随着汽车电动化、智能化的发展,MCU在汽车中的应用变得日益广泛。车规级MCU专门为汽车环境设计,能够承受高温、低温、振动、电磁干扰等极端条件,并确保长期运行的可靠性和稳定性。车规级MCU(Microcontroller Unit,微控制器单元)是汽车电子领域的关键组件,被广泛运用到汽车动力总成、底盘控制、车身电子、安全系统、信息娱乐系统以及新能源车辆的电池管理等多个领域中。车规级MCU的演进不仅提升了汽车的性能和安全性,还为自动驾驶和车联网等前沿技术的发展奠定了坚实的基础。
一、什么是车规级控制芯片
控制类芯片主要就是指MCU(Microcontroller Unit),即微控制器,又叫单片机,是车规级芯片中的其中一类,它是把CPU的主频与规格做适当缩减,并将存储器、定时器、A/D转换、时钟、I/O端口及串行通讯等多种功能模块和接口集成在单个芯片上,实现终端控制的功能,具有性能高、功耗低、可编程、灵活度高等优点。
资料来源:公开资料、编写单位提供
二、车规级控制芯片分类及应用
汽车MCU作为车辆控制的核心器件,MCU主要用于车身控制、驾驶控制、信息娱乐和驾驶辅助系统,主要可分为8位、16位和32位。
8位MCU :提供低端控制功能:风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、 车窗升降、低端仪表盘、集线盒、座椅控制、门控模块。
16位MCU :提供中端控制功能:用于动力系统,如引擎控制、齿轮与离合器控制和电子式涡轮系统等;用于底盘 ,如悬吊系统、电子式动力方向盘、扭力分散控制和电子泵、电子刹车等。
32位MCU:提供高端控制功能:在实现L1和L2的自动驾驶功能中扮演重要角色,如仪表盘控制、车身控制、多媒体信息系统、引擎控制,以及新兴的智能性和实时性的安全系统及动力系统。
三、供应商
目前,国内车规级MCU市场兆易创新、国民技术、比亚迪半导体、英迪芯微、国芯科技、芯海科技、紫光国微、复旦微电等一批优秀企业。这些企业纷纷推出了多样化的新产品,覆盖了汽车电子系统的多个关键部件,如风扇、空调、雨刷、天窗、车窗、仪表盘、座椅、门控模块、发动机匹配、齿轮与离合器、电子涡轮系统、悬挂系统、动力转向、扭矩分配、电子刹车、仪表板、车身控制、多媒体信息系统、引擎控制单元、安全系统以及动力系统等多个领域,为汽车电子化提供了全面的解决方案。
下面小编带大家来盘点一下国内知名车规级控制芯片供应商有哪些,一起来看看吧!(排名不分先后,如有遗漏,欢迎补充)
总结:
从供应商来看:
国内车规级MCU市场拥有众多优秀的供应商,包括兆易创新、国民技术、比亚迪半导体、英迪芯微、国芯科技、芯海科技、复旦微电、芯驰科技等。这些企业在不同领域内各展所长,提供多样化的产品和解决方案,覆盖了汽车电子系统的多个关键部件,如发动机控制、底盘控制、车身电子、信息娱乐系统等。
从产品技术来看:
车规级MCU的技术不断演进,从8位、16位到32位MCU,涵盖了从低端到高端的控制功能。8位MCU主要用于风扇、空调控制等低端应用;16位MCU则适用于动力系统和底盘控制等中端应用;32位MCU则在自动驾驶、信息娱乐等高端应用中发挥重要作用。这些MCU不仅集成了丰富的外设接口,还具备低功耗、高性能、可编程等特点,能够满足不同应用场景的需求。
从未来发展趋势来看:
随着汽车电动化、智能化的发展,车规级MCU的需求将持续增长,推动其在自动驾驶、车联网等前沿技术中的应用。未来,车规级MCU将朝着更高性能、更低功耗、更高安全性的方向发展,同时在功能集成度和可靠性方面也会进一步提升。国内供应商将继续加大研发投入,推出更多符合国际标准的高质量产品,提升在全球市场的竞争力。此外,随着新能源车和智能驾驶技术的快速普及,车规级MCU在电池管理、动力控制、智能座舱等领域的应用前景将更加广阔。
1. 兆易创新(股票代码:603986)
兆易创新科技集团股份有限公司 (股票代码603986) 是全球领先的Fabless芯片供应商,公司成立于2005年4月,总部设于中国北京,在中国上海、深圳、合肥、西安、成都、苏州和香港,美国、韩国、日本、英国、德国、新加坡等多个国家和地区均设有分支机构和办事处,营销网络遍布全球,为客户提供优质便捷的本地化支持服务。
