汽車芯片其實是個含混的概念，實際上包括了MCU、ASIC、算力Soc、功率半導體、傳感器、存儲等各類用處不同的芯片。但汽車芯片**短缺的就是MCU而這部分占到了總量的95%。從具體行業(yè)情況來看，早在2012年，瑞薩就裁員萬人，90%的MCU外包；到2018年，英飛凌的數(shù)字芯片一半外包，且計劃在5年內達到70%；NXP也不落后，大致有一半的芯片外包。這些外包業(yè)務中，70%的份額落入臺積電手里，這又造成新的問題。MCU芯片的另一大特點就是芯片供應商和整車廠綁定，形成寡頭市場，比如瑞薩與豐田聯(lián)盟，英飛凌與德系車企聯(lián)盟，通過這種聯(lián)盟三大MCU巨頭市占率達到了七成。在如今緊張局面下，供應商自然是優(yōu)先保證巨頭大客戶，國內的整車廠只能排到相對靠后的位置。恩智浦車鑰匙汽車芯片短缺與國產替代定制化開發(fā)。成都汽車鑰匙汽車芯片設計方案

車身控制汽車芯片結構：車身控制高集成芯片對算力要求較低，通常以8位或32位的MCU芯片為主。車身控制域的本質是在傳統(tǒng)車身控制器（BCM）的基礎上，集成了無鑰匙啟動系統(tǒng)（PEPS）、紋波防夾、空調控制系統(tǒng)等功能。因而其中的主要芯片仍以車規(guī)級MCU為主。根據(jù)芯片數(shù)據(jù)吞吐量的不同，車規(guī)級MCU主要可分為8位、16位以及32位三種。其中，8位工作頻率在16-50MHz之間，具有簡單耐用、低價的優(yōu)勢，主要應用于車窗、車門、雨刮等車身控制領域；32位MCU工作頻率比較高，處理能力、執(zhí)行效能更好，應用也更，主要應用于動力域、座艙域等。同時，由于8位的MCU的效能持續(xù)提升，目前已滿足為低階的16位MCU的應用需求，疊加32位MCU成本的逐漸降低，雙重因素作用下16位MCU的市場份額正逐步萎縮。根據(jù)HIS數(shù)據(jù)預計，2025年全球車規(guī)級MCU市場規(guī)模將達到，其中32位MCU占比將達到。騰云芯片公司承接車規(guī)級存儲芯片委托開發(fā)。長春紋波防夾電動車窗汽車芯片模數(shù)混合SOC集成汽車芯片在防夾天窗微步進電機的應用案例VR48。

硬件先行、軟件賦能，域控制器開啟汽車軟硬件軍備競賽域控制器主控汽車芯片作為未來汽車運算決策的中心，其功能的實現(xiàn)依賴于主控芯片、軟件操作系統(tǒng)及中間件、應用算法等多層次軟硬件的有機結合。分別來看，主控芯片目前多采用異構多核的SoC芯片，競爭的焦點主要在于AI單元的有效算力、算力能耗比、成本等。軟件操作系統(tǒng)及中間件主要負責對硬件資源進行合理調配，以保證各項智能化功能的有序進行。其中，軟件操作系統(tǒng)競爭格局較為穩(wěn)定，多以QNX和Linux及相關衍生版本為主。應用算法則是基于操作系統(tǒng)之上**開發(fā)的軟件程序，是各汽車品牌差異化競爭的焦點之一。為實現(xiàn)智能汽車的持續(xù)進化，整車廠往往會選擇“硬件超配、后續(xù)軟件迭代升級”的方式。因此，域控制器作為未來智能汽車的“大腦”，以主控芯片為**的高性能硬件將率先量產上車，而操作系統(tǒng)及應用軟件等則會隨著算法模型不斷迭代持續(xù)更新，逐步釋放預埋硬件的利用率，從而實現(xiàn)軟件定義汽車。

