澎湃微电子:国产车规MCU的挑战及思考

发布时间:2023-12-11  

2023年11月30日,在“芯向亦庄”2023汽车芯片产业大会上,谈及行业“内卷”,澎湃微电子创始人、董事长兼CEO钟旭恒表示,国内没有经过激烈内卷的行业都难以做到真正的强大,在激烈的竞争之后,往往会有非常强的公司脱颖而出。


钟旭恒坦言,车规MCU面临很多挑战。第一,电子系统快速演进。新能源车强势来袭后,行业发生了巨大变化,尤其当特斯拉入局后,几乎把之前的车规电子系统进行了颠覆性的革新。从最早的分布式MCU传统架构过渡到域控架构,现在比较热门的是中央计算加域控的架构。第二,我们做产品定义,我们到底要做什么样的产品定义?第三,可靠性与品质的挑战。汽车电子应用环境是比工业要更苛刻、更讲究。第四,工艺及产品的积累与创新。第五,人才问题,国内比较缺乏MCU问题诊断和车规品质管控工程师。 

澎湃微电子:国产车规MCU的挑战及思考


钟旭恒 | 澎湃微电子创始人、董事长兼CEO


以下为演讲内容整理:


汽车电子系统演进对MCU的挑战


近年来,电子系统快速演进,汽车行业发展十分迅速。从新能源车开始出现后,行业发生了很大的变化。尤其是特斯拉进入该行业后,车规电子系统发生了颠覆性的革新,从之前的分布式MCU传统架构到域控架构,再到当前比较火热的中央计算加域控的架构。


当前汽车电子系统演进给MCU带来了诸多挑战。第一,车规MCU设计和验证的时间非常长,难以适应外部需求的快速变化。第二,车规MCU产品在功能和性能上的延展性与成本之间的平衡问题。第三,传统ECU是单核小算力MCU,而当前域控、中央计算需要多核、异构等复杂算力MCU,这一变化给传统MCU厂商带来了许多设计和技术难题。


可靠性、品质的挑战


汽车电子的应用环境比工业更为严苛,对于车的安全性要求十分高,因此对电源干扰、电磁干扰等需要较高的EFT、ESD等指标。


澎湃微电子:国产车规MCU的挑战及思考


 图源:演讲嘉宾素材


传统国产MCU公司以消费类居多,在可靠性层面是弱项。可靠性在汽车应用场景容易出现问题,这些问题与车规应用环境有很大关系。靠性问题的诊断难度较大,需要应用系统的支持,需要tier1和主机厂和芯片公司一起进行诊断,但国内的tier1和主机厂缺乏与芯片厂家合作的经验,诊断可靠性问题任务艰巨。


当前国产车规MCU芯片在品质层面面临五大挑战。首先,国产MCU公司尤其是初创公司在品质环节缺乏足够的经验,国内团队比较缺乏汽车芯片QC(品质管控)方面的人才。第二,新工艺、新产品如果没有丰富的前期积累,其PPM下降将是一个长期过程。第三,PPM值下降的过程需要足够的芯片量产数量,百万级是起点。并且PPM值的下降有一个迭代过程,需要我们和客户都进行测试后,在不同场景中发现所存在的问题,持续进行迭代。第四,国内缺乏经验丰富的MCU问题诊断工程师。国内MCU公司大多数人才来自国外MCU公司,而这些国外大厂的工程师在做设计的时候,其MCU已有很好的基础,国内初创公司的产品往往要从头开始。第五,趋近0PPM的要求对于任何新公司而言都是一个巨大挑战。


汽车产品迭代周期大幅缩短的挑战


当前汽车市场越来越趋近消费电子,竞争加剧,且汽车设计周期大幅缩短。客户对于车规MCU的要求不只局限于成熟易用,还需要有良好的服务,加速其芯片的上车过程。


此外,国产车规MCU产品在成熟度、开发工具、支持套件等方面面临较大压力。车规MCU公司还需要素质过硬,要有一定规模的AE和FAE团队,为客户提供良好的服务。不同主机厂、tier1对芯片的需求是有差异的,这就需要AE和FAE团队提供很好支持,解决其在使用芯片过程中所遇到的问题。


可持续发展的挑战


当前国产车规MCU以初创公司为主力,大多无其它主业支撑,但车规MCU的投入很大,其投入产出比需要认真考虑。车规MCU研发周期较长,最少需要8个月的时间进行设计和验证,大多需要1年以上。芯片设计好后,需要导入给客户,导入周期比其他行业的产品更长。tier1和主机厂测试完成后需要上量,这一过程也十分漫长。


澎湃微电子:国产车规MCU的挑战及思考


图源:演讲嘉宾素材


当前做中低端车规MCU的公司很多,大批国产MCU和上市公司都卷入其中,未来内卷不可避免。在此背景下,中低端车规MCU高毛利率可能无法维系。因此初创车规MCU公司需要向高端市场演进,做单价更高的MCU产品,这意味着投入和风险都会更大。当前初创MCU公司做域控已经成为了不可避免的趋势,因此高投入和高风险难以避免。


个人认为国产车规MCU的前进道路不会一帆风顺,我们需要充分预估到有可能出现的困难。我希望主机厂和行业大佬能够共同行动,创建一个对国产芯片公司发展更友好的环境。此外,当前半导体投资泡沫消减,初创车规MCU公司需要谨慎做好财务规划,考虑清楚产品的投入与产出。不过国产MCU的发展道路虽然是曲折的,但前途是光明的。


我们公司在车规MCU的发展主要分为三个阶段。在1.0阶段,我们先做一些极小算力的东西,如高集成度的电源等,安全等级先做到AEC-Q100,有氛围灯和小电机等产品。2.0阶段为中等算力,资源较大,安全等级做ASIL-B,比如大灯、尾灯等产品。在有了较好经济基础和其他业务支撑下,3.0阶段考虑更大算力,如多核达M7以上,甚至是A系列的CPU,有大规模的片上资源,安全等级达ASIL-C或ASIL-D,如域控制器等产品。


澎湃微电子:国产车规MCU的挑战及思考


 图源:演讲嘉宾素材

澎湃微电子:国产车规MCU的挑战及思考


图源:演讲嘉宾素材


当前汽车氛围灯和车载小电机的市场发展很快,我们正在布局做这两款产品。汽车氛围灯的芯片不是传统的MCU,会把电源和LED驱动集成进去,还包括LIN PHY。车载小电机也不是传统的MCU,还带有电源和功率器件、LIN PHY。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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