車規(guī)級芯片MCU是什么?

發(fā)布時間：2022-08-15

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車規(guī)級芯片MCU是什么?

MCU（Microcontroller Unit）即微控制器，也稱單片機(jī)，將計(jì)算機(jī)所包含的CPU、存儲器、I/O 端口等集成在一顆芯片上，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的運(yùn)算和控制。車載MCU是汽車電子控制單元（ECU）的關(guān)鍵部件，用于車身控制和駕駛輔助等領(lǐng)域。車載MCU位數(shù)越多對應(yīng)結(jié)構(gòu)越復(fù)雜, 處理能力越強(qiáng)，單價越高。

8位MCU，提供低端控制功能:風(fēng)扇控制、空調(diào)控制、雨刷、天窗、車窗升降、低端儀表盤、集線盒、座椅控制、門控模塊等；

16位MCU：提供中端控制功能:用于動力系統(tǒng)，如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)等;用于底盤，如懸吊系統(tǒng)、電子式動力方向盤、扭力分散控制和電子泵、電子剎車等;

32位MCU：提供高端控制功能:在實(shí)現(xiàn)L1和L2的自動駕駛功能中扮演重要角色，如儀表盤控制、車身控制、多媒體信息系統(tǒng)、引擎控制，以及新興的智能性和實(shí)時性的安全系統(tǒng)及動力系統(tǒng)。

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車規(guī)級MCU芯片的三種模式

IDM的英文全稱為Integrated Device Manufacture，它是一種集芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝、測試和銷售等多產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一體的一條龍產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式。這種產(chǎn)業(yè)模式可以很好地協(xié)同設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)技術(shù)閉環(huán)，有助于快速發(fā)掘技術(shù)潛力，缺點(diǎn)是運(yùn)作費(fèi)用較高，通常回報偏低。世界上擁有這種能力的企業(yè)并不多，較為代表的類型為：三星、英特爾（Intel）、意法半導(dǎo)體（ST）、德州儀器（TI）等。

Fabless俗稱“無工廠芯片供應(yīng)商”或“無晶圓廠”，它是一種只從事芯片設(shè)計(jì)與銷售，而不涉及制造、封裝和測試等環(huán)節(jié)的一種產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式。這種產(chǎn)業(yè)模式運(yùn)行費(fèi)用較低，投資規(guī)模較小，轉(zhuǎn)型靈活，缺點(diǎn)是無法做到IDM的技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)，很難完成嚴(yán)苛的指標(biāo)，而且由于涉及銷售，同時還需承受來自市場的各種風(fēng)險。這種模式企業(yè)的典型代表有：高通（Qualcomm）、海思、聯(lián)發(fā)科（MTK）、博通（Broadcom）等。

Foundry即我們常說的“代工廠”，它是一種只負(fù)責(zé)芯片制造、封裝或測試的其中一個環(huán)節(jié)，不負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的一種產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式。這種產(chǎn)業(yè)模式不用承擔(dān)市場或產(chǎn)品設(shè)計(jì)缺陷等決策風(fēng)險，缺點(diǎn)是投資規(guī)模較大，維持產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行的費(fèi)用較高，而且需要持續(xù)投入以提高工藝水平，以保證不被市場淘汰。這類企業(yè)典型代表為：臺積電（TSMC）、聯(lián)電（UMC）、格羅方德（Global Foundry）等。

國產(chǎn)替代正逢其時，當(dāng)前國內(nèi)汽車芯片進(jìn)口率高達(dá)95%，目前國內(nèi)車載MCU僅少數(shù)廠商量產(chǎn)出貨，應(yīng)用在汽車雨刷、車燈、車窗等低端應(yīng)用場景。對電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)等高端應(yīng)用場景，僅極少數(shù)廠商具備出貨能力。大部分車規(guī)級MCU產(chǎn)品使用8英寸晶圓產(chǎn)線，少部分高端車用12英寸。全球8英寸晶圓產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)緩慢，而國內(nèi)晶圓廠8英寸產(chǎn)能充足，且國產(chǎn)自組率約2%，國產(chǎn)替代空間大。而中國汽車是車規(guī)級芯片需求最大的市場。非常時期催生歷史機(jī)遇，國內(nèi)廠商有望異軍突起，在半導(dǎo)體國產(chǎn)替代主線的又一黃金賽道躍馬揚(yáng)鞭。

已實(shí)現(xiàn)車規(guī)MCU批量生產(chǎn)標(biāo)的,

車身控制領(lǐng)域，建議關(guān)注:四維圖新,未上市公司:芯旺微、賽騰微電子琪埔微、小華半導(dǎo)體、云途半導(dǎo)體;

智能座艙領(lǐng)域，建議關(guān)注:國芯科技、芯?？萍?，未上市公司:航順芯片芯馳科技;

動力控制領(lǐng)域，建議關(guān)注: BYD半導(dǎo)(上市申報期)。

車規(guī)MCU項(xiàng)目正積極推動中標(biāo)的，