集微网消息，汽车所需的半导体器件主要有模拟IC、逻辑IC、存储IC、分离器件、微控制IC、光学半导体、传感器和执行器等七大类。
随着汽车电动化、智能化发展，汽车对半导体器件的需求越来越多。根据麦肯锡数据，平均每辆燃油车对汽车半导体的成本为350美元，其中有118美元为功率器件成本；而平均每辆新能源汽车半导体成本则提高到704美元，功率器件的成本占到55.97%，达387美元。
其中MCU又是重中之重。据了解，一辆汽车装备的所有半导体器件中，MCU大概占三成，每辆车平均用到70颗以上的MCU芯片，从发动机控制单元，到电动车窗、雨刷、电动座椅、空调、前后灯、风机、水泵等控制单元；从车身动力总成，到车身控制、信息娱乐、辅助驾驶，均有MCU的身影。随着汽车智能化程度的提升，汽车用MCU有望超过300颗！
此次造成全球车企停摆的器件正是应用于ESP(电子稳定控制系统)以及ECU（电子控制单元）中的MCU（微控制单元）。
根据IHS分析，全球车规级MCU市场高度集中，瑞萨、恩智浦、英飞凌、赛普拉斯、德州仪器、微芯科技以及意法半导体7家公司占据了全球98%的车规级MCU市场份额；需要特别说明的是，40nm及以下制程的MCU几乎都交由台积电、联华电子等少数几家晶圆厂代工，制造厂家非常集中。
近期因汽车行业复苏，又叠加消费类电子产品需求，已经导致台积电产能供不应求，几乎所有汽车芯片的交货时间都往后延长了1-2个月。
IHS据此推断，芯片短缺会导致2021年Q1全球减产100万台汽车，短缺现象会持续到Q3。
在国际大厂无法发满足供应的情况下，车企已将目光转向本土的MCU提供商，行业人士指出，“国产MCU企业虽然不下100家，但真正能在工业控制、汽车电子这些领域实现有效国产替代的企业寥寥无几。国产MCU普遍聚集在能快速实现短期效益的消费领域，而品质要求非常高的耐用工业品和汽车应用领域对很多MCU厂商而言，仍存在很高的门槛。”
国产MCU发展的五大驱动力
对国产MCU厂商来说，“国产替代”和“芯片短缺”反而成为推动其MCU产品线打入大中型OEM厂商供应链，甚至汽车供应链的驱动力。据《电子工程专辑》分析师团队调查了解，凡是能够保证代工厂和封测合作伙伴正常供应的国产MCU厂商，都享受到了销售和利润同时增长的甜头。
除了上述两大宏观经济和市场驱动力外，新兴物联网应用、RISC-V处理器架构和边缘AI的兴起，也将大力推动国产MCU的发展。下面我们对这个五大驱动因素逐一说明。
1. 国产替代：自从“中兴事件”和华为被禁以来，美国对中国在半导体技术和产品方面的出口限制逐渐收紧，即便特朗普下台，拜登政府在这一方面的政策也没有丝毫松动。像海康威视等很多中国厂商都被列入美国政府的“实体清单”，这引起了国内电子和半导体产业的极大恐慌。同时，国内厂商开始寻求“国产替代”，原来压根都不考虑国产芯片的企业采购人员开始主动邀请国产IC设计公司参与其产品设计、工程测试，甚至量产供货。MCU芯片作为通用性基础器件，应用领域十分广泛，“国产替代”的机会也更多。
2. 芯片短缺：据半导体业界专家预测，全球范围的芯片短缺要到2023年才能缓解。在半导体含量比较高的应用市场，特别是汽车行业的芯片短缺最为严重。而在汽车半导体中，作为汽车微型“大脑”的车规级MCU短缺尤其严重。汽车市场的MCU用量占到了全球MCU市场的40%，由此可以看出汽车MCU的市场规模之大。随着新能源智能网联汽车的发展，车规级 MCU 的应用更加广泛，覆盖从座舱安全、发动机传动制动控制到仪器表盘车身、环境控制、车载娱乐通信，直到ADAS和自动驾驶等。
3. IoT：物联网新兴应用也为国产MCU带来很多新的机会，比如家电智能化、消费电子、可穿戴设备，以及智能卡和智能表计等工业物联网市场。传统的MCU（如8051和通用性32位MCU）功能相对简单，各家的产品同质化比较严重，在已经成熟的市场上难以有标新立异之处，国产厂商只能通过价格战来维持生存。而物联网的应用场景比较碎片化，传统通用型MCU难以满足不同应用的特殊需求，国内厂商开始尝试在微处理器内核上集成更多外围功能，比如ADC、传感器、射频、驱动、各种外设。对市场和客户需求反应速度快，灵活性强，而且可以根据客户的要求增加各种功能特性，这是国产MCU厂商擅长做的。
