汽车行业正在出现三大趋势:电子化趋势、软件定义汽车、功能安全与信息安全问题。机遇与挑战并存,国产MCU厂商应当如何迎头追赶呢?
6月17日,在AspenCore举办的“全球MCU生态发展大会”上,珠海极海半导体有限公司汽车电子事业部总经理徐学迅发表了“不惧挑战,国产MCU跑出‘加速度’”主题演讲。
据介绍,2021年极海营收实现了超300%增长。并且,该公司于2021年先后成立了深圳分公司、成都分公司和上海临港的极海盈芯公司。同年,该公司还与TÜV莱茵启动了ISO26262功能安全流程及产品认证项目。
目前,该公司MCU应用涵盖工业、汽车、新能源和消费电子四大领域。产品架构包括四大类:APM32工业级/车规级MCU;工业物联网SoC-eSE多核异构安全芯片;混合信号模拟IC;打印机主控SoC与耗材加密芯片。市场应用则包括:智慧家居MCU及BLE;高端消费电子MCU及BLE;汽车电子MCU及安全MCU;工业控制MCU及SoC-eSE;智慧能源SoC-eSE、MPU及安全MCU;通信设施MCU及SoC。
另外,极海的战略目标与市场布局包括汽车与新能源、工业与安全、消费电子三个方面。在汽车与新能源方面,该公司推出了符合ISO 26262功能安全标准的车规级MCU以及传感器等系列产品;战略布局车身控制、智能座舱、BMS电源管理、安全、域控等领域;并与国内整车厂、一级配套厂进行深度合作,在产品定义、迭代升级和应用验证方面充分协同。
在工业与安全方面,极海则注重加快MCU/SoC芯片、网络通信安全芯片、混合信号模拟芯片和传感器芯片产品的研发。同时紧跟政策,扩大产品在电力、新能源、智能煤矿、碳中和领域的应用,配置更多客户支持及技术支持资源。此外,该公司还与合作伙伴在工业应用方案及验证方面充分合作,形成芯片设计、关键IP、特色工艺、封装、测试和产能方面自主可控的产业链。
在消费电子方面,则是紧跟市场趋势,利用广泛的产品组合(MCU、低功耗蓝牙、传感器),来满足智能家居市场应用领域的多样化需求。并聚焦中高端智能家电、个人消费电子、为客户提供差异化产品及定制化解决方案。此外就是加强上下游合作,在产品定义、迭代升级和应用验证方面充分协同,提供质量可靠的,长生命周期的芯片产品与服务。
众所周知,如今的汽车行业正在经历一场复杂的变革。在“新能源”等概念的引领下,正在从过去简单的燃油类交通出行工具,向电气化、网络化、智能化和安全化等多个方向快速发展。然而,在这样的背景下,汽车行业也遭遇了非常严重的缺芯现象。
然而,徐学迅认为,汽车缺芯只是短期现象。他指出,据市场研究机构报告,2020~2025年,预计全球汽车半导体芯片市场,将从393亿美元增长至804亿美元,年复合增长率17.43%。2020~2025年,预计中国汽车半导体芯片市场,将从110亿美元增长至216亿美元,年复合增长率16.06%。2020年,一辆汽车包含价值450美元的半导体,到2026年,它将是700美元。
然而,在这之中,顶级的汽车半导体公司拥有绝对的优势。2020年,前五家公司合计占汽车元器件IC市场收入的91.1%,其中五家公司中有四家公司在汽车总收入中排名前五名,顶级的汽车半导体公司已经保持了10年的地位。
徐学迅指出,汽车行业正在出现电子化、软件定义汽车、功能安全与信息安全问题三大趋势。电子化趋势是指更多的汽车创新将通过电子设备升级,以及更多的网络连接。软件定义汽车则会引入更加复杂的、系统的软件架构,同时涉及更多的无线空中升级。功能安全与信息安全问题则体现在车辆将成为一个不断发展的软硬件平台,促成软件架构与硬件架构的权衡,但必须要保证可靠性,以及拥有硬件系统的汽车资格认证。机遇与挑战并存,国产MCU厂商又当如何迎头追赶呢?
极海车规级芯片路线图如下图所示:
据介绍,极海车规级芯片应用包括动力系统、安全系统、信息娱乐系统和底盘系统四个方面。动力系统即车身控制,包括ADAS、电动尾门、车身域控制器和车窗遥控/中控门锁/灯光控制几个部分。安全系统则是指TCU远程诊断,包括倒车雷达、胎压监测、EDR/OBD、行车记录仪几个部分。信息娱乐系统包括智能座舱和多媒体两个部分。再进一步细分,智能座舱又包括人机交互、智能座椅、T-Box/HUD、中控屏/仪表盘;多媒体又包括GPS导航、蓝牙通信、车载语音、汽车音响。底盘系统则包括底盘控制和电源管理。底盘控制又包括马达驱动、传动系统、发动机控制、底盘域控制;电源管理又包括BMS控制板和充电桩。
徐学迅指出,极海半导体实现了许多的设计与突破。例如,在下一代车规级通用微处理器/控制器平台架构方面实现了多核异构×多核锁步、功能安全与信息安全,以及生态环境三大类成就:
极海还构建了符合ISO 26262功能安全标准的设计体系:
极海还以ASIL-D为目标,提升了全面的安全防护能力:
另外就是其嵌入式eSE安全子结构设计还可保障芯片信息安全。
以下是极海在车规级芯片方面取得的其他进展:
目前,极海已开发出两款车规级芯片,一款在售,一款即将发布,分别如下图所示:
另外,极海还针对BMS电池管理、智能座舱、电机驱动和交流充电桩四类应用开发出了相应的方案,如下:
最后,极海还从开发设计、技术支持、开发工具(官方和第三方)、生态平台和解决方案等多个方面提供了一套非常完整的生态体系。