汽车控制芯片赛道“激战”，高性能车规MCU全球首发
中国芯片厂商正在加速进入高端车载MCU（微控制单元）市场。
4月12日，芯驰科技重磅发布了ISO 26262 ASIL D级的高性能、高可靠、高安全、广覆盖的车规MCU产品——“控之芯”E3系列，该系列产品采用台积电22nm车规工艺，集成了多达6个CPU内核，主频最高达到800MHz，可覆盖线控底盘、制动控制、BMS、ADAS/自动驾驶运动控制、液晶仪表、HUD、流媒体视觉系统CMS等对安全性和可靠性要求极高的各类汽车应用场景。
要知道，目前量产车大规模采用的车规MCU以100MHz左右的主频为主，部分高端车规MCU主频达到200-300MHz；而英飞凌最新推出的AURIX™ TC4x系列微控制器（MCU）采用了28nm工艺制程以及全新TriCore 1.8架构、AURIX加速器套件，主频最高也只有500 MHz。由此可见，芯驰E3系列在性能上已领先市场同类产品 1-2代。
当前，伴随着汽车电气化、电动化、智能化进程的加速，汽车功能大幅增加，车用MCU需求快速增长。相关数据显示，2020年全球车用MCU销售额近65亿美元，预计未来3年涨幅可达24.6%。其中，每辆传统汽车平均用到约70颗MCU，智能汽车则要超过300颗。
而硬币的另一面却是，2020年底开始的汽车芯片短缺潮至今还未得到缓解。其中，车用MCU的一直是缺芯危机的主角，截止今年4月初，车用MCU的交货周期依然超过35.7周（超8个月）。
在这样的背景之下，近两年，中国创新企业频繁加码汽车级MCU的研发投入。不过，由于高端车规级MCU研发难度大、认证周期长，中国厂商大多从中低端的车规级MCU切入。
随着汽车电子电气架构向集中式快速转变，越来越多功能走向集成，以及驾驶辅助系统、自适应巡航控制等功能的快速落地，数据处理能力更强（32位甚至是64位）、性能更强的MCU需求正在快速增长，成为市场主角。
高性能车规MCU需求剧增，E3获先发优势
当前，汽车电子电气架构正在往集中式架构演进，传统的功能相对单一的低端MCU已经不能满足智能汽车的需求，正在向高算力、高集成度、高性能的车规MCU升级。
《高工智能汽车》了解到，目前包括英飞凌、瑞萨等几大头部车规级MCU大厂都在瞄准未来汽车跨域高性能MCU的开发，不仅不断提高MCU的性能，也将各类应用集成到单个芯片当中。
事实上，中低端产品被高性能MCU替代的趋势也愈发明确。《高工智能汽车研究院》数据显示，现在32位MCU正在成为中国车规级MCU市场的主流产品，并且正在加速替代过去由8/16位MCU主导的应用和市场。
这就意味着，谁率先掌握了32位及以上高安全、高可靠、高性能车规MCU量产能力，谁就获得了进入未来主流MCU市场大门的钥匙。而车规芯片研发生产周期长的特点，也决定这样的芯片企业，在未来车规MCU竞争中能够掌握先发优势。
这也是芯驰科技E3系列一经推出，就备受关注的重要原因。
芯驰科技董事长张强表示，当前，“软件定义汽车”的进程快速深入，汽车的开发周期缩短，迭代速度加快。如果要保持未来智能网联汽车持续迭代的领先性，高性能车规级处理器以及高性能MCU必须要有足够的前瞻性设计。
根据芯驰科技公布的资料来看，芯驰科技此次发布的高性能车规MCU E3系列采用了22nm工艺制程，主频高达到800MHz，采用ARM Cortex-R5F双核锁步CPU，实现了高达99%的诊断覆盖率，并在所有SRAM上都配置了错误检查和校正(ECC)，在安全相关的外设上都配置了端到端（E2E）保护。
据了解，这款MCU按照车规可靠性标准AEC-Q100Grade 1级设计，正在进行测试认证，同时，也在德国莱茵TÜV完成了ISO 26262 功能安全概念阶段的评估，确认其安全架构满足ISO 26262 ASIL D的要求。
无论是从高可靠、高安全的角度，还是各项性能参数来看，芯驰科技E3系列MCU都可以称得上全球最先进的车规MCU之一。
芯驰科技发布的信息显示，E3“控之芯”共有5个系列，包括用于高安全应用的E3600/3400/3200系列、用于车载显示的E3300系列和用于多种车身应用的E3100系列，提供了灵活的配置，CPU有单核、双核、四核和六核，主频从300MHz、400MHz、600MHz到800MHz均有选择。而在E3正式推出前，已有近20个客户基于E3系列提前设计产品。
高性能车规MCU技术门槛有多高？
车规级MCU一直是中国企业难以企及的高地。一方面，MCU芯片本身就有较高的技术壁垒、生产工艺壁垒和成本控制壁垒。另一方面，高安全、高可靠的车规级MCU还需要满足耐温工作能力、使用寿命、运行稳定性等极为严苛的要求。