GD32A503车规级MCU
风算WP LED矩阵大灯方案是基于GD32A503车规级MCU,搭载LED 驱动器和像素控制器来实现矩阵大灯。矩阵大灯与普通的LED大灯相比,其灯组中的LED灯珠都能够被独立操控,因此可以适配多种情景,让车灯更具有智能性。这样不仅提高了大灯的功能性与扩展性,也更有效的提升了夜间行车安全及驾驶体验。
兆易创新提供GD32A503作为主控MCU,该系列产品以均衡的处理性能、丰富的外设接口,为多种电气化车用场景提供主流解决方案,遵循车规级设计理念和生产标准,符合车用高可靠性和稳定性要求。
方案优势
CAN/LIN总线通讯控制
宽电压9~18V输入
单芯片升降压解决方案
可驱动两路LED串,最高可达60V
可实现每个LED像素亮度可调
芯片集成降压开关模式电流调节器
集成PWM调光
带过压检测、过温保护、短路检测、开路检测
2. 国民技术(股票代码:300077)
国民技术股份有限公司2000年源于国家“909”集成电路专项工程成立,2010年创业板上市,是通用MCU、安全芯片领先企业和国家高新技术企业。总部位于深圳,在北京、上海、武汉、西安、重庆、香港、新加坡、美国奥斯汀、日本东京等地设有分支机构。
主营产品包括:通用MCU、安全芯片、可信计算芯片、智能卡芯片、蓝牙芯片、RCC创新产品等,广泛应用于网络安全认证、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、物联网、工业联网及工业控制、智能家电及智能家庭物联网终端、消费电子、电机驱动、电池及能源管理、智能表计、医疗电子、汽车电子、安防、生物识别、通讯、传感器、机器自动化等应用方向。
N32A455系列
采用 32 bit ARM Cortex-M4F内核,最高工作主频144MHz,支持浮点运算和DSP指令,集成高达512KB嵌入式Flash,144KB SRAM,集成丰富的高性能模拟器件,内置4个12bit 4.7Msps ADC,4路独立轨到轨运算放大器,7个高速比较器,2个1Msps 12bit DAC,集成多路U(S)ART、I2C、SPI、QSPI、CAN、SDIO通信接口, 内置密码算法硬件加速引擎。产品已通过AEC-Q100车规认证。
3.比亚迪半导体
比亚迪半导体股份有限公司是国内领先的高效、智能、集成新型半导体企业,主要从事功率半导体、智能控制IC、智能传感器、光电半导体、制造及服务,覆盖了对光、电、磁等信号的感应、处理及控制,产品市场应用前景广阔。公司以车规级半导体为核心,产品已基本覆盖新能源汽车核心应用领域,同时也广泛应用于工业、家电、新能源、消费电子等应用领域。
车规级MCU采用高可靠性的车规级制造工艺,严格按照AEC-Q100 Grade1质量标准测试认证,遵循IATF16949体系下生产管控流程,可提供8位和32位内核系列,安全等级可最高达到ISO26262 ASILB标准。产品适用于车灯、BLDC电机控制、传感器检测、充电枪、控制面板、PM2.5等车身电器应用。
4.英迪芯微
无锡英迪芯微电子科技股份有限公司,成立于2017年,是一家专注于车规级数模混合信号处理的芯片及其方案供应商,企业2019年首款车规芯片正式量产商用,量产以来,车规模数混合芯片产品大规模量产在车载灯控及微马达控制应用,已进入各主流车企前装供应链,与国内外100多家汽车TIER1实现合作,涵盖一、二线的传统油车和新能源汽车品牌;公司除了保持现有的现金流产品的市场和技术壁垒,还会每年在一些车载新应用上推出新的爆发点。
iND83212
集成ARM M0核
提供64K Flash以及16K SRAM
第三代LIN收发器及控制器
60mA的高压恒流源
可实现低至25uA的休眠电流
支持16位 PWM调光,PN电压检测,温度传感器,12位SAR ADC
提供4路GPIO,可通过GPIO实现外部LED的分时电路控制,以及马达继电器的驱动电路控制
支持QFN20 4*4mm及DFN14 3*3mm封装