車規(guī)級汽車芯片現(xiàn)狀，國外巨頭壟斷。目前對于車企來說，供應鏈緊缺的是車規(guī)級MCU芯片。車規(guī)級芯片制程并不高，28nm甚至56nm就可以滿足需求。國內相關企業(yè)不僅在設計方面，同時在制造層面都沒有阻礙。但就是這個市場，被德州儀器、英飛凌、恩智浦、瑞薩電子、意法半導體等5家，占據(jù)了超過50%的市場份額，而更為值得國內車企關注的是，全球MCU的產能70%來自于臺積電。車規(guī)級芯片對工藝要求比較高，不僅需要在10年左右的壽命之內確保沒有問題，同時也要經(jīng)歷更加惡劣的工作環(huán)境，無論是溫度、濕度，還是振動都會對芯片的使用構成比較大的挑戰(zhàn)。而且更為關鍵的是，這些芯片企業(yè)往往在國外就已經(jīng)和國外車企總部達成了協(xié)議，在相關車型被引入國內之前就已經(jīng)決定了所使用芯片的型號，并編譯好了相關的算法。替代邁來芯MLX81332熱管理汽車芯片委托騰云芯片公司定制化開發(fā)需求，汽車水泵閥門應用市場。

AEC-Q100：芯片前裝上車的“基本門檻”AEC-Q系列是主要針對可靠性評估的規(guī)范，詳細規(guī)定了一系列的汽車電子可靠性測試標準。其中，業(yè)內普遍熟知的AEC-Q100是基于失效機理的集成電路應力測試鑒定，是適用于車用芯片的綜合可靠性測試，也是汽車行業(yè)零部件供應商生產的重要指南。通過AEC-Q100測試，能夠保障芯片長期可靠能用，即不損壞。通過AEC-Q100可靠性認證試驗條件，需要多輪驗證且過程中更多側重多方協(xié)作（晶圓廠、封測廠等產業(yè)鏈企業(yè)的配合），周期一般比較長。芯片設計廠商需要從產品設計階段就將可靠性要求放在非常高的優(yōu)先級，以確保產品滿足環(huán)境應力加速驗證、壽命加速模擬驗證、封裝驗證等方面的嚴格要求，這也要求芯片廠商要有足夠豐富的成功生產車規(guī)芯片的經(jīng)驗，才能在前期每個環(huán)節(jié)中做到位，保障在認證時滿足所有標準和要求。AFS自適應頭燈汽車芯片產品定義Tier1主機廠商定制化開發(fā)需求，長安汽車，吉利汽車，比亞迪汽車廠。成都汽車鑰匙汽車芯片設計方案

模數(shù)混合SOC集成汽車芯片在智能座椅微步進電機的應用案例。成都汽車鑰匙汽車芯片設計方案

隨著現(xiàn)代汽車技術的不斷發(fā)展，人們追求更加舒適和便于操作的駕駛環(huán)境，因此，越來越多的汽車上安裝了電動車窗，從而實現(xiàn)車窗的自動升降。然而，由于電動車窗的上升速度較快，很容易引發(fā)夾傷乘客等事故，尤其是對兒童形成了安全隱患。這對于汽車的安全性提出了新標準，要求電動車窗具有一定的防夾功能。防夾功能主要是指當車窗上升的過程中遇到障礙物（如手、頭等）時，可以識別出車窗處于夾持狀態(tài)，并令其立即停止上升并反向下降，從而避免事故的發(fā)生，是汽車人性化的重要體現(xiàn)。此功能也被許多國家納入了法律規(guī)范中。美國交通部頒布了針對電動車窗系統(tǒng)的法規(guī)FMVSSII8，歐盟標準74/60/EWG也對防夾保護裝置應確保的防夾力進行了明確規(guī)定。中國也已頒布了類似的法規(guī)（汽車芯片），要求自2012年起，新增車輛的電動玻璃升降器應具有防夾功能，且防夾力小于100N，也就是說在防夾力達到100N前，車窗玻璃開口在4~200mm范圍時，車窗應停止上升并且反向下降。目前電動車窗的防夾功能主要是通過以下兩種方案實現(xiàn)：霍爾傳感器方案和基于紋波計數(shù)的無傳感器方案。成都汽車鑰匙汽車芯片設計方案

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