隨著汽車電動(dòng)化、智能化的趨勢(shì)逐步明顯，單臺(tái)車芯片用量持續(xù)上升。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、易車、億歐智庫等機(jī)構(gòu)的測(cè)算，到2025年，燃油車平均芯片搭載量將達(dá)到1243顆/臺(tái)套，智能電動(dòng)汽車的平均搭載量則將高達(dá)2072顆/臺(tái)套。隨著智能電動(dòng)汽車市場(chǎng)需求不斷攀升，智能化技術(shù)深化發(fā)展，自動(dòng)駕駛階段逐步演進(jìn)，未來，單臺(tái)套車的芯片使用量將繼續(xù)增長(zhǎng)，汽車整體產(chǎn)業(yè)對(duì)車規(guī)級(jí)芯片、尤其是高端的32位MCU的需求也將持續(xù)上升。


確定性極高的市場(chǎng)

俯瞰汽車電子板塊，車規(guī)級(jí)MCU需求旺盛。車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)創(chuàng)新是中國(guó)大陸本土對(duì)于推動(dòng)汽車電子產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展和技術(shù)革新的基石，創(chuàng)新架構(gòu)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新半導(dǎo)體材料，并且在穩(wěn)健的成熟制程基礎(chǔ)上追求更加先進(jìn)的制程工藝，三個(gè)維度的創(chuàng)新助力中國(guó)車規(guī)級(jí)芯片技術(shù)日新月異。

根據(jù)功能劃分，我們知道車規(guī)級(jí)芯片主要包括計(jì)算控制芯片、功率芯片、傳感器芯片以及其他品類。其中計(jì)算控制芯片（MCU，SoC）隸屬于集成電路，主要負(fù)責(zé)信息處理，而功率芯片（MOSFET，IGBT等）隸屬于分離器件，主要負(fù)責(zé)電能變換、控制電路；傳感器芯片主要負(fù)責(zé)感應(yīng)汽車運(yùn)營(yíng)工況，并實(shí)時(shí)將信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。

根據(jù)易車等相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)新能源汽車銷售量達(dá)到688.7萬輛，其中智能電動(dòng)車銷售量達(dá)到412.4萬輛，智能電動(dòng)車占新能源汽車的滲透率達(dá)到51.7%。綜合相關(guān)統(tǒng)計(jì)部門預(yù)測(cè)，2025年中國(guó)新能源汽車銷量有望超過1524.1萬輛，智能電動(dòng)車銷售量有望突破1220.3萬輛，滲透率將達(dá)到80.1%，智能電動(dòng)汽車將是新能源汽車銷售量增長(zhǎng)的中流砥柱。

綜合產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)，2026年全球汽車車用MCU銷售額將不低于110億美元，占MCU市場(chǎng)出貨量的40%，市場(chǎng)前景廣闊；另外結(jié)合整車智能化趨勢(shì)發(fā)展，高性能、高安全、高可靠的車規(guī)級(jí)32位MCU將是未來3-5年增量客觀的高速成長(zhǎng)市場(chǎng)，同時(shí)也會(huì)逐步加速替代相對(duì)較為傳統(tǒng)的8位、16位MCU產(chǎn)品。數(shù)據(jù)顯示，到2025年32位高端MCU的需求將占到整個(gè)汽車MCU銷售量的70%以上。


RISC-V：逐漸壯大的車規(guī)IP陣容

盡管RISC-V在汽車電子應(yīng)用上的積累沒有Arm那么久，但從這幾年各大RISC-V IP廠商推出的新品來看，RISC-V在車規(guī)IP的進(jìn)展可謂一點(diǎn)都不慢。在SiFive、芯來科技、晶心科技、隼瞻科技和NXITEXE等廠商的推動(dòng)下，RISC-V在車規(guī)IP領(lǐng)域一技能提供了相當(dāng)廣泛的選擇。

在去年九月推出了32位的E6-A和64位的S7-AD與X200-A這三大車規(guī)IP解決方案后，終于在今年7月迎來了針對(duì)E6-AB的首個(gè)ASIL-B認(rèn)證。E6-A專為車內(nèi)各種實(shí)時(shí)32位應(yīng)用設(shè)計(jì)，從系統(tǒng)控制到HSM模組等，也非常適合用于車規(guī)MCU的內(nèi)核。該IP采用了單發(fā)射8級(jí)流水線的設(shè)計(jì)，除了最小化邏輯冗余的E6-AB外，SiFive也在推進(jìn)雙核鎖步的E6-AD和分核鎖E6-AS的ASIL-D認(rèn)證工作。

而RISC-V CPU IP中率先獲得ISO 26262 ASIL-D認(rèn)證的，則是芯來科技的NA900和NA300。芯來科技對(duì)車規(guī)IP以及認(rèn)證的布局早在兩年前就開始，作為N900的車規(guī)版本，采用九級(jí)流水線設(shè)計(jì)的NA900對(duì)標(biāo)的正是上文提到的Arm Cortex-R52。武漢二進(jìn)制半導(dǎo)體在去年滴水湖論壇上公開的伏羲2360車規(guī)MCU，正是基于芯來科技的NA900打造。