主要应用: 氛围灯照明控制器,热管理控制器,微马达控制器等。
5.芯旺微
上海芯旺微电子技术股份有限公司是一家基于自主研发的 KungFu指令集和内核架构,以研发高性能数模混合信号MCU产品为主的芯片设计公司,同时向用户提供完整软硬件工具链系统,实现了从MCU芯片到基础软件生态的全覆盖。集高可靠、低功耗、高性能之大成,聚焦向汽车、工业、AloT等领域提供专业解决方案和优质服务。
KF8A100ESD
KF8A100ESD是ChipON针对汽车灯具、电子开关等应用开发的一款小管脚车规级MCU芯片。具备Grade1级工作温度范围(-40℃~125℃),高可靠性、强抗干扰、低功耗等特性。它拥有丰富的外设和超高的性价比:
1、KF8A100ESD采用小封装的SOIC-14封装,具有12个带上拉双向IO口,其中6个IO口带有电平变化中断功能。
2、128Byte的EEPROM,方便客户掉电保存数据。
3、16KB Flash空间。
4、丰富的中断资源,3个独立的外部中断,3个定时器中断,以及P0口中断。
5、10路12位ADC采样通道。
6、2路8位定时器,1路16位定时器。
7、4路8位PWM输出,1路16位全桥输出PWM。
8、2路模拟比较器。
9、1个独立看门狗。
10、1路LIN总线通信接口。
KF8A100ESD应用于汽车车灯控制场景中,可以实现LED灯条流水转向和呼吸闪烁等变化效果,同时实现LED开短路检测以及输入信号检测、LIN总线通信。基于KF8A100ESD,可以实现汽车组合尾灯、汽车转向灯、汽车氛围灯、汽车顶灯等车灯功能。
6.奕斯伟计算
北京奕斯伟计算技术股份有限公司(以下简称“奕斯伟计算”)是一家以RISC-V为基础的新一代计算架构芯片与方案提供商,围绕智慧家居、智慧园区、智能交通、无线通信、工业物联网等应用场景,为客户提供多媒体系统、显示交互、智慧连接、车载系统、智能计算、电源管理等芯片及解决方案。
奕斯伟车载MCU芯片,采用自研车规级32位RISC-V处理器,具有出色的系统性能、丰富的接口资源、灵活的使用体验、高安全和高可靠的领先特性,可广泛应用于智能仪表/中控显示控制、车门/车窗/车锁/天窗/电子尾门控制、座椅调节、空调控制、主动预紧安全带等领域。
7.国芯科技(股票代码:688262)
苏州国芯科技股份有限公司成立于2001年,是一家聚焦于国产自主可控嵌入式CPU技术研发和产业化应用的芯片设计公司。公司致力于服务安全自主可控的国家战略,为国家重大需求和市场需求领域客户提供IP授权、芯片定制服务和自主芯片及模组产品,主要应用于信息安全、汽车电子和工业控制、边缘计算和网络通信三大关键领域。
国芯科技已在汽车车身和网关控制芯片、动力总成控制芯片、域控制芯片、新能源电池管理芯片、车联网安全芯片、数模混合信号类芯片、主动降噪专用DSP芯片、线控底盘芯片、仪表及小节点控制芯片、安全气囊芯片、辅助驾驶处理芯片和智能传感芯片等12条产品线上实现系列化布局,MCU符合汽车零缺陷要求的设计、生产及测试标准,严格按照AEC-Q100 质量标准测试认证,最高安全等级可达到ISO26262 ASIL D标准。
8.芯海科技(股票代码:688595)
芯海科技(股票代码:688595)成立于2003年9月,是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链集成电路设计企业。公司专注于高精度ADC、高可靠性MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。产品和方案广泛应用于工业测量与工业控制、通信与计算机、锂电管理、消费电子、汽车电子、智慧家居、智能仪表、智慧健康等领域。
CS32F116Q
是芯海科技推出的通用车规MCU,满足AEC-Q100 Grade 1要求,它基于32 位 ARM Cortex-M3 内核, 嵌入128Kbytes Flash 和 20Kbytes SRAM,最高工作频率 72MHz。CS32F116Q提供标准的通信接口(CAN,I2C,SPI 和 USART(兼容LIN),USB), 2 路 12bit ADC, 3 个通用16bit 定时器和1 个增强控制型 PWM 定时器。CS32F116Q工作温度-40°C~125°C,适用于粉尘传感器,电动座椅,尾灯,大灯,空调控制器等车身控制应用场景。
