国产车规芯片新风向，技术创新迈入成熟期

2023年6月14日，由全球知名电子科技媒体<电子发烧友>举办的2023汽车电子创新技术研讨会在中国深圳成功举办。本次会议吸引了包括TI、凌欧创新、Qorvo、顺络电子、芯科集成、茂睿芯、华邦电子、东方中科、芯派科技、芯海科技等海内外知名企业参与，多位技术、市场专家以及企业领导等带来了最新的技术和市场分享。
 
茂睿芯：5+1技术优势，聚焦车规级芯片
 
作为一家模拟和混合信号芯片公司，自2018年开始，茂睿芯基本实现每年实现300%的增长，去年行情低迷，但公司也实现了50%的业绩增长。那么茂睿芯是如何做到的？

茂睿芯高级系统与市场总监 欧雪春

 
据茂睿芯高级系统与市场总监欧雪春介绍，公司目前主要布局新基建、新能源的领域，包括PD快充、PoE、BMS、中大功率电力电子、汽车电子等应用。欧雪春介绍到茂睿芯的“5+1”技术优势，首先是国内量产品类最多，型号最多的120V高压BCD工艺平台的产品，其次是国内唯一“非电容”隔离技术平台，包括隔离器、隔离驱动器等产品，主打应用800V高压的平台，比如对于第三代半导体这类典型的高噪声的产品，茂睿芯产品可以轻松做到200V/ns以上的CMTI。
 
第三是茂睿芯的国内功率密度最大的大电流90A的30V DrMOS技术平台，目前已经有样品推出，可以应用于CPU、GPU、AI芯片等供电，其中还包括汽车上的ADAS芯片的供电。
 
第四是从20W到3000W等级的纯模拟电源解决方案，包含PFC、LLC、SR、驱动等。第五个优势是关于接口方面，茂睿芯第一款接口产品是±70V耐压的CAN收发器，在6月内就会量产。
 
那么“5+1”中的“1”，这个优势是茂睿芯具备自主设计功率器件、功率模块的能力，拥有芯片和功率器件集成的优势。
 
近期茂睿芯大力拓展汽车产品矩阵，目前在包括DCDC/LDO、高边开关、接口、驱动/隔离驱动等产品线上都有丰富的产品规划，应用领域涵盖车身、整车域控制、智能座舱、动力域、OBC、DCDC、主驱等，基本覆盖汽车的大部分应用。
 
华邦电子：新型存储器在智能汽车的应用
 
Omdia预测，汽车用半导体行业到 2025 年的年复合增长率将达到 12.3%。在汽车半导体增长的过程，车用半导体总收入也在持续增长，特别是车用内存IC。其中，在2022年全球车用内存IC排名中，华邦电子已经成为全球第五的车载存储厂商。华邦电子专注于中小容量的存储器，其车用产品的贡献了10%的营收。
 
华邦电子（苏州）产品营销处处长朱迪在此次研讨会上分享了公司新型存储器在智能汽车的应用。对消费电子产品的应用不同，汽车应用对存储器有着更高的要求，包括可靠性、低功耗、安全性、高带宽、小型化等。
 

 
华邦电子（苏州）产品营销处处长朱迪

 
为了适配汽车应用的需求，华邦电子推出了多款车用存储器。HYPERRAM可以应用于MCU 外部 RAM 存储，相较传统的SDRAM/LPDRAM，华邦电子的HYPERRAM™具备低功耗、设计简洁、节省空间的特点。其中采用64Mb HYPERRAM™ x8 1.8V产品的混合睡眠模式下功耗仅为35uW，有利于优化系统的待机时间。
 
HYPERRAM此前主要是应用于4G、wifi、蓝牙等IOT的模块上，还有消费设备和工业等多个应用领域。但是在汽车仪表上的应用由于存在部分问题还未解决，相关的应用比例还比较少。
 
根据介绍，华邦电子的HYPERRAM已经能够与市面上多款MCU/FPGA适配。朱迪提到，在汽车领域，NXP、Infineon(Cypress)、Renesas、TI等厂商的 MCU/FPGA基本都已支持华邦电子HYPERRAM接口，例如64Mb HYPERRAM搭配Xilinx XA7A50T，可用于激光雷达；搭配NXP i.MX RT117X，可用于空调&环境照明控制。
 