过去几年，一大批初创公司涌入汽车MCU赛道，单是国内就先后入局了数十家公司。不过由于高性能车规MCU的技术门槛极高，中国企业大多数都是从中低端车规级MCU切入。
传统的车规级MCU功能相对单一、性能要求也低一些，在工艺设计方面难度相对低。如果要做高性能MCU，不仅要做到更高级别的功能安全、更高性能，还需要考虑各个功能的集成、功能之间的资源分配以及未来性能的冗余，难度非常大。
资料显示，从2019年开始，杰发科技、芯旺微电子、比亚迪等中国MCU厂商就开始进军汽车前装32位MCU市场，但截止目前仍然主要应用于车身控制系统等非关键安全领域。
车规MCU的技术门槛有多高？与消费芯片相比，车规级芯片不仅要满足AEC-Q100的可靠性认证，还要满足ISO 26262的系统风险等级评估ASIL认证要求。后者是汽车电气/电子相关功能安全国际标准，贯穿于汽车产品整个生命周期，等级越高，越能保障汽车功能正常安全平稳运转，研发技术难度也越大。
《高工智能汽车》获悉，目前全球已经量产上车的智能汽车芯片，能够同时拿下AEC-Q100 Grade1可靠性认证、ISO 26262 ASIL D功能安全两大认证的芯片屈指可数。
安全性和可靠性是目前国内芯片行业正在突破的瓶颈，车规级芯片的认证过程极为艰难。据悉，芯驰科技功能安全管理团队在认证过程中提交了数百份的文档，不断分析所有风险项，才能一次通过车规认证。
芯驰科技的团队也是其高安全等级芯片研发、量产的最有力保障。芯驰科技董事长张强拥有20年以上的半导体行业经验，CEO仇雨菁拥有超过24年的汽车芯片研发经验，研发团队多来自国际一线半导体科技公司，拥有平均12年以上的芯片行业经验，是国内目前为数不多的真正完整做过技术开发及落地，具有量产经验的整建制团队。芯驰的研发团队从公司创立之初就坚持严格按照车规芯片流程的要求研发，将做高等级车规芯片贯穿于产品生产的全生命周期。
目前，芯驰科技已经成为国内首家同时拿下ISO26262 ASIL D级功能安全等级的车规流程认证、AEC-Q100可靠性认证、ISO26262功能安全产品认证以及国密认证的车规芯片厂商。
另外，需要特别提及的是，国际大厂的车规级MCU架构大多数都拥有10年以上的历史，已经不能完全满足当下快速迭代的智能网联汽车需要。而芯驰科技作为一家创新企业，在芯片的研发设计当中进行了大量本土化的创新设计，包括架构、软件等，可以提供更加便捷开放的产品研发平台。
比如此次推出的E3系列高性能车规MCU，芯驰科技采用的便是通用的ARM架构，内置自研IP，并通过与合作伙伴合作，提供完整的解决方案，帮助客户研发量产。
同时芯驰能够为客户提供本土化、定制化的服务，推出了“芯驰客户服务模式”，这也是传统厂商一般不具备的。
全场景覆盖、平台化开发的独家破局之路
不可否认，伴随着汽车电子电气架构往集中式架构演进，传统的车用MCU将不再满足需求，正在加速从单一功能向集成更多功能、计算能力更强的车规SoC+高性能MCU演进，来提供冗余控制以及算力支持。比如，ADAS域控制器一般由一颗或者多颗算力更高的SoC芯片及高性能MCU芯片组成。
“在未来很长的一段时间里，SoC芯片和MCU会同时存在。”芯驰科技副总裁徐超表示，芯驰科技可以为主机厂、Tier1提供全场景的产品和平台化开发的芯片方案，从而大幅降低客户的开发成本以及缩短研发周期。
此前，芯驰科技已经推出了X9（智能座舱芯片）、V9（自动驾驶芯片）、G9（中央网关处理器芯片）三款SoC芯片，覆盖了集中式电子电气架构的几大核心部分。
如今，芯驰科技基于全场景、平台化的开发理念，重磅推出高可靠、高安全、高性能车规级MCU，也成为了全球少有的同时提供汽车骨干架构上所有核心芯片的创新厂商，真正意义上实现了智能汽车芯片的全场景覆盖，在未来的域控制时代将具备明显优势。
有多位车企人士表示，芯片性能、开发效率、灵活性及开发度，将决定OEM厂商和Tier1的市场竞争力。从这一点上来看，提供更全面的解决方案的芯片厂商未来在市场上胜出的几率会非常大。
据了解，在同一个应用场景下，相比于跨架构（SoC和MCU来自不同供应商）去做开发，采用芯驰科技的芯片方案大约可以节约一半以上的研发时间和成本。
“在过去一百多年当中，汽车仅是交通工具，但在汽车新四化的大背景下，用户开始呼唤一个有智慧、有温度、安全可靠的‘汽车人伙伴’。”张强表示，芯驰科技的使命就是做底层赋能的芯片厂商，提供“芯片产品+技术支持+生态合作”的一体化的综合解决方案。
目前，芯驰科技的车规芯片已实现大规模量产，服务的客户已经超过250家，覆盖中国70%以上的车厂，相信今年这两个数据都会进一步快速增长。