9.复旦微电子(股票代码:688385.SH)
上海复旦微电子集团股份有限公司(“复旦微电”,上交所科创板证券代码:688385.SH;“上海复旦”,港交所股份代号:http://01385.HK)是国内从事超大规模集成电路的设计、开发、生产(测试)和提供系统解决方案的专业公司。公司于1998年7月创办,并于2000年在香港上市,2014年转香港主板,是国内成立最早、首家上市的股份制集成电路设计企业。2021年登陆上交所科创板,形成“A+H”资本格局。
FM33LG0xxA系列简介:
FM33LG0xxA系列芯片是基于ARM内核的32bit MCU,片上支持最大256KB程序FLASH、32KB RAM空间,集成12bit SAR-ADC、CAN2.0B、LIN控制器等丰富外设,具备超宽工作电压范围和优异的低功耗性能,极具性价比,产品已通过AEC-Q100认证。
应用领域:
座椅控制器、车身控制器、空调控制器、脚踢传感器、腰托按摩、开关、数字钥匙、无线充电、氛围灯等。
FM33LE0xxA系列简介:
FM33LE0XXA系列芯片是基于ARM内核的32bit MCU,片上支持最大128KB程序FLASH、16KB RAM空间,集成12bit SAR-ADC、LIN控制器等丰富外设,具备超宽工作电压范围和优异的低功耗性能,极具性价比,产品已通过AEC-Q100认证。
应用领域:
开关、尾灯、空气质量传感器、阀、通风加热、天窗控制器、门控模块等。
10.芯驰科技
芯驰科技成立于2018年,面向中央计算+区域控制电子电气架构提供高性能、高可靠的车规芯片产品和解决方案,覆盖智能座舱和智能车控等领域。
芯驰在北京、上海、南京、深圳、大连设有研发中心,同时在长春和武汉设有办事处。芯驰团队的核心成员有近20年车规芯片量产经验,是国内为数不多的具备车规芯片产品定义、技术研发及大规模量产落地的国际化整建制团队。
芯驰控之芯E3 MCU
芯驰控之芯E3 MCU是针对汽车安全相关应用设计的新一代高性能微控制器产品。全系列产品集成了ARM Cortex R5及ARM Cortex R52+ CPU并最高配置4对锁步主核,其中最高规格产品配置有接近5MB的片内SRAM和高达16MB高性能嵌入式存储,可满足汽车应用对于算力和内存日益增长的需求。
控之芯E3 MCU的显示产品特别集成了2D GPU、图形硬件加速引擎、 RGB或LVDS视频输出、并行CSI视频输入等多媒体外设,适用于汽车2D仪表、HUD、电子后视镜等汽车显示类应用。
11.琪埔维半导体
CHIPWAYS创立于2014年10月,是国内较早专注于汽车半导体的芯片设计(Fabless IC)公司,在美国硅谷、上海、苏州、宁波、深圳、杭州等地均设有研发中心和办公室。其产品主要面向新能源和智能网联新一代传感器和控制芯片领域。
公司的主旨是打造新一代汽车电子系列核心芯片及其产业平台。公司现拥有车规级霍尔传感器、车规级微控制器MCU、新能源汽车多节电池组监控器BMS AFE、数字隔离通讯接口芯片、智能网联汽车V2X芯片等一系列量产产品,是国内领先的产品覆盖较全的创业公司,是国内率先面向新能源汽车动力电池管理系统(BMS)能够提供一站式解决芯片的公司,并提供相应完整的配套软件和开发工具。
XL6600系列
XL6600系列是一颗满足AEC-Q100和ISO26262汽车安全ASIL B的车用微控制器芯片。它基于32位ARM®Cortex-M3内核,专注于低功耗和高性能,并针对成本敏感型应用进行了优化。该款MCU提供具有可扩展性的解决方案,适合于车身电子的广泛应用。此外,还支持MDK等开发工具,提供BLDC电机控制等参考设计,帮助客户快速入手。
特性与优势
应用广泛:满足汽车车身电子系统的使用需求,支持2.7V~5.5V的电压范围
