比亞迪越來越華為？32位車規(guī)級(jí)MCU裝車量超500萬顆

汽車智能化就是汽車電子化的進(jìn)一步升級(jí)，而汽車電子化離不開汽車半導(dǎo)體行業(yè)的迅猛發(fā)展。而MCU芯片作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心，可謂是汽車大腦的地位。在汽車智能化的進(jìn)程中，車規(guī)級(jí)MCU的市場將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

據(jù)報(bào)道，比亞迪半導(dǎo)體的車規(guī)級(jí)MCU裝車量已超過500萬顆，搭載了超50萬輛車。

今年3月底，比亞迪推出號(hào)稱永不自燃的“刀片電池”。今年7月的成都車展上，驍云1.5T高功率動(dòng)力總成。11月中，比亞迪DM-i超級(jí)混動(dòng)技術(shù)的核心部件之一——驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動(dòng)機(jī)正式亮相。

經(jīng)過這些年動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)的研究、應(yīng)用，比亞迪的“肌肉”練得足夠扎實(shí)，引領(lǐng)著一些技術(shù)潮流的方向，比如刀片電池、三合一電驅(qū)動(dòng)、乃至上游的功率器件IGBT、SiC。

“肌肉”的厚重與否關(guān)系到一家企業(yè)在汽車電動(dòng)化、智能化進(jìn)程中的耐力。而能將這塊“肌肉”的實(shí)力發(fā)揮出來幾分，需要聰明的“大腦”。目前這顆大腦需要車輛全身的復(fù)雜芯片組來實(shí)現(xiàn)每一項(xiàng)功能。

作為一家力爭將電動(dòng)化、智能化關(guān)鍵技術(shù)都握在手中的企業(yè)，比亞迪沒有只看重“肌肉”的練習(xí)。比亞迪半導(dǎo)體就承擔(dān)著它的智能化進(jìn)程中芯片研發(fā)的重任，為它的全新電子電氣架構(gòu)打下了基石。

MCU隨電子電氣架構(gòu)發(fā)展的兩個(gè)階段

汽車智能化發(fā)生的最明顯的變化就是汽車電子化的加深。這種加深基本上可以分為兩個(gè)階段：

一是電子系統(tǒng)增加使ECU和MCU數(shù)量大增，比如從后視鏡、車窗、雨刷、座椅，到車載娛樂系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，再到車身控制和引擎控制的電子化，都離不開MCU芯片，提升駕駛體驗(yàn)和安全性;

然而追加的電子功能變得相當(dāng)繁雜，線束布局復(fù)雜性加速，使得車企決定整合ECU功能。在這個(gè)過程中MCU的數(shù)量減少，但功能更強(qiáng)大、安全性更高，甚至部分部件需要的MCU變更為超強(qiáng)算力的ASIC、GPU、FPGA等。

兩個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)的是整車的分布式電子電氣架構(gòu)和集中式電子電氣架構(gòu)。

十年前比亞迪F3裝有12個(gè)控制器，線束長度789米;十年后電子元器件設(shè)備數(shù)量顯著增長，全新一代唐EV的控制器數(shù)量增加到55個(gè)，線束長至2650米。分散式的電子和電氣部件導(dǎo)致成本高、管理低效、裝配復(fù)雜、整車設(shè)計(jì)難度大等問題。于是比亞迪對(duì)汽車電子電氣架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，按照不同功能維度進(jìn)行整合為五大功能域：動(dòng)力控制域、底盤電子域、安全電子域、信息娛樂域和車身電子域。

按照它的設(shè)定，原本在分布式電子電氣架構(gòu)中，車身電子域分散為智能鑰匙控制器、空調(diào)控制器、BCM、高頻信息接收模塊、胎壓監(jiān)測(cè)ECU、倒車?yán)走_(dá)ECU等諸多電氣元器件。而在集中式布局中，它們將被整合為一個(gè)多合一車身控制器。