此外，华邦电子还推出了车用代码存储器——NOR/NAND FLASH，包括Serial NOR（2Mb-2Gb）、QspiNAND（512Mb-2Gb）以及Octal NOR（512Mb-2Gb）等，可以应用在安全气囊系统、HUD、ADAS、行车记录仪等领域。
 
朱迪介绍，华邦电子推出了业内首款8线Octal NOR具备更高带宽的优势，图片的刷新速度能够得到三倍以上的提升。例如OctalNAND产品W35N系列，除了高速读写的优势，还有占用空间小、低引脚数等优势。
 
 
 
东方中科：汽车以太网总线测试方案
 
东方中科是国内领先的测试技术和科技服务公司，可提供仪器增值销售、科技租赁、系统集成及相关技术服务在内的“一站式”综合服务。在研讨会上，东方中科业务发展经理王晨溪带来了《汽车以太网总线测试方案》的主题演讲。
 

 
东方中科业务发展经理王晨溪

 
汽车电子系统包括动力单元、车身电子、主/被动安全设备、通信和车载娱乐设备等等，王晨溪表示汽车相关的协议中涉及最多的是汽车总线，包括了 I2C、SPI、 RS232/UARTs、 LIN、 CAN/CAN FD，随着汽车总线的发展，几百K的信号已经无法满足汽车信号传输的要求，车载以太网成为新的趋势。
 
随着智能驾驶的发展，车载以太网也在不断地发展，最明显的是从百兆以太网发展为千兆以太网。新的车载以太网PHY需要对物理层做测试，物理层的测试包含两个部分，一个部分是测试信号是否是真实准确的，另一个是测试信号跟标准是否一致，也就是常提到的一致性。
 
“一致性的测试，其实就是为了做向上向下兼容的事，例如厂商做出来的车载以太网到底能不能识别其他厂家的，或者说能不能互相识别，这其实就是一致性的关注点”，王晨溪提到，是德科技针对车载以太网已经推出了多款解决方案。
 
是德科技的测试领域涵盖车内和车外的部件及系统，包括娱乐系统、通讯、车载雷达、传感器等。例如针对上述提到的一致性问题，是德科技推出了100Base-T1 一致性测试方案，此外还有AE6900T 车载以太网发射机测试解决方案、车载以太网发射机一致性测试等。
 
此外，是德科技还推出了多款示波器。王晨溪介绍，是德科技EXR系列示波器带来了多个方面的升级，其中一个创新点在于它的每一个通道都是独立的芯片。所以可以做到每通道16G的采样率，比一般的示波器的采样率要高。此外，EXR系列有两个通道可选，分别是四通道、八通道的。因此在涉及一些要同时监测信号，或者是要做车身电子，尤其是电机相关的测试需要用到大通道功能时，就能体现较大的优势。
 
 
 
芯派科技：PC设备在系统级产品上的应用案例分析
 
芯派科技作为一家专注于半导体功率器件检测与验证业务的企业，在本次研讨会上，芯派科技的高级工程师竹永辉，带来了关于《PC设备在系统级产品上的应用案例分析》的主题分享。

 
芯派科技高级工程师 竹永辉

 
芯派科技的省级重点实验室西安半导体功率器件测试应用中心，是国家CNAS&国际ILAC认证实验室，属于国家级功率器件测试应用中心。众所周知，在汽车电子领域，对半导体产品可靠性、安全性等有较高的要求，芯派科技作为功率器件测试领域的领先厂商为汽车的整车安全贡献重要力量。
 
此次研讨会开始，竹永辉为现场观众详细讲解了系统级热测试需求和方案，NTC测温原理，利用热测试测量模块结温现状及产品信息，以及如何搭建测试系统等内容。根据竹永辉的讲解，可知降温起始阶段芯片温度下降速率要远快于NTC温度变化速率，竹永辉还强调到在处理瞬时功率脉冲时用结壳热阻计算结温会有很大误差，他建议采用器件瞬态热阻抗处理结温计算问题。
 
竹永辉还介绍到系统级功率循环方案，通过这个方案客户可以得到产品在不同结温下的循环次数，为后续寿命评估提供基础数据。演讲最后，竹永辉重点介绍了公司测试应用中心的情况。测试应用中心建立在陕西，总投资超1亿元，占地4500平方米，由可靠性实验室、器件测试、应用/系统测试、失效分析试验室组成。
 