4. RISC-V：微处理器内核是MCU的核心，在Arm之外增加RISC-V可以让国产MCU厂商实现自主可控、增加选择灵活性、降低开发成本，并针对特定应用需求开发差异化的MCU产品。目前国内RISC-V的生态正在快速而健康地发展，阿里平头哥、芯来、赛昉和晶心等RISC-V内核IP供应商都在积极拓展物联网市场和国内MCU厂商客户。中国 RISC-V 产业联盟、中国开放指令生态（RISC-V）联盟（CRVA），以及国际RISC-V基金会等RISC-V行业组织结构都在积极参与中国市场和开发者社区的建设。
5. 边缘AI：跟AI关联的芯片设计主要涉及功能强大的CPU、GPU、FPGA，以及专门的AI芯片。主频和计算性能相对较低的MCU跟 AI有什么关系呢？随着 AI从云到边缘和终端的扩展，AI 计算引擎可让MCU突破嵌入式应用的极限，不但能够提升MCU的就地处理性能，而且可以提高网络攻击的实时响应能力和设备安全性。配备AI算法和功能模块的MCU 正在深入到人脸识别、智能语音服务和自然语言处理等新兴应用领域。AI还有助于提高物联网设备、可穿戴设备和医疗应用中电池供电设备的准确性和数据隐私性。
中国车用MCU生产厂家
那么本土MCU企业中，都有哪些厂商能够提供车用MCU？今天笔者就来给大家盘点一番。
1、比亚迪：BF711x/BF7106系列
比亚迪是我国少数能生产车规级芯片的车企，早在2007年，比亚迪半导体就进入了MCU领域，从工业级MCU开始，至今已形成工业级通用MCU芯片、工业级三合一MCU芯片、车规级8位MCU芯片、车规级32位MCU芯片、电池管理MCU芯片等产品布局。
2018年比亚迪首次推出第一代8位车规级MCU芯片，次年推出第一代32位车规级MCU芯片，目前其车规级MCU产品主要有BF711x/BF7106系列，并已在比亚迪全系列车型中得到应用，截至2020年底，比亚迪半导体车规级MCU装车量已超500万颗。
2、四维图新：AC7811/AC7801X
四维图新旗下子公司杰发科技专注于汽车电子芯片及相关系统的研发与设计，在合肥、深圳、上海、武汉设立有研发及市场销售中心。
杰发科技曾于2018年底量产的国内首颗车规级MCU芯片——AC7811，可广泛应用于天窗、车窗、座椅、LED车灯、ETC、倒车雷达、雨量传感器等产品领域。
2020年3月又推出重量级车规级MCU产品——AC7801X，符合AEC-Q100规范，适用于汽车电子和高可靠性工业应用，典型应用包括车身控制、T-BOX、BLDC电机控制、工业控制、交流充电桩等。
3、华大北斗：HD8089A车规级芯片
华大北斗前身是中国电子信息产业集团（CEC）旗下华大电子导航事业部，专注从事导航定位芯片、算法及产品的自主设计、研发、销售及相关业务。目标面向民用消费类电子市场和国家命脉行业、汽车领域、物联网领域等专用终端市场，提供芯片及应用解决方案。
面向车载应用，华大北斗提供有HD8089A车规级芯片，具备高灵敏度、高精确度、快速定位等特点，支持北斗/GPS/GLONASS/GALILEO多种GNSS系统，支持跟踪、捕获、导航、数据输出等功能。
4、芯旺微：KF8A/KF32A系列
芯旺微是一家专注于汽车级、工业级混合信号8位MCU、32位MCU&DSP芯片设计的高科技企业，也是国内少数拥有自主IP内核处理器架构的MCU芯片设计公司，其芯片累计出货超过数亿颗。
至今已实现两大车规级芯片KF8A和KF32A从8位到32位车规级MCU覆盖，基于自主KungFu内核的MCU凭借低功耗、高可靠、高性能、良好的一致性和稳定性的特征，已广泛应用于智能座舱、车身控制、汽车电源与电机和汽车照明领域。
今年3月，芯旺微完成B轮融资，据芯旺微透露，将借助资本的力量推动研发更高性能的车规MCU，下一代MCU主频将达到180MHz，具有1M的Flash和256K的RAM。
5、赛腾微：ASM87/ASM30系列
赛腾微是—家专注于汽车级/工业级MCU & SoC和周边配套模拟/电源类芯片的集成电路设计企业。