從分布式到集中式，車身控制器對(duì)MCU芯片的數(shù)據(jù)傳輸效率和安全性等運(yùn)算控制能力的要求越來越高。

作為汽車電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心，MCU是真正讓汽車變得更加高效的關(guān)鍵。它不僅得到整車廠及其Tier 1供應(yīng)商的推動(dòng)，而且促使半導(dǎo)體公司將重心放在車規(guī)級(jí)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)上。

MCU市場規(guī)模及出貨量(數(shù)據(jù)來源：IC Insights)

可以看到，在汽車向智能化演進(jìn)過程中，車規(guī)級(jí)MCU出貨量持續(xù)上升。IC Insights預(yù)測(cè)，車規(guī)級(jí)MCU市場將在2020年接近460億元，占MCU整體市場的40%，2025年將達(dá)700億元，單位出貨量將以11.1%復(fù)合增長率增長。

市場規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)于比亞迪半導(dǎo)體等致力于發(fā)展車規(guī)級(jí)芯片的企業(yè)來說是一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。尤其是，比亞迪半導(dǎo)體的定位就集中在車規(guī)級(jí)和工業(yè)級(jí)半導(dǎo)體。

32位車規(guī)級(jí)MCU的探索、發(fā)展與追趕

比亞迪半導(dǎo)體從2007年進(jìn)入MCU領(lǐng)域。最早開始研發(fā)的是工業(yè)級(jí)MCU，經(jīng)過數(shù)年的積累，它開始結(jié)合工業(yè)級(jí)MCU的技術(shù)能力跨越到車規(guī)級(jí)MCU領(lǐng)域。

十三年的發(fā)展，使它擁有工業(yè)級(jí)通用MCU芯片、工業(yè)級(jí)三合一MCU芯片、車規(guī)級(jí)觸控MCU芯片、車規(guī)級(jí)通用MCU芯片以及電池管理MCU芯片。這是自主半導(dǎo)體公司在功率器件之外的又一突圍。

隨著信息化浪潮滲透著各行各業(yè)，智能化、物聯(lián)化等時(shí)代定義的興起，使得越來越多半導(dǎo)體廠商對(duì)于MCU領(lǐng)域的外設(shè)和功能愈發(fā)注重，并持續(xù)推動(dòng)其向更加高集成度方面發(fā)展。目前MCU器件主要分為8位、16位和32位三種類型，它們之間有著功能性的差異，如32位MCU比8位MCU的能力更顯著更強(qiáng)。

一般來說，32位的MCU可以透過4倍的處理速度來執(zhí)行更復(fù)雜的運(yùn)算，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理效率，同時(shí)能夠有效地處理多個(gè)外部設(shè)備，而且現(xiàn)階段32位MCU的成本越來越有競爭力，在同樣的價(jià)格之下，采用32位MCU可以提供更多的應(yīng)用可能性。

比亞迪MCU芯片

新能源汽車發(fā)展至今，動(dòng)力電池和電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域國內(nèi)均有可與外資匹敵的企業(yè)，但令人痛心的是，其中的主控芯片和功率器件仍然嚴(yán)重依賴進(jìn)口。芯片，是自主企業(yè)發(fā)展汽車電動(dòng)化和智能化過程中最薄弱的環(huán)節(jié)。

公開數(shù)據(jù)顯示，中國功率半導(dǎo)體市場占全球份額超過40%，但自給率僅10%;中國車規(guī)級(jí)MCU市場占全球份額超過30%，但卻基本100%依賴于進(jìn)口。

車規(guī)級(jí)MCU市場依舊被把握在外資手中。根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，全球車載MCU市場中，瑞薩電子、恩智浦、Microchip、意法半導(dǎo)體、德州儀器、英飛凌一貫作為頭部玩家，擁有著九成以上的市場份額。

