漫談車(chē)規MCU國產(chǎn)替代

經(jīng)過(guò)前三年新冠疫情和中美競爭影響，中國汽車(chē)電子市場(chǎng)經(jīng)歷了車(chē)規芯片缺貨和漲價(jià)的“一芯難求”和被迫減產(chǎn)。中國整車(chē)廠(chǎng)(Car OEM)和零部件供應商(Tier-1)，對國產(chǎn)車(chē)規芯片高度依賴(lài)國外芯片巨頭(NXP、Renesas和Infineon三家車(chē)規芯片巨頭占據了全球車(chē)規芯片的半壁江山、國內2/3以上市場(chǎng)份額，高度集中和壟斷)、面對缺貨漲價(jià)完全失去話(huà)語(yǔ)權和自主性的被動(dòng)局面記憶深刻。

過(guò)去的三年，對于中國汽車(chē)人來(lái)說(shuō)，既有缺芯造成的行業(yè)上下游企業(yè)艱難掙扎和共克時(shí)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(shí)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(chē)規芯片價(jià)格已經(jīng)大幅回落，甚至為了打壓國內芯片某些功能簡(jiǎn)單、功能安全等級要求低(QM或者 ISO-26262 ASIL/A/B等級)的車(chē)身應用芯片出現了價(jià)格比疫情之前更低的情況。

國內車(chē)規芯片公司正面臨整車(chē)降低和國外芯片巨頭打壓帶來(lái)的市場(chǎng)價(jià)格戰和整車(chē)產(chǎn)品（特別是新能源汽車(chē)和新勢力造車(chē)企業(yè)）開(kāi)發(fā)周期縮短帶來(lái)的技術(shù)服務(wù)更加內卷的雙重壓力。

就我個(gè)人熟悉和關(guān)注的車(chē)規MCU產(chǎn)品和市場(chǎng)來(lái)說(shuō)，整體市場(chǎng)競爭情況統計如下表：

中低端車(chē)身應用的車(chē)規MCU芯片(使用ARM Cortex-M系列實(shí)時(shí)控制內核，算力200DMIPS以?xún)?，Flash ≤2MB，集成簡(jiǎn)單CAN/FD和LIN總線(xiàn)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(jìn)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；

• 國內有華大、極海、兆易創(chuàng )新、國民技術(shù)等公司的工規轉車(chē)規產(chǎn)品，兼容STM32，無(wú)5V供電和CAN-FD支持，非車(chē)規設計，有些甚至使用非車(chē)規的晶圓和封測產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)，品控不佳，ppm較高，使用有諸多局限

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

• 國內18年之前就開(kāi)始做車(chē)規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核或者國外淘汰內核，編譯器鏈接器等工具鏈不穩定不好用等問(wèn)題；

高端底盤(pán)和動(dòng)力及域控器應用的車(chē)規MCU芯片(使用ARM Cortex-M7和Cortex-R系列內核，主頻200MHz以上， 算力≥500DMIS，片上Flash≥4MB，集成車(chē)載以太網(wǎng)、動(dòng)力與底盤(pán)專(zhuān)用GTM外設，FuSa 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。

這與其芯片功能復雜、設計研發(fā)周期長(cháng)(應用產(chǎn)品研發(fā)周期也較長(cháng))、使用工藝較為先進(jìn)(高集成度要求使用40nm或者更先進(jìn)工藝節點(diǎn)，放眼全球，這樣的車(chē)規晶圓產(chǎn)能十分有限，僅TSMC和GF有，目前還沒(méi)有量產(chǎn)的國產(chǎn)40nm車(chē)規晶圓產(chǎn)線(xiàn)，包括SMIC，其40nm車(chē)規晶圓產(chǎn)線(xiàn)也還在qualify中)、終端應用的功能安全要求等級高、配套驅動(dòng)軟件復雜等密切相關(guān)。

如今，國內整車(chē)廠(chǎng)和大的零部件供應商已經(jīng)逐步建立起了自己的芯片專(zhuān)家團隊，對芯片設計、生產(chǎn)制造、封裝和測試及車(chē)規芯片行業(yè)標準/要求--AEQ-100、ISO-26262， ISO-21434等越來(lái)越了解，具備了一定的車(chē)規芯片選型和識別能力，建立起了整車(chē)廠(chǎng)自己的芯片選型和驗證標準/流程，擁有自己的車(chē)規芯片應用選型推薦庫。

之前市場(chǎng)上車(chē)規芯片產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊、魚(yú)龍混雜的混亂局面即將結束。工規轉車(chē)規的MCU芯片正在被市場(chǎng)淘汰，不重視質(zhì)量和軟件開(kāi)發(fā)生態(tài)建設的公司逐漸在競爭中出局。

今天，整個(gè)市場(chǎng)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(lái)中國汽車(chē)車(chē)規芯片國產(chǎn)替代的最終贏(yíng)家必然屬于有擔當、敢作為、重視質(zhì)量、兼顧性?xún)r(jià)比、擁有自主知識產(chǎn)權、注重軟件開(kāi)發(fā)生態(tài)建設、眼光長(cháng)遠、堅持長(cháng)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(guò)頭來(lái)看這篇文章，彼時(shí)彼境，中國車(chē)規芯片國產(chǎn)替代已能蓋棺而論，今日今時(shí)，此情此境我輩的判斷是順勢而為，我輩的抉擇是無(wú)悔的。