自2017年以来，赛腾微推出了多款车规级MCU产品，目前其汽车级MCU&SoC产品系列主要有8bit通用型MCU ASM87A、32bit通用型MCU ASM31A、32bit电机控制MCU ASM31A以及32bit高集成度电控SoC ASM31ASPIN等，均符合AEC-Q100标准和车规级标准。
6、国芯科技：CCM3310/CFCC2002/CFCC2003系列
天津囯芯科技有限公司是由苏州国芯科技有限公司投资的一家专注于微电子技术和产品的设计、开发、生产销售的高科技企业；其技术起点高，以摩托罗拉高性能低功耗的32位嵌入式CPU技术为起点，通过引进消化吸收，开发出自主知识产权的高性能信息安全加密CPU核心和通用低成本的32位嵌入式CPU核心的系列技术与产品。
据了解，该公司已推出的CCM3310S-T/CCM3310S-H系列车规级安全芯片基于40nm eFlash汽车电子工艺，符合AEC-Q100标准；车身控制芯片CCFC2002BC主要用于汽车车身控制和网关应用；发动机控制芯片CCFC2003PT基于汽车电子专用工艺，集成CAN、SPI、UART、eMIOS、AD等接口，主要用于汽车动力总成应用。
7、芯海科技：CSA3762-LQFP48获认证
芯海科技是一家集感知、计算、控制于一体的全信号链芯片设计企业，专注于高精度ADC、高性能MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计。
2021年1月，芯海科技首个汽车电子项目CSA37F62-LQFP48高性能信号链MCU芯片成功通过AEC-Q100权威认证。CSA37F62-LQFP48内部包含高性能的MCU内核，高性能的放大器以及高精度的ADC，支持多种通讯接口。产品可应用于各类压力测量，比如按键压力，座椅压力等，提升座舱的科技感和用户体验。
8、航顺芯片：HK32
航顺芯片是完全国内独资的集成电路设计企业，获国家双高认定，已开发和量产国内首创世界背照/正照CIS1080P高清CMOS图像传感器芯片以及标清图像传感器芯片，广泛应用于安防监控，汽车电子。
2019年3月，航顺芯片HK32车规级通用32位MCU满足AEC-Q100标准，是当时国内第一家通过这项测试的32位MCU芯片原厂，且良率超过90%，打破国外垄断！
9、琪埔维半导体：XL6600系列
琪埔维半导体于2015年06月15日成立，主旨是打造汽车电子系列核心芯片及其产业平台，已掌握汽车级霍尔传感器芯片、汽车级微控制器芯片（MCU）、车联网V2X通讯芯片以及针对新能源汽车电池管理（BMS）的多节电池组监视器芯片（AFE）等一系列针对智能汽车的半导体传感、通讯和控制芯片的关键核心技术，拥有自主知识产权，并获得多项专利。
由琪埔维半导体（Chipways）发布的汽车级微控制器XL6600系列芯片，采用ARM Cortex-M3内核，主频可达104Mhz，专注于高性能、高可靠和低功耗，可实现汽车尾门的开启，关闭和防夹等多种控制功能，非常适合汽车电动尾门控制模块等多种车身控制类应用场景。
小结
从盘点我们发现，我国MCU企业虽然多，但能真正在车规级芯片领域站住脚跟的不多，这与车规级MCU门槛仍较高、产业周期长且需要大规模的资金和技术投入密切相关。
借助本次车规级MCU供货短缺契机，部分企业有意加大在车规级MCU领域的研发投入，降低我国汽车产业对国际供应商的依赖。
其中就有本土MCU龙头兆易创新，其近日表示：目前公司车规级MCU正在研发中，接下来将借助过往成功经验，尽快推动MCU在汽车上应用。兆易创新未来将会立项专门研发车规级MCU，以满足汽车级产品认证、车身控制系统以及辅助驾驶系统等方面的应用。
50家国产汽车MCU厂商基本信息统计分布
- ChipON
- BYD Semiconductor
- AutoChips
- NationalChip
- Sine Microelectronics
- Hangshun Chip
- Chipways
- Geehy Semiconductor
- Allystar
- GigaDevice
- Others