特別是近年來32位MCU被廣泛應(yīng)用于在洗衣機(jī)、空調(diào)、微波爐、吸塵器、電冰箱等多種家用電器中，同時(shí)在電機(jī)控制、模擬傳感器測(cè)量和TRIAC/ LED/ LCD驅(qū)動(dòng)應(yīng)用都可以見到它的身影?？梢姡谟忻鞔_應(yīng)用場景和智能物聯(lián)需求之后，傳統(tǒng)MCU必須要做出改變來適應(yīng)應(yīng)用端需求的變化。

自主半導(dǎo)體公司與這些頭部企業(yè)相比，缺少的是從設(shè)計(jì)端到供應(yīng)鏈的可靠性和穩(wěn)定性的積累。比如車規(guī)級(jí)的wafer、封裝、測(cè)試，在國內(nèi)曾是一片空白。要探索、要發(fā)展、要追趕，都需要時(shí)間。

為此，半導(dǎo)體器件應(yīng)用記者從市場上了解到目前國內(nèi)不少科技公司在MCU芯片研發(fā)上已取得一定的突破以及優(yōu)秀的成績，MCU靜電和能耗上等核心指標(biāo)也有超越國際競爭對(duì)手的水準(zhǔn)。

所幸的是，已有數(shù)家半導(dǎo)體公司在推動(dòng)國內(nèi)車規(guī)級(jí)MCU芯片的發(fā)展，比亞迪半導(dǎo)體就是主力軍之一。

2018年它推出第一代8位車規(guī)級(jí)MCU芯片，適用于車身控制等領(lǐng)域，是首款國產(chǎn)量產(chǎn)車規(guī)級(jí)MCU芯片。

2019年它推出第一代32位車規(guī)級(jí)MCU芯片，批量裝載在比亞迪全系列車型上。而且，它正在推出應(yīng)用范圍更加廣泛、技術(shù)領(lǐng)先的車規(guī)級(jí)32位雙核高性能MCU芯片，基于Arm Cortex-M4F+M0雙核設(shè)計(jì)，可適用于域控制器等車身控制領(lǐng)域。

迄今為止，比亞迪半導(dǎo)體的車規(guī)級(jí)MCU裝車量已超過500萬顆，搭載了超50萬輛車。若加上工業(yè)級(jí)MCU，它的累計(jì)出貨量已經(jīng)超過20億顆。

比亞迪半導(dǎo)體32位MCU芯片

汽車電子電氣架構(gòu)在電動(dòng)化、智能化發(fā)展過程中迎來重大升級(jí)，MCU的運(yùn)算控制能力需適用于域控制器。并且，它的車規(guī)級(jí)8位、32位MCU芯片都達(dá)到可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100，是按照功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO26262設(shè)計(jì)。

對(duì)比亞迪半導(dǎo)體而言，背后整車平臺(tái)的支持，毋庸置疑將加速其對(duì)車規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品的定義、應(yīng)用理解和落地測(cè)試。這對(duì)其他自主MCU廠商而言是比較難獲取的資源。

當(dāng)芯片產(chǎn)品系列化越豐富，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)越成熟，比亞迪半導(dǎo)體在中高端MCU領(lǐng)域內(nèi)的突破會(huì)越快，加速其縮小與恩智浦等的差距。

這也是國內(nèi)半導(dǎo)體公司的目標(biāo)，不單單是解決聚焦新能源裝備制造“卡脖子”問題，更要能進(jìn)入到主流供應(yīng)鏈，并與國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)協(xié)同合作，共同促進(jìn)全球汽車電動(dòng)化、智能化的快速發(fā)展。

智能汽車只有開放，才能真正創(chuàng)新。從比亞迪的動(dòng)作來看，無論對(duì)于自研技術(shù)的重視，還對(duì)新商業(yè)模式的探索，都已經(jīng)邁出幾大步。也正如了外界盛傳一句話：五菱越來越小米，比亞迪越來越華為。