電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李誠）車規(guī)級MCU是汽車電子系統(tǒng)控制的核心，也是汽車產(chǎn)業(yè)向電氣化、智能化轉型的關鍵。近年來隨著消費者環(huán)保意識的提高，電動汽車市場需求持續(xù)旺盛。

2月8日，根據(jù)Allied Market Research一項最新的研究報告顯示，預計到2030年，電動車市場估值將會達到8237.4億美元，增長近5倍。同時，研究還表明，受技術進步、競爭驅動以及消費者需求的變化，電氣行業(yè)將會在接下來的數(shù)十年中呈指數(shù)性的增長。受益于電動汽車市場規(guī)模的持續(xù)擴大，車規(guī)級MCU迎來了發(fā)展的新機遇。

ST針對碳化硅功率器件應用的車規(guī)級MCU

特斯拉Model 3是首款在量產(chǎn)車型中使用碳化硅功率器件的車型，也是促使車規(guī)級芯片材料由硅向碳化硅轉型的催化劑。相較于傳統(tǒng)的硅材料，碳化硅在電動汽車的電控系統(tǒng)應用中，會得到更高的開關頻率和系統(tǒng)轉換效率，有利于提升電動車的續(xù)航里程和充電速度，助力電機的小型化。

自此特斯拉Model 3用上碳化硅之后，碳化硅站在了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的上風口，并吸引了眾多車企的效仿與布局，如百公里加速僅需3.9秒的比亞迪漢EV，采用了國內(nèi)首款自研的碳化硅功率模塊，以及小鵬推出國內(nèi)首款基于800V碳化硅高壓平臺的量產(chǎn)車G9，并且小鵬還戰(zhàn)略性地投資了專注于碳化硅功率器件的瞻芯電子。隨著汽車電氣化的持續(xù)演進，碳化硅功率半導體市場需求異常明顯。

為順應時代的發(fā)展與市場的需求，近日ST推出了一系列針對電動汽車碳化硅電氣架構的車規(guī)級MCU Stellar E ，這款MCU與傳統(tǒng)的MCU不同之處在于，傳統(tǒng)的MCU在執(zhí)行控制回路處理與運算方面的響應速度無法滿足碳化硅功率器件的高頻開關需求，通常需要增加一個專用的高速信號處理器來控制SiC功率半導體，并且額外的加入處理器模塊意味著BOM成本、系統(tǒng)功耗以及設計難度的增加，這對目前競爭壓力如此巨大的汽車市場來說并不友好。而ST推出的專用MCU在片上集成了可應對碳化硅功率器件高速控制的處理器，通過一顆MCU即可控制整個模塊，有助于降低電動汽車的成本，簡化電氣架構、提高功率密度。

Stellar E系列MCU采用了最新的寬帶隙技術，能夠滿足第三代化合物碳化硅與氮化鎵在車載電源轉換領域的應用中所需的高頻控制需求，簡化的車用功率器件由硅材料向碳化硅的轉變過程。

在參數(shù)性能方面，該MCU內(nèi)置了一個雙內(nèi)核的Arm ? Cortex ? M7 CPU，以及具有雙精度 的FPU、L1 高速緩存和DSP。片上集成了一顆支持同時寫入和讀取功能的2MB閃存，其中有960KB的空間支持OTA更新。同時為增強外設可實現(xiàn)快速控制環(huán)路功能，還集成了7個模數(shù)轉換器和10個數(shù)模轉換器以及多個定時器等。

在安全方面，Stellar E系列MCU支持ISO 26262 ASIL-D的汽車功能安全標準，還內(nèi)置了FCCU監(jiān)控單元、內(nèi)存錯誤管理單元和循環(huán)冗余檢驗單元。FCCU單元可以監(jiān)控MCU的完整性狀態(tài)，提供靈活的安全狀態(tài)控制，內(nèi)存錯誤管理單元主要用于收集和報告內(nèi)存中的錯誤事件。

ST官方表示，Stellar E系列MCU目前正處于樣品以及AEC-Q100車規(guī)級認證階段，預計將會于明年開始批量生產(chǎn)并進入市場。

車規(guī)級MCU裝車量超過1000萬顆的比亞迪

視線轉回國內(nèi)，在全球缺芯的背景下，為維護國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定，國產(chǎn)化替代正在如火如荼地進行著。在此次缺芯潮中，比亞迪是唯一對外宣稱產(chǎn)能未受缺芯影響的車企。截至目前，比亞迪分別推出了兩個系列，滿足車規(guī)級應用的8位車規(guī)級MCU和32位車規(guī)級MCU。并于去年對外宣布車規(guī)級MCU累計量產(chǎn)裝車量達1000萬顆。

BF7006AMxx是比亞迪推出的32位通用型MCU，采用高可靠性的車規(guī)級制造工藝，并通過了車規(guī)級AEC-Q100的認證標準，其內(nèi)部集成CAN、LIN、UART等多種通信模塊，多路計數(shù)器、計時器及PWM功能，并包含有高精度ADC，存儲支持EEPROM即時數(shù)據(jù)保存等多種通用模塊。適合如電動車窗、電動座椅、雨刮、車燈、門鎖等多種汽車電子車身控制應用。

在芯片產(chǎn)能方面，比亞迪采用的是IDM的垂直產(chǎn)業(yè)鏈模式，集設計與封測于一身，不僅提升的產(chǎn)品的可靠性，還縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。如今國外車規(guī)級芯片受疫情影響，交貨周期一再延長，嚴重影響了終端車企的生產(chǎn)計劃，也為比亞迪車規(guī)級芯片營造了一個良好的發(fā)展機遇。

結語

在國產(chǎn)替代的浪潮中，國產(chǎn)車規(guī)級MCU的隊伍逐漸擴大，并在缺芯潮中獲得了顯著增長。雖然車規(guī)級MCU市場百家爭鳴，但面臨到一個問題，就是產(chǎn)品的同質化過于嚴重，不論是國內(nèi)的國產(chǎn)替代產(chǎn)品，還是國外大廠的產(chǎn)品都存在這一現(xiàn)象。若想要在國際市場中站穩(wěn)腳步，通過打造差異化的產(chǎn)品，贏得市場是最行之有效的方法之一，例如ST根據(jù)市場需求推出的專用型MCU。如今電動汽車對碳化硅功率器件的需求持續(xù)高漲，ST的專用型MCU有望搭乘汽車電氣化的東風，開拓更大的市場。