(shù)千萬的設(shè)備來做國(guó)民技術(shù)的專線,只做國(guó)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廠商的量管控能力。早在2002年,國(guó)民技術(shù)就跟微軟、戴爾、英特爾等國(guó)際主流廠商展開合作,是微軟在可信計(jì)算芯片國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商。所以在品質(zhì)卡控方面,不管是在安全芯片還是通用MCU,國(guó)民技術(shù)都是按照供貨國(guó)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(guó)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,主要集中在如下幾大方面:
在功耗上,國(guó)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(guó)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(guó)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也注入到MCU的開發(fā)里。
集成度方面,得益于選擇的流片工藝,國(guó)民技術(shù)是國(guó)內(nèi)首家選用40nm工藝做MCU的廠商。在40nm工藝下,相比友商,國(guó)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采集速度和采樣率比其他廠商更高。
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(guó)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(guó)民技術(shù)目前主要涉及通用型MCU方面,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(guó)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)、車載電子系裝置、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(guó)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)安全芯片是國(guó)內(nèi)唯一一家拿到了國(guó)密二級(jí)和EAL5+安全認(rèn)證以及AEC-Q100 Grade2報(bào)告的芯片。”程維告訴集微網(wǎng),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,和智能網(wǎng)聯(lián)車以后的大規(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,該產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入送樣階段。
程維介紹到,國(guó)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(guó)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,程維告訴集微網(wǎng),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(guó)民技術(shù)的芯片已應(yīng)用在多家國(guó)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)品上也得到規(guī)模應(yīng)用。
在多個(gè)領(lǐng)域規(guī)模化應(yīng)用后,國(guó)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(guó)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)涉及到用戶數(shù)據(jù)交互、個(gè)人隱私等方面,所以,國(guó)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。
一方面,是在全球疫情起伏反復(fù)、國(guó)際形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜背景下,新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈韌性十足,發(fā)展迅猛,消費(fèi)者對(duì)新能源車的需求日益增長(zhǎng);另一方面,海外MCU大廠長(zhǎng)期占據(jù)超高市場(chǎng)份額,對(duì)正處于爆發(fā)階段的新能源汽車對(duì)MCU需求沒能給予積極反饋,導(dǎo)致供應(yīng)鏈幾度處于斷供風(fēng)險(xiǎn)之中。
在激烈的車用MCU市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,國(guó)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)、車載電子系裝置、新能源汽車、智能汽車等環(huán)節(jié),國(guó)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)品應(yīng)用。隨著N32A455等大量國(guó)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。
(校對(duì)/黃仁貴)
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