汽車成MCU最大市場

張心怡

“中國是全球第一大汽車產(chǎn)銷國，也擁有全球最大車用MCU市場。目前平均一輛車上會用到100顆左右的MCU，這樣估算下來，我國車用MCU市場總量約為20億顆，市場規(guī)模高達數(shù)百億元人民幣。汽車新四化的興起，對于MCU的需求會進一步增長。”賽騰微電子董事長黃繼頗在接受《中國電子報》專訪時表示。

汽車是MCU占比最大且最具潛力的應用市場。IC Insight數(shù)據(jù)顯示，2019年車用MCU銷售額占MCU銷售額的39%。當前，汽車行業(yè)步入智能化、電動化、共享化、網(wǎng)聯(lián)化的“新四化”時代，車用MCU的用量和規(guī)格要求將進一步提升。汽車持續(xù)向“四個輪子的數(shù)據(jù)中心”轉(zhuǎn)變，從而對MCU提出了哪些新的要求？我國相關(guān)企業(yè)該如何抓住市場機遇，形成差異化競爭優(yōu)勢？

MCU對汽車電子至關(guān)重要

常見的車用芯片主要分為控制類芯片、功率半導體和傳感器。其中，MCU是運動控制的核心芯片，在汽車電子的應用范圍非常廣“泛。黃繼頗表示，無論是從車身動力總成到車身控制、信息娛樂、輔助駕駛，還是從發(fā)動機控制單元，到雨刷、車窗、電動座椅、空調(diào)等控制單元，每一個功能實現(xiàn)的背后都離不開復雜芯片組的支撐，MCU在每個應用場景都扮演著非常重要的角色。同時，新能源車的主驅(qū)與輔助電機控制系統(tǒng)也是車規(guī)MCU的重要應用領(lǐng)域。

相比傳統(tǒng)家電、智能家居、游戲機等消費電子類MCU，車用MCU對于可靠性有著嚴格的要求，主要體現(xiàn)在工作溫度范圍、通信能力、安全機制等維度。

英飛凌大中華區(qū)智能駕駛市場經(jīng)理余辰杰向《中國電子報》表示，汽車MCU主要看中六個指標，包括高可靠性、完善的安全機制、硬件加密機制、豐富的通信接口、低功耗以及寬溫度工作范圍。

黃繼頗也指出，車規(guī)MCU的工作溫度必須滿足一40C至859C，甚至可能達到1509C，還要能經(jīng)受住冷熱沖擊、電磁兼容、抗干擾等壓力。這對汽車芯片供應商形成了一定的技術(shù)門檻。

“基于對安全事故的零容忍以及對零部件長期穩(wěn)定工作的要求，汽車領(lǐng)域?qū)Π雽w產(chǎn)品的抗干擾能力、可靠性和穩(wěn)定性要求極高。”黃繼頗說。

自動駕駛推高MCU需求

隨著ADAS、自動駕駛等智能化駕駛技術(shù)的發(fā)展，整車及汽車零部件廠商對MCU的需求更，加旺盛。IC Insights預測，車用MCU銷售額將在2020年上升1%，接近65億美元，隨后在2021一2023年器件漲幅逐步加大，最終預測年度將達到81億美元。

余辰杰指出，在ADAS以及自動駕駛領(lǐng)域中，MCU扮演的角色主要是Safety Host（安全宿主）。主要配合負貴感知的高算力MPU或SoC，根據(jù)當前車輛的運動狀況和感知目標進行控制變量的計算，如輸出給底盤域的角度、扭矩信號或告警邏輯的判斷。在主頻方面，ADASMCU并不追求超高的主頻，一般在400MHz～450MHz之間。架構(gòu)上則會融入一些異構(gòu)的加速單元，比如網(wǎng)絡(luò)和AI的加速器。接口上，主要是針對和SoC或MPU的通信增加PCIe的接口以及更加多的以太網(wǎng)通道。在工藝制程方面，將逐步向28nm和16nm過渡。

黃繼頗表示，在汽車向智能化系統(tǒng)演變的全過程中，由于對安全性、環(huán)境保護規(guī)定愈來愈高，因而對MCU有了更高的要求。尤其是汽車電子控制的架構(gòu)越來越多地采用域控制器加眾多ECU的執(zhí)行架構(gòu)，域控制器需要更高的算力、更強大的網(wǎng)絡(luò)接口，以及更低功耗，這些都對芯片公司的研發(fā)能力和芯片制程工藝提出更高的要求。

