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- 发布日期：2024-03-09 07:58 点击次数：172
传统燃油汽车需要大约500到600个芯片，轻型混合动力汽车需要大约1000个芯片，插电式混合动力汽车和纯电动汽车需要至少2000个芯片。这意味着，随着智能电动汽车的快速发展，不仅对先进工艺芯片的需求越来越大，而且对传统芯片的需求也将继续增加。MCU就是这样。除了自行车数量的增加，域控制器也带来了对高安全性、高可靠性和高计算能力MCU的新需求增长。 MCU，Microcontroller Unit，CPU被称为单片微型计算机/微控制器/单片机、存储器和外围功能集成在单个芯片上，形成具有控制功能的芯片级计算机，主要用于实现信号处理和控制，是智能控制系统的核心。 MCU与我们的生活和工作密切相关，例如，、工业、计算机与网络、消费电子、家电、物联网等，其中汽车电子市场最大，全球占33%。 MCU芯片的结构
CPU主要由中央处理器CPU组成、存储器(ROM和RAM）、输入输出I/O接口、串行口、计数器等。 CPU：Central Processing Unit，中央处理器，是的 MCU 对于内部核心部件，操作部件可以完成数据的算术逻辑操作、位变处理和数据传输操作，控制部件可以协调工作、分析和执行指令。 ROM：Read-Only Memory，它是一个程序存储器，用于存储由制造商编写的程序。信息以非破坏性方式读取，存储数据不会在断电后消失。MCU按事先编写的程序执行。 RAM：Random Access Memory，是数据存储器，和 CPU 数据交换是直接进行的，数据不能在断电后保持。通常作为操作系统或其它正在运行的程序的临时数据存储介质，可以在程序运行过程中随时写入和读出。 CPU与MCU芯片的关系： 操作控制的核心是CPU。除CPU外，MCU还包括ROM或RAM等，是车规级芯片。SOC也很常见（System on Chip）， ATMEGA系列ATMEL芯片COM中文称系统为系统级芯片， 电子元器件PDF资料大全可以存储和运行系统级代码， EEPROM带电可擦可编程存储器芯片大全运行QNX、Linux 其他操作系统包括多个处理器单元（CPU GPU DSP NPU 存储 接口单元)。 MCU芯片的位数 位数是指MCU每次处理数据的宽度。位数越高，CMOS图像传感器集成电路芯片MCU数据处理能力越强。目前最重要的是8、16、32位三种， 芯片交易网IC交易网其中32位占比最大，增长迅速。
在汽车电子应用中，8位MCU成本低，开发方便。目前主要用于照明、雨刷、车窗、座椅、车门等相对简单的控制领域。对于仪表显示、车载娱乐信息系统、动力控制系统、底盘、驾驶辅助系统等相对复杂的领域，主要为32位。随着汽车电气化、智能化、网络化的迭代演变，对MCU的计算能力要求越来越高。 8位 低端控制功能:风扇控制、空调控制、雨刷、天窗、车窗升降、低阶仪表板、集线盒、座椅等车身各个子系统 低阶控制功能，如控制、门控模块等。 1980-1983年 <1USD16位 中端控制功能：① 发动机控制、齿轮和离合器控制、电子涡轮系统等动力传动系统；② 底盘机构，如悬挂系统、电子动力方向盘、扭矩分散控制、电子辅助、电子制动等 1983-80年代末 1~5USD 32位 高端控制功能：L1/L2智能驾驶功能，如仪表盘控制、车身控制、多媒体信息系统、发动机控制等，以及新兴的智能和实时安全系统和动力系统(预碰撞，芯片交易网IC交易网ACC、驾驶辅助系统，电子稳定程序，X-by-wire 等） 1990年代至今 5~10USD部分>10USD MCU车规芯片认证 在进入OEM供应链系统之前，MCU汽车芯片供应商，一般需要完成三个认证：设计阶段应遵循功能安全标准 ISO 26262年，流片和包装阶段应遵循AEC-Q001~004和IATF16949，认证测试阶段应遵循AEC-Q100/Q104。 其中，ISO 26262定义了ASIL从低到高的四个安全等级、B、C和D；AEC-Q100 从低到高分为四个可靠性等级 3、2、1和0。AEC-Q100系列认证一般需要1-2年，ISO 26262认证难度较大，汽车芯片供应商周期较长。AEC-Q100系列认证一般需要1-2年，ISO 26262认证难度较大，汽车芯片供应商周期较长。MCU在智能电动汽车行业的应用 MCU广泛应用于汽车行业，如前表，从车身附件、动力系统、底盘、车载信息娱乐到智能驾驶。随着智能电动汽车时代的发展，MCU产品的需求将越来越旺盛。 电动化：1、BMS电池管理系统：BMS需要控制充放电、温度和电池之间的平衡。主控板需要MCU，每个从控板也需要MCU；2、车辆控制器VCU：电动汽车的能源管理需要增加一个整车控制器，并配备32个高级MCU，数量因工厂方案而异；3、发动机控制器/变速箱控制器：库存更换、电动汽车逆变器控制MCU更换发动机控制器。由于电机转速高，需要通过减速器减速，配备的MCU控制芯片更换了油车的变速箱控制器。 智能化：1、目前，国内汽车市场仍处于L2高速渗透阶段。考虑到综合成本和性能，OEM新的ADAS功能仍采用分布式结构。随着装载率的提高，处理传感器信息的MCU数量增加。 智能化：1、目前，国内汽车市场仍处于L2高速渗透阶段。考虑到综合成本和性能，OEM新的ADAS功能仍采用分布式结构。随着装载率的提高，处理传感器信息的MCU数量增加。2、随着驾驶舱功能的不断增加，更高性能的芯片功能越来越重要，相应的MCU地位也有所下降。 工艺制造MCU本身对计算能力要求优先，对先进工艺要求不高。同时，其内置嵌入式存储本身也限制了MCU工艺的改进。因此，目前的车辆规格MCU工艺节点主要是40nm以上的成熟工艺，一些先进的车辆MCU产品采用28nm工艺。汽车规格芯片的规格主要是8英寸晶圆，一些制造商，特别是IDM，开始迁移到12英寸平台。目前，28nm和40nm技术是市场的主流。国外典型的汽车芯片供应商 与消费和工业级MCU相比，汽车级MCU对运营环境、可靠性和供应周期有更高的要求。此外，汽车级MCU认证门槛高，认证时间长，难以进入。因此，MCU的整体市场格局相对集中，2021年世界前五名MCU企业占82%。序号 企业 国别 2021年销售额(亿美元) 2021年市场份额1 NXP 荷兰 37.95亿美元 18.8%2 微芯 美国 35.84亿美元 17.8%3 瑞萨 日本 34.2亿美元 17%4 ST 意大利 33.74亿美元 16.7%5 英飞凌 德国 23.78亿美元 11.8%