至于全球首個(gè)ISO26262 ASIL-B認(rèn)證的RISC-V CPU IP，則是由晶心科技的N25F-SE于去年獲得。N25F-SE 是一個(gè)5級(jí)流水線的32位RISC-V CPU核心，支持標(biāo)準(zhǔn)的 IMACFD 擴(kuò)展指令集，包括高效整數(shù)指令集和單/雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算指令集。配合晶心的第五代V5擴(kuò)展指令集，可以進(jìn)一步提高性能并降低程序代碼的大小。而ASIL-B的認(rèn)證，已經(jīng)可以讓N25F-SE用于儀表盤、車內(nèi)監(jiān)控與燈光控制等應(yīng)用中。

專注于RISC-V處理器IP和EDA的初創(chuàng)公司隼瞻科技，也在今年陸續(xù)發(fā)布了Wing-M050，Wing-M100A、Wing-M130和Wing-M500這幾個(gè)車規(guī)級(jí)RISC-V IP產(chǎn)品。其中Wing-M050，Wing-M100A和Wing-M130主要面向低功耗車規(guī)MCU設(shè)計(jì)，其中Wing-M100A采用雙核鎖步機(jī)制，可以滿足ASIL-D的功能安全等級(jí)要求。而雙發(fā)射7級(jí)流水線設(shè)計(jì)的M500，則是可用于車規(guī)域控制器的高性能核心，且M500具備Split特性，可在車規(guī)功能安全與處理器性能之間動(dòng)態(tài)切換。

略顯遺憾的是，國(guó)內(nèi)的另一大RISC-V IP廠商平頭哥似乎并沒有選擇在汽車領(lǐng)域發(fā)力，而是選擇了先專注于消費(fèi)電子和工業(yè)電子領(lǐng)域。

本土廠商發(fā)力32位

車規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)，8位和32位是主流，8位具有超低成本和設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，主要用于汽車風(fēng)扇、雨刷天窗等；32位占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其可用的汽車場(chǎng)景包括汽車動(dòng)力系統(tǒng)、智能座艙、車身控制，且隨著汽車電子電氣架構(gòu)從分布式走向集中式，32位車用MCU成為市場(chǎng)需求的主流。整個(gè)汽車MCU市場(chǎng)中，超過3/4的汽車MCU銷售來自32位MCU。故而，當(dāng)前，本土眾多MCU廠商重點(diǎn)發(fā)力的是32位。

目前聚焦于32位MCU賽道的本土芯片廠商，主要有芯旺微、旗芯微、芯馳科技、云途、曦華科技等，據(jù)了解，芯旺微即將量產(chǎn)符合ASIL-B等級(jí)的全新車規(guī)級(jí)32位MCU—KF32A158/168；旗芯微發(fā)布了第一款車規(guī)級(jí)MCU—FC4150F512芯片，支持ASIL-B功能安全等級(jí)，AEC-Q100 認(rèn)證，Grade1等級(jí)；芯馳科技發(fā)布了32位高性能高可靠車規(guī)MCU E3系列產(chǎn)品，車規(guī)可靠性標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到AEC-Q100 Grade1級(jí)別，功能安全標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到ISO26262 ASIL D級(jí)別；云途對(duì)外官宣正式量產(chǎn)第二款高端車規(guī)級(jí)MCU—M系列產(chǎn)品YTM32B1ME，符合AEC-Q100和ISO26262 ASIL-B雙重認(rèn)證；曦華科技已通過ISO26262 ASIL-D最高級(jí)別的車規(guī)認(rèn)證，并成功點(diǎn)亮了公司首款32位高端MCU產(chǎn)品等等。

此外，兆易創(chuàng)新、中穎電子、力源信息、靈動(dòng)股份以及亞迪半導(dǎo)體、CHIPWAYS、杰發(fā)等都在布局汽車MCU這一賽道。從路徑上看，國(guó)內(nèi)MCU廠商處于起步，都是先從車身控制切入，然后逐步將產(chǎn)品定位在整個(gè)域控、發(fā)動(dòng)機(jī)控制和動(dòng)力總成方面所需的更高性能的MCU產(chǎn)品領(lǐng)域。

就當(dāng)前國(guó)產(chǎn)MCU發(fā)展環(huán)境來說，在一些核心控制領(lǐng)域，受國(guó)產(chǎn)替代推動(dòng)，本土車企對(duì)國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體廠商的接受度增加，汽車供應(yīng)鏈廠商也逐步開放。且由于中國(guó)本土新能源汽車占據(jù)半數(shù)以上市場(chǎng)份額，MCU廠商也有了更多與車企合作的機(jī)會(huì)，甚至有一些車企投資本土車規(guī)級(jí)MCU廠商。

因此，在內(nèi)部環(huán)境的這一有利因素的推動(dòng)下，在汽車MCU領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)替代已是“星星之火”。從中長(zhǎng)期來看，在過去兩三年來本土車規(guī)級(jí)MCU發(fā)展迅速且已具備一定競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)上，未來，在國(guó)產(chǎn)替代與新能源汽車的帶動(dòng)下，國(guó)產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU將有望繼續(xù)成長(zhǎng)，燎原之勢(shì)完全可期。