漫談車規(guī)MCU國產(chǎn)替代

經(jīng)過前三年新冠疫情和中美競爭影響，中國汽車電子市場經(jīng)歷了車規(guī)芯片缺貨和漲價的“一芯難求”和被迫減產(chǎn)。中國整車廠(Car OEM)和零部件供應(yīng)商(Tier-1)，對國產(chǎn)車規(guī)芯片高度依賴國外芯片巨頭(NXP、Renesas和Infineon三家車規(guī)芯片巨頭占據(jù)了全球車規(guī)芯片的半壁江山、國內(nèi)2/3以上市場份額，高度集中和壟斷)、面對缺貨漲價完全失去話語權(quán)和自主性的被動局面記憶深刻。

過去的三年，對于中國汽車人來說，既有缺芯造成的行業(yè)上下游企業(yè)艱難掙扎和共克時艱，更有國產(chǎn)芯片公司的在國產(chǎn)替代道路上的逆風(fēng)前行。時至今日，全球芯片產(chǎn)能(晶圓生成制造和封測)已大大緩解，國外具體的中低端車規(guī)芯片價格已經(jīng)大幅回落，甚至為了打壓國內(nèi)芯片某些功能簡單、功能安全等級要求低(QM或者 ISO-26262 ASIL/A/B等級)的車身應(yīng)用芯片出現(xiàn)了價格比疫情之前更低的情況。

國內(nèi)車規(guī)芯片公司正面臨整車降低和國外芯片巨頭打壓帶來的市場價格戰(zhàn)和整車產(chǎn)品（特別是新能源汽車和新勢力造車企業(yè)）開發(fā)周期縮短帶來的技術(shù)服務(wù)更加內(nèi)卷的雙重壓力。

就我個人熟悉和關(guān)注的車規(guī)MCU產(chǎn)品和市場來說，整體市場競爭情況統(tǒng)計如下表：

中低端車身應(yīng)用的車規(guī)MCU芯片(使用ARM Cortex-M系列實時控制內(nèi)核，算力200DMIPS以內(nèi)，F(xiàn)lash ≤2MB，集成簡單CAN/FD和LIN總線通信接口、FuSa ISO-26262 ASIL-A/B 或者QM，AEC-Q100 grade 2/3, 封裝≤LQFP-176)國產(chǎn)替代進展最快，但是競爭也尤為激烈：

• 國外有NXP的KEA和S32K1xx系列、Infineon的TRAVEO T2G系列和Renesas的RH850系列；

• 國內(nèi)有華大、極海、兆易創(chuàng)新、國民技術(shù)等公司的工規(guī)轉(zhuǎn)車規(guī)產(chǎn)品，兼容STM32，無5V供電和CAN-FD支持，非車規(guī)設(shè)計，有些甚至使用非車規(guī)的晶圓和封測產(chǎn)線生產(chǎn)，品控不佳，ppm較高，使用有諸多局限

• 國內(nèi)的初創(chuàng)公司--如蘇州云途、蘇州旗芯微、合肥智芯等，擁有國際大廠豐富經(jīng)驗的創(chuàng)始團隊，技術(shù)扎實、產(chǎn)品質(zhì)量過硬，但是受限于芯片規(guī)模效應(yīng)，芯片銷量低，晶圓和封裝成本高企；

• 國內(nèi)18年之前就開始做車規(guī)MCU芯片的公司，比如杰發(fā)科技、蘇州國芯科技、上海芯旺微等，存在產(chǎn)品單一且低端，后期roadmap缺失，或者使用小眾自研內(nèi)核或者國外淘汰內(nèi)核，編譯器鏈接器等工具鏈不穩(wěn)定不好用等問題；

高端底盤和動力及域控器應(yīng)用的車規(guī)MCU芯片(使用ARM Cortex-M7和Cortex-R系列內(nèi)核，主頻200MHz以上， 算力≥500DMIS，片上Flash≥4MB，集成車載以太網(wǎng)、動力與底盤專用GTM外設(shè)，F(xiàn)uSa ISO-26262 ASIL-C/D、AEC-Q100 grade 0/1, 封裝＞LQFP-176)國產(chǎn)替代相對較慢，量產(chǎn)可用國產(chǎn)芯片極少。

這與其芯片功能復(fù)雜、設(shè)計研發(fā)周期長(應(yīng)用產(chǎn)品研發(fā)周期也較長)、使用工藝較為先進(高集成度要求使用40nm或者更先進工藝節(jié)點，放眼全球，這樣的車規(guī)晶圓產(chǎn)能十分有限，僅TSMC和GF有，目前還沒有量產(chǎn)的國產(chǎn)40nm車規(guī)晶圓產(chǎn)線，包括SMIC，其40nm車規(guī)晶圓產(chǎn)線也還在qualify中)、終端應(yīng)用的功能安全要求等級高、配套驅(qū)動軟件復(fù)雜等密切相關(guān)。

如今，國內(nèi)整車廠和大的零部件供應(yīng)商已經(jīng)逐步建立起了自己的芯片專家團隊，對芯片設(shè)計、生產(chǎn)制造、封裝和測試及車規(guī)芯片行業(yè)標準/要求--AEQ-100、ISO-26262， ISO-21434等越來越了解，具備了一定的車規(guī)芯片選型和識別能力，建立起了整車廠自己的芯片選型和驗證標準/流程，擁有自己的車規(guī)芯片應(yīng)用選型推薦庫。

之前市場上車規(guī)芯片產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊、魚龍混雜的混亂局面即將結(jié)束。工規(guī)轉(zhuǎn)車規(guī)的MCU芯片正在被市場淘汰，不重視質(zhì)量和軟件開發(fā)生態(tài)建設(shè)的公司逐漸在競爭中出局。

今天，整個市場的競爭雖然依然十分激烈甚至白熱化，但是優(yōu)秀的企業(yè)和產(chǎn)品正在競爭中脫穎而出。我相信，未來中國汽車車規(guī)芯片國產(chǎn)替代的最終贏家必然屬于有擔當、敢作為、重視質(zhì)量、兼顧性價比、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、注重軟件開發(fā)生態(tài)建設(shè)、眼光長遠、堅持長期主義的國產(chǎn)芯片公司。

站在歷史的視角，希望十年后的今天再回過頭來看這篇文章，彼時彼境，中國車規(guī)芯片國產(chǎn)替代已能蓋棺而論，今日今時，此情此境我輩的判斷是順勢而為，我輩的抉擇是無悔的。