曦华科技走进奇瑞汽车,共谋高端车规级芯片供应链融合创新

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近日,曦华科技董事长兼CEO陈曦携管理团队及MCU事业部主要人员赴安徽芜湖,出席由曦华科技与奇瑞汽车联合举办的“汽车芯片科技日”主题活动。奇瑞集团相关领导,奇瑞股份研究院、奇瑞科技及奇瑞采购供应链等部门负责人出席活动线上线下近200名工程师和技术人员参加了技术交流。


活动期间,曦华科技MCU事业部负责人杨斌等分享了《车规级MCU产品及应用》、《汽车功能安全产品开发》等系列主题演讲,并展出了基于自主研发芯片的汽车车灯控制Demo、电动座椅、电机驱动及智能座舱产品应用解决方案。原奇瑞汽车副董事长郭谦发表致辞对曦华科技32位高端车规级MCU产品及应用解决方案表示肯定,并希望双方就汽车芯片供应链融合发展,拓展多维的自主可控合作生态,加强整零协同沟通机制建设等方面开展深入研讨与交流。


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△曦华科技MCU事业部负责人杨斌进行主题演讲


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 △原奇瑞汽车副董事长郭谦致辞


活动现场参与嘉宾 / 曦华科技车规级芯片产品应用展示方案


活动结束后,奇瑞汽车与曦华科技共同签署了共建“汽车芯片联合实验室”合作备忘录



01 政策和市场双驱发展  曦华科技车规级MCU实现全场景布局


近几年来,随着汽车三化(智能化、网联化、电动化)的迅速发展,汽车对于芯片的数量快速增长,性能要求也越来越高。而无论是传统汽车还是三化中的汽车其对于MCU的用量都是巨大的,其主要用于车身动力总成、车身控制、发动机控制单元、辅助驾驶等。平均一辆车要用到70颗以上的MCU,占据汽车所有半导体器件的30%。


这造就了庞大的汽车MCU市场,IC Insights 预测,从2021年到2026年,MCU 总销售额预计将以6.7%的复合年增长率增长,到2026年将达到272亿美元。而具体到今年,2022年全球MCU销售额将增长10%,达到215亿美元的历史新高,其中汽车MCU的增长速度将超过大多数其他最终用途类别。而在整个汽车MCU市场中,超过3/4的汽车MCU销售来自32位MCU,IC insighs的数据预测,未来五年,32位MCU的销售额预计将以9.4%的复合年增长率增长,到2026年达到200亿美元。


然而在庞大的汽车MCU市场中,将近9成集中在6大厂中——恩智浦、Microchip、瑞萨、ST、英飞凌和德州仪器,国产化率仅有1%-2%。但汽车芯片国产化的助推力量很大。一方面经历了贸易摩擦的影响及缺芯断供等危机,OEM整车厂出于芯片供应链的安全会非常欢迎和期待国产芯片的出现和早日应用;另一方面,国家的国产化率大规划要求也倒逼整车厂开始拥抱国产芯片厂商。未来5-10年是国产车规MCU企业发展的黄金时代。


曦华科技成立伊始就开始规划进军汽车应用场景,并于2021年开始全面进军汽车芯片市场。公司瞄准了高性能车载MCU的自主可控,面向车身域、座舱域、底盘域、智驾域等车载核心场景,提供高端车规级MCU及车规级“MCU+”芯片解决方案,打造特色应用解决方案。



02 符合汽车功能安全最高等级标准认证,曦华科技MCU获国际认可


无论是汽车MCU还是其他汽车芯片,都绕不开两大车规认证:一是AEC-Q100可靠性标准;二是符合ISO26262标准的ASIL功能安全保证级别。目前国内多家车规芯片企业都已取得了跟质量可靠性相关的AECQ100认证,但国内取得ISO 26262认证的企业并不多,而能拿到ISO 26262“ASIL-D”如此高级别认证的企业更是寥寥无几。


