图源：NXP
国内MCU企业被资本市场看好
但未来竞争激烈
在中国集成电路产业迅猛发展的重大机遇以及全球车规芯片“缺芯涨价”的大背景下，从2020年至今，仅中国市场，汽车级MCU的投资金额就超过200亿元。资本也开始涌入：
2021年底，苏州旗芯微半导体有限公司宣布完成新一轮融资，投资方包括上汽旗下尚颀资本、小米产投、经纬恒润、顺为等。该公司基于ArmCortex-M4的32位车规级MCU芯片FC4系列已开始流片，预计2022年第一季度可以拿到工程样品。
苏州云途半导体的亿元A轮融资，首款车规级32位MCU芯片YTM32B1L系列产品已经量产，主要应用于传感器控制、EPS、T-Box、TPMS、座椅、电动尾门、车窗以及车灯控制等中低端应用。公司今年即将量产的第二款车规级MCU是ASIL-B等级YTM32B1M系列产品。后续公司将主要投入功能安全ASIL-D等级应用于汽车电驱电控和域控制器的多核产品。
芯旺微电子近日宣布完成数亿元C1轮融资，基于自研KungFu内核的车规级32位MCU产品已实现大规模量产，同时进入了韩国现代、德国大众等海外车厂供应链体系。本轮融资资金将用于投入车规级芯片的研发和市场推广，包括ASIL-D等级应用于汽车发动机和域控制器的多核产品。此前，产品主要用于车身控制、汽车电源与电机、汽车照明和智能座舱等中低端应用场景。
CHIPWAYS（琪埔维）同样在去年底宣布完成A 轮3亿元融资，将主要用于车规级传感和控制类芯片的系列化业务。公司是国内唯一一家同时实现ASIL-B和ASIL-C级MCU量产的汽车半导体厂商。
除新锐企业外，一些下游传统行业巨头也在*入这个赛道。2022年初，美的集团宣布开始投产MCU控制芯片，全年产量约1000万颗，未来将继续提高芯片产量，同时还将计划布局汽车级芯片。包括芯驰科技、芯擎科技在内的几家从汽车级SoC切入汽车市场的玩家，也正在布局车规级MCU的研发。
事实上，目前，外资车规级MCU厂商的产品线，从低端到高端应用的MCU芯片单价差异巨大。以32位MCU为例，从不到几十元到近千元人民币不等。而目前，国内大部分MCU初创公司都是以Arm核快速切入，价格普遍在几元到几十元不等。由于缺芯并非“常态”，同时因为汽车行业需求天花板明显，目前国内数十家企业挤入汽车MCU赛道，可以预见，未来竞争将会非常激烈。
高性能集成式MCU将取代低端MCU
随着整车电子架构的集中化趋势加速，单车MCU的用量和种类也将出现“缩减”。MCU的性能将进一步提升，高端MCU将“吃掉”过去很多低端MCU的用量。比如，几家头部的汽车级MCU大厂已经在瞄准未来汽车跨域高性能MCU的研发，将多个应用集成到单个芯片，集成虚拟化功能，允许多个要求ISO26262 ASIL D功能安全级别的软件系统（虚拟化）独立运行。
如，现代汽车和三星电子合作，两家公司未来将计划联合开发10nm汽车级AP处理器，这种集成芯片将可能取代目前刹车、安全气囊、车身控制等多个部件所需的MCU。在一些半导体厂商看来，在CPU和MCU（应用和控制处理器）之间传统界限正在被打破。
接下来市场竞争的门槛将不仅仅要符合AEC-Q100，还要达到相应的功能安全和信息安全等标准。对于国产MCU厂商来说，市场门槛也在不断上升。
在过去几年时间，全球围绕半导体产业的整合还在继续，且有不断深化和加速集中的趋势。这其中，汽车行业是传统半导体巨头的重点赛道。而高性能MCU是智能汽车赛道的未来主角。近日，英飞凌宣布推出最新Aurix处理器（TC4x，汽车级高性能MCU），通过几个额外的硬件加速器显著提高性能，基于28nm工艺，计划于2024年下半年量产。最重要的是，新版本现在还支持虚拟化概念，满足更多应用领域。
图源：英飞凌
Aurix基于英飞凌TriCore架构（一个DSP，一个RISC核和一个传统的MCU），到目前为止这款MCU已经在汽车市场出货大约3.2亿颗，并且在对功能安全性要求更高的应用领域占据头部市场份额。
作为新一代TC4x，在原有TriCore架构基础上，增加了一个并行处理单元(PPU)和一个可扩展的SIMD矢量处理器，旨在覆盖不同的AI拓扑的要求，目的是满足新的汽车电子架构的升级，适应从分布式向集中式的需求变化。
除了更高的时钟频率外，PPU将上一代Aurix计算能力提高78%；信号处理单元(SPU)接管了多传感器融合信号处理的计算，与上一代相比，性能提高了4倍。总体性能来看，英飞凌会给出的数据在ASIL-D条件下提供了60%的性能增长，同时考虑到了ISO 21434网络安全标准。
图源：英飞凌
另一个亮点，就是支持Hypervisor，第一代TC4x最多支持8个虚拟机。目前，英飞凌正在与Synopsys合作，提供为PPU开发软件所需的优化编译器、调试器、模拟器和库。此外，为了加快客户的开发速度，还将增加Matlab对自动代码生成的支持。
此外，TC4x支持全新的SOTA功能，满足远程分析和诊断功能。同时，配备了5Gbit汽车以太网、PCI-E等高速通讯接口，以及CAN-XL和10BASE T1S汽车以太网。
而在英飞凌之前，瑞萨在两年前推出的RH850/U2A，就是一款集成了基于硬件的虚拟化辅助功能，同时保持传统RH850产品的快速、实时性能的跨域MCU特点。
在去年底，瑞萨再次发布一组功能更强大的MCU——RH850/U2B，将多个应用集成至单个芯片，完成从用于车身和底盘控制系统的RH850/U2A到高性能RH850/U2B的全场景应用覆盖。同时，通过与瑞萨用于智能汽车中央网关系统的R-Car S4 SoC相结合，RH850/U2B可以用于全新区和域控制应用，同时满足成本、安全和加密等车辆系统所需的严苛要求。全新计算加速器IP、硬件虚拟化机制的Hypervisor、支持安全、快速的零等待OTA软件更新、双区嵌入式闪存以及多个AES128锁步模块实例，用于无冲突、确定安全性和安全通信是这款高性能MCU的突出亮点。
因此，总体看，在MCU领域，除了中低端产品的市场替代，高起点研发投入的门槛还在不断提高。同时，中低端产品可能被高性能MCU替代的趋势也愈发明确。国内本土企业想迎头赶上并实现超越，我们不得不说，要有很长的路要走。
就技术发展趋势而言，未来MCU的方向，除了不断扩展算力、支持虚拟化，同时考虑到未来智能汽车各个核心模块的应用，一种可扩展的统一架构的MCU以及集成的软件开发环境，最大限度地减少各种应用程序的开发负载和提升重用率，成为下游客户的最优选择。
链接参考：国内车规级MCU厂家名单整理！