同時，智能化駕駛技術(shù)對于汽車電子的軟件平臺的構(gòu)建提出要求，例如特斯拉s系列車型的軟件成本占到整車成本的40%以上。余辰杰表示，MCU的生態(tài)系統(tǒng)十分龐大，特別是基礎(chǔ)軟件方面，包括外設(shè)的驅(qū)動、操作系統(tǒng)，以及信息安全和功能安全機制相關(guān)的部分。每一部分都需要專業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴的支持。例如，英飛凌與國際一線的基礎(chǔ)軟件供應商Vector、Etas等都有深人的合作。另外，在.ADAS方面，TTtech公司有專門針對英飛凌AURIXMCU開發(fā)的中間件，Baselab公司也有提供專門針對AURIX進行優(yōu)化的傳感器融合算法。隨著“軟件定義汽車”概念被廣泛接受，車載軟件將進一步與MCU等硬件整合，成為整車廠商差異化服務(wù)的重要內(nèi)容。

本土廠商如何構(gòu)建差異化競爭能力

當前，車用MCU市場依然以歐美廠商為主體。一方面，以恩智浦、英飛凌為代表的老牌汽車半導體供應商有著先發(fā)優(yōu)勢，已經(jīng)完成了技術(shù)積累并形成穩(wěn)定的供應關(guān)系。另一方面，賽騰微等國內(nèi)MCU企業(yè)已初步進人汽車領(lǐng)域。截至2020年5月，賽騰微車規(guī)MCU已累計出貨數(shù)百萬顆。但是國內(nèi)MCU主要用于汽車各類大燈、尾燈控制系統(tǒng)、外圍的舒適性控制，包括車窗玻璃升降、無線充電等。

“在汽車MCU領(lǐng)域，國內(nèi)MCU品牌落后的原因，除了技術(shù)門檻過高之外，市場準人門檻也相對較高。國內(nèi)MCU想往域控制器系統(tǒng)或者發(fā)動機、底盤控制等領(lǐng)域發(fā)展，還有很長的路要走。”黃繼頗表示。下一步，賽騰微將針對新能源汽車領(lǐng)域，重點開發(fā)電控MCU，完成輔助電機電控系統(tǒng)SoC芯片和主驅(qū)電控SoC芯片的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

面對歐美廠商在車用MCU，尤其是中高端車用MCU方面的領(lǐng)先優(yōu)勢，本土MCU廠商該如何推動車用MCU發(fā)展，形成差異化競爭能力？

余辰杰表示，本土MCU公司起步較晚，目前面向的市場主要在家電等對可靠性要求相對不高的領(lǐng)域，同時也涌現(xiàn)出一批初創(chuàng)的汽車MCU企業(yè)。但集成電路的重要屬性是規(guī)模化后邊際成本急劇下降。先有市場，還是先有具備性能和成本雙重競爭力的產(chǎn)品，成了“先有雞還是先有蛋”的問題。

“目前中國MCU市場機遇的核心還是在新興的細分領(lǐng)域市場，如消費電子端的可穿戴設(shè)備、汽車端的智能座艙、TBOX等。通過差異化、高匹配度的產(chǎn)品，在這類市場中占領(lǐng)一席之地。”余辰杰說。

黃繼頗表示，要進一步推動車用MCU發(fā)展，首要任務(wù)是要瞄準汽車上的增量應用并提供全套方案。

“比如車載無線充、氛圍燈控制、流水尾燈控制等，這些之前只能在高端車上才有的配置，目前有10萬左右的家用轎車都可以增加這些功能，這些增量市場就是本土廠商的大好機會，也是本土廠商與國際廠商同臺競技的舞臺。”黃繼頗說。

同時，國產(chǎn)MCU公司必須做到穩(wěn)扎穩(wěn)打，不要急于求成，市場機會固然很多，但是產(chǎn)品質(zhì)量是開拓市場的第一要素，也是最重要的因素之一。

“精心打磨自己的產(chǎn)品，充分驗證，才能在這個尋求高質(zhì)量和高要求的市場生存，并搶占一席之地。”黃繼頗表示。