ISO 26262汽车功能安全标准是国际标准化组织制定的一项全球性标准,并于2018年12月发布全新版本。该标准涵盖汽车功能安全完整生命周期,包括产品的需求、设计、实现、集成、验证,以及认可措施和必要的支持活动。通过完善的开发流程,将汽车电气或电子系统由于故障带来的风险降到最低。


对于当下汽车设计越来越复杂并且拥有大量ECU、传感器和执行器的时代,确保产品开发和调试每个阶段的功能安全变得更加重要。而ISO26262标准的ASIL正是开发高度可靠和功能安全汽车应用的一个必要保证。ASIL根据事故的严重程度、频率和可控性,从最低的A级到最高的D级有四个等级,D级是要求连续使用1亿小时故障发生率小于一次的最严格等级。在汽车各个部件中,安全气囊、防抱死制动器和动力转向系统等系统需要ASIL-D等级,因为与它们故障相关的风险最高;而尾灯等组件只需要ASIL-A等级;头灯和刹车灯通常为ASIL-B,而巡航控制通常为ASIL-C。


大多数的国产替代MCU产品主要从ASIL-B功能安全等级入手。曦华科技已率先开始在向更高功能安全级别迈进,今年6月24日,曦华科技宣布其全资子公司水木蓝鲸正式获得了独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TUV集团ISO 26262“ASIL-D”功能安全流程管理证书,这是汽车功能安全中的最高等级,此举也标志着曦华科技已建立起车规产品完整的开发流程。



03 曦华科技32位车规MCU已流片成功  锁定多家行业头部客户


近几年在国产替代的大风口之下,本土MCU厂商如雨后春笋般出现,面对国际大厂的先发优势下,国内MCU厂商从车身域开始切入,目前已经在这些领域占领了一定的国内市场。但低端的车规MCU产品进入门槛虽然相对较低,因此也很容易进入红海市场,向中高端车规MCU领域进击是国产MCU领域的终极目标。国内也陆续有厂商开始取得车规认证,踏上车规MCU的攻坚研发和上车之路。国产汽车MCU实力正在不断增强。

从位数来看,MCU可以分为4位、8位、16位和32位,位数越高,MCU的处理能力越强,所能应用的场景越复杂。在汽车MCU市场,8位和32位是主流。8位具有超低成本和设计简单等优势,主要用于汽车风扇、雨刷天窗等;32位占绝对优势,其可用的汽车场景包括汽车动力系统、智能座舱、车身控制。在这个领域,国内汽车MCU玩家中8位居多,而能在32位车规MCU取得重大突破的只有少数,曦华科技较早前宣布其32位高性能MCU芯片M01系列已成功点亮并顺利完成测试。


按照所采用的内核来分,有Arm、RISC-V、MIPS,以及各企业自研的内核等,在这其中,目前Arm内核占一半以上。Arm的Cortex内核主要分为A、R、M三类,其中A系列主打算力,在汽车领域的主要应用是座舱和自动驾驶;R系列在于实时控制,主要用于汽车底盘和控制系统;MCU产品主要是采用M系列,M系列又包含多个种类。目前整个国内车规MCU市场的玩家,大都采用Arm Cortex-M0/M3内核,他们从车灯、车窗控制及雨刷等汽车边缘小节点开始切入。


相比于国外MCU厂商所采用的一些高性能M4/M7内核,国内方面则相对较少,其中曦华科技采用的是Arm Corex-M4F内核,该内核的主频高达160MHz,能满足ISO26262 ASIL-B安全等级,片内集成CSE加密内核及国密算法引擎,适用于更高端的车身域控制器、矩阵式前大灯、BMS电池管理、动力及底盘通用电机控制等场景。


曦华科技32位MCU对标恩智浦的S32K144系列,该系列是恩智浦的32位Arm架构通用型的MCU,支持ASIL-B等级的汽车和工业应用。去年恩智浦S32K144系列中的S32K144HAT0MLHT缺货严重,价格一度从常态时的22元炒到了400元。目前,曦华科技此款高端汽车MCU产品已锁定十多家行业头部客户并开始送样,未来将助力缓解当下车企缺芯困扰,并将深刻赋能国产汽车产业供应链稳定可持续发展。