芯派科技的测试应用中心具备AECQ101认证、AQG324认证、美军标750系列功率器件相关标准测试及老化实验、IEC系列功率器件相关标准测试及老化实验、从单管到模块以及从Si基器件到第三代半导体器件测试等实验能力。
 
 
芯海科技：车载MCU的创新及应用实践
 
芯海科技是国内模拟信号链+MCU双平台芯片设计公司，产品早在2017年就开始导入汽车电子应用，到2020年32位车规级MCU累计出货5KK，2022年再次豪掷4.1亿元加码汽车电子领域，在成都设立汽车电子研发中心，扩产2.13亿颗汽车MCU芯片产品。如今，芯海科技的产品已广泛覆盖车载影像、车载充电、车灯、仪表中控、车身、底盘等汽车应用场景。在本次研讨会上，芯海科技的品牌营销总监张娟苓也带来了主题为“车载MCU的创新及应用实践”的分享。

 
芯海科技品牌营销总监 张娟苓

 
回顾过去五十多年科技产业的发展规律来看，创新是产业变革发展的重要因素，20世纪90年代PC出现，到21世纪的智能手机创新，再到现在新能源汽车引领新一代创新周期。新能源汽车是PC、智能手机“电动化+智能化”进一步迭代升级的科技产品，张娟苓表示，随着国内产业力量持续增强，国产厂商将迎来“双循环”发展机遇。
 
但由于Infineon、NXP、Renesas、TI、ST等海外厂商长期耕耘，抢占大部分市场，占据行业标准和规范制高点。起步较晚的国产车载半导体设计公司，进入汽车电子领域仍面临不小的挑战。张娟苓认为，国产厂商应该从四大方面努力，一、提升技术和供应链整合能力，Fabless如何在性能和稳定上对抗IDM；二、提升自主可控水平，如何降低EDA、IP、流片、封测等受限风险；三、提升产品系列化扩展能力，如何由点及面、确保系统替代能力；四、提升研发产出和创新迭代能力，如何构建稳定且有竞争力的团队。
 
前瞻布局汽车电子的芯海科技已经推出了车规信号链MCU、车规PD、车规压力触控等多款车规级产品，且部分产品已通过AEC-Q100车规级认证，正全面导入ISO26262标准体系。芯海科技表示，未来公司将持续加码汽车电子研发，汽车级SAR ADC、DS ADC、BMS AFE、ASIL-B MCU、ASIL-D MCU等产品，有望从今年开始逐步加快投入市场。
 
程文智：汽车智能化推动芯片产业发展 
 
过去几年，汽车行业经历了巨大的变革，智能化技术在汽车领域的应用不断增加。汽车从传统的机械驱动，到电动化，再到智能化，汽车行业正迎来一次全面的转型。 

电子发烧友网产业分析师 程文智

 
电子发烧友网产业分析师程文智提到，此前流传着一句话，说电动化是上半场，智能化是下半场。如今国内新能源汽车新车的渗透率已经超过了30%，智能化的趋势也日益显著。从乘联会与安路勤联合发布的每月乘用车新四化指数可以看得出来，近12个月以来，汽车的智能化指数基本都在40以上，最近的4月份指数是46.7，创近3个月新高。 
 
不过，在5月中旬，工业和信息化部装备工业一司一级巡视员苗长兴表示，《智能网联汽车标准体系》近期将正式发布实施，支持L3级以上自动驾驶功能商业化应用。6月9日，在2023重庆车展阿维塔科技发布会上，余承东也表示中国L3级自动驾驶标准预计会在6月底发布。如果正式发布将会大幅推动国内乘用车智能化进程，L3自动驾驶将会逐步成为标配。 

也就是说，2023年，中国L3级自动驾驶会迎来一个重要的发展节点。  
 


而对于国内L3级标准的出台，智能驾驶汽车市场被进一步激活，中国L3自动驾驶标准出台后，自动驾驶产业链企业或将再次受益。对芯片企业来说也将会是一个利好。特别是感知、计算/控制、通讯、存储、功率，被动元器件，以及安全类车规芯片。