低功耗:多种省电模式(slow-down/sleep/stop/wake-up);
高性能:提供基于ARM的经济高效的解决方案,各业务模块功能强大;
高安全性和可靠性:集成过温保护、短路保护,时钟故障检测等,具有强大的电磁兼容性和高安全ESD等级;
满足严格的汽车测试AEC-Q100可靠性标准要求;
满足ISO26262汽车安全ASIL B标准要求;
应用目标:车身控制(BCM),车内空调控制(HVAC),BLDC电机控制,车窗/天窗/车门,座椅/后视镜/雨刮器,后备箱/安全带控制、其他通用应用等。
12.紫光芯能
紫光芯能专注于车规级高性能域控芯片及相关电源与接口芯片的设计研发,于2021年底推出THA6系列汽车域控芯片,并已取得AEC-Q100 Grade1可靠性认证、ISO26262 ASIL-D级功能安全产品及流程认证。产品应用于新能源车动力域 VCU 、 BMS 、电机控制,传统燃油车动力域 ECU , ADAS 控制器,以及未来的分布式域控,中央域控等领域。
车规级MCU THA6 智能驾驶控制方案概念
智能驾驶控制器能够使车辆具备多传感器融合、路径规划等能力,通常需要外接多个摄像头、雷达、激光雷达等设备,完成图像识别、数据仲裁等功能,需搭载高性能MCU,用以整车通信、系统管理及控制执行。作为控制器的核心,智能驾驶控制器需要具备高性能、高实时、高可靠的特性,这就要求其具备多核互锁机制,并集成专用的控制IP(如GTM,SENT等)及丰富的通信接口(CAN/LIN/ETH等),支持ASIL-D级功能安全和eVita-Full信息安全,以助力实现智能驾驶系统高效、安全,确保系统稳定可靠。
车规级MCU THA6 智能驾驶方案图解:
13.杰发科技
杰发科技AutoChips成立于2013年,是四维图新全资子公司,负责四维图新汽车智能化“智云、智驾、智舱、智芯”战略布局中的“智芯”板块。杰发科技在合肥、深圳、上海、武汉、北京和荷兰设立有研发及市场销售中心。
杰发科技自成立以来,一直专注于汽车电子芯片及相关系统的研发与设计,研发人员300余人,核心团队在汽车电子芯片设计、核心算法研究、系统软硬件开发集成及市场运营等领域拥有十余年成熟经验。四大产品线(SoC/MCU/AMP/TPMS)全部通过车规级认证并成功量产。
AC7840x
符合功能安全ASIL-B支持AUTOSAR车规级MCU
AC7840x是基于ARM Cortex-M4F内核的车规级MCU,于2022年上市。产品符合AEC-Q100 Grade1,功能安全符合ISO 26262 ASIL-B,信息安全符合SHE标准,支持安全启动。软件生态支持AUTOSAR MCAL4.4,可提供MCAL及配置工具。产品拥有双Bank Flash用于存储程序,支持OTA。AC7840x可广泛应用于汽车车身、座舱、车灯、新能源以及电机控制等应用领域。
14、泰矽微
上海泰矽微电子有限公司2019年成立于上海张江,是一家中国领先的高性能专用MCU芯片供应商。公司专注于物联网应用相关的各类芯片的研发,已获得多个知名投资机构的大力扶持与投资。公司聚集了一批顶尖的半导体专家,致力于发展成为平台型芯片企业。
团队具有各类系统级复杂芯片的研发能力,所开发的芯片累计出货达数十亿颗。公司已在信号链、触控、电源管理、BMS等方向积累了大量的MCU芯片方案,可覆盖智能消费电子、智慧家电、医疗健康、汽车电子、能源管理、传感等应用领域。差异化的芯片产品在树立行业标杆的同时,也将为更多物联网企业赋能,更好服务于客户需求。
TC01E-QFA2 微控制器
采用 32 位 ARM® Cortex® -M0 高性能低功耗高性能内核, 集成 Flash 和 SRAM。芯片内部 集成了 SARADC、 模拟比较器、 运放等模拟外设。同时也提供丰富的数字外设功能:UART、 SPI、 I2C、 Timer、 RTC 等。支持通过 UART 软件模拟 LIN 从机。适用于如车窗,车门,车灯,座椅和电机控制等车身电子多种场合。
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