經(jīng)過(guò)這些年動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)的研究、應(yīng)用，比亞迪的“肌肉”練得足夠扎實(shí)，引領(lǐng)著一些技術(shù)潮流的方向，比如刀片電池、三合一電驅(qū)動(dòng)、乃至上游的功率器件IGBT、SiC。

“肌肉”的厚重與否關(guān)系到一家企業(yè)在汽車(chē)電動(dòng)化、智能化進(jìn)程中的耐力。而能將這塊“肌肉”的實(shí)力發(fā)揮出來(lái)幾分，需要聰明的“大腦”。目前這顆大腦需要車(chē)輛全身的復(fù)雜芯片組來(lái)實(shí)現(xiàn)每一項(xiàng)功能。

作為一家力爭(zhēng)將電動(dòng)化、智能化關(guān)鍵技術(shù)都握在手中的企業(yè)，比亞迪沒(méi)有只看重“肌肉”的練習(xí)。比亞迪半導(dǎo)體就承擔(dān)著它的智能化進(jìn)程中芯片研發(fā)的重任，為它的全新電子電氣架構(gòu)打下了基石。

MCU隨電子電氣架構(gòu)發(fā)展的兩個(gè)階段

汽車(chē)智能化發(fā)生的最明顯的變化就是汽車(chē)電子化的加深。這種加深基本上可以分為兩個(gè)階段：

一是電子系統(tǒng)增加使ECU和MCU數(shù)量大增，比如從后視鏡、車(chē)窗、雨刷、座椅，到車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，再到車(chē)身控制和引擎控制的電子化，都離不開(kāi)MCU芯片，提升駕駛體驗(yàn)和安全性；

然而追加的電子功能變得相當(dāng)繁雜，線束布局復(fù)雜性加速，使得車(chē)企決定整合ECU功能。在這個(gè)過(guò)程中MCU的數(shù)量減少，但功能更強(qiáng)大、安全性更高，甚至部分部件需要的MCU變更為超強(qiáng)算力的ASIC、GPU、FPGA等。

兩個(gè)階段分別對(duì)應(yīng)的是整車(chē)的分布式電子電氣架構(gòu)和集中式電子電氣架構(gòu)。

根據(jù)比亞迪一份公開(kāi)的資料，十年前比亞迪F3裝有12個(gè)控制器，線束長(zhǎng)度789米；十年后電子元器件設(shè)備數(shù)量顯著增長(zhǎng)，全新一代唐EV的控制器數(shù)量增加到55個(gè)，線束長(zhǎng)至2650米。

分散式的電子和電氣部件導(dǎo)致成本高、管理低效、裝配復(fù)雜、整車(chē)設(shè)計(jì)難度大等問(wèn)題。于是比亞迪對(duì)汽車(chē)電子電氣架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，按照不同功能維度進(jìn)行整合為五大功能域：動(dòng)力控制域、底盤(pán)電子域、安全電子域、信息娛樂(lè)域和車(chē)身電子域。

按照它的設(shè)定，原本在分布式電子電氣架構(gòu)中，車(chē)身電子域分散為智能鑰匙控制器、空調(diào)控制器、BCM、高頻信息接收模塊、胎壓監(jiān)測(cè)ECU、倒車(chē)?yán)走_(dá)ECU等諸多電氣元器件。而在集中式布局中，它們將被整合為一個(gè)多合一車(chē)身控制器。

從分布式到集中式，車(chē)身控制器對(duì)MCU芯片的數(shù)據(jù)傳輸效率和安全性等運(yùn)算控制能力的要求越來(lái)越高。

作為汽車(chē)電子系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)算和處理的核心，MCU是真正讓汽車(chē)變得更加高效的關(guān)鍵。它不僅得到整車(chē)廠及其Tier 1供應(yīng)商的推動(dòng)，而且促使半導(dǎo)體公司將重心放在車(chē)規(guī)級(jí)半導(dǎo)體業(yè)務(wù)上。

可以看到，在汽車(chē)向智能化演進(jìn)過(guò)程中，車(chē)規(guī)級(jí)MCU出貨量持續(xù)上升。IC Insights預(yù)測(cè)，車(chē)規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)將在2020年接近460億元，占MCU整體市場(chǎng)的40％，2025年將達(dá)700億元，單位出貨量將以11.1％復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。

市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)于比亞迪半導(dǎo)體等致力于發(fā)展車(chē)規(guī)級(jí)芯片的企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。尤其是，比亞迪半導(dǎo)體的定位就集中在車(chē)規(guī)級(jí)和工業(yè)級(jí)半導(dǎo)體。

32位車(chē)規(guī)級(jí)MCU的探索、發(fā)展與追趕

比亞迪半導(dǎo)體從2007年進(jìn)入MCU領(lǐng)域。最早開(kāi)始研發(fā)的是工業(yè)級(jí)MCU，經(jīng)過(guò)數(shù)年的積累，它開(kāi)始結(jié)合工業(yè)級(jí)MCU的技術(shù)能力跨越到車(chē)規(guī)級(jí)MCU領(lǐng)域。

十三年的發(fā)展，使它擁有工業(yè)級(jí)通用MCU芯片、工業(yè)級(jí)三合一MCU芯片、車(chē)規(guī)級(jí)觸控MCU芯片、車(chē)規(guī)級(jí)通用MCU芯片以及電池管理MCU芯片。這是自主半導(dǎo)體公司在功率器件之外的又一突圍。

新能源汽車(chē)發(fā)展至今，動(dòng)力電池和電驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)均有可與外資匹敵的企業(yè)，但令人痛心的是，其中的主控芯片和功率器件仍然嚴(yán)重依賴(lài)進(jìn)口。芯片，是自主企業(yè)發(fā)展汽車(chē)電動(dòng)化和智能化過(guò)程中最薄弱的環(huán)節(jié)。

公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)功率半導(dǎo)體市場(chǎng)占全球份額超過(guò)40%，但自給率僅10%；中國(guó)車(chē)規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)占全球份額超過(guò)30%，但卻基本100%依賴(lài)于進(jìn)口。

車(chē)規(guī)級(jí)MCU市場(chǎng)依舊被把握在外資手中。根據(jù)IHS的數(shù)據(jù)，全球車(chē)載MCU市場(chǎng)中，瑞薩電子、恩智浦、Microchip、意法半導(dǎo)體、德州儀器、英飛凌一貫作為頭部玩家，擁有著九成以上的市場(chǎng)份額。

這并不是說(shuō)國(guó)內(nèi)的芯片一直遲滯不前，而是還有待時(shí)間去積累。

自主半導(dǎo)體公司與這些頭部企業(yè)相比，缺少的是從設(shè)計(jì)端到供應(yīng)鏈的可靠性和穩(wěn)定性的積累。比如車(chē)規(guī)級(jí)的wafer、封裝、測(cè)試，在國(guó)內(nèi)曾是一片空白。要探索、要發(fā)展、要追趕，都需要時(shí)間。

所幸的是，已有數(shù)家半導(dǎo)體公司在推動(dòng)國(guó)內(nèi)車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片的發(fā)展，比亞迪半導(dǎo)體就是主力軍之一。

2018年它推出第一代8位車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片，適用于車(chē)身控制等領(lǐng)域，是首款國(guó)產(chǎn)量產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片。

2019年它推出第一代32位車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片，批量裝載在比亞迪全系列車(chē)型上。而且，它正在推出應(yīng)用范圍更加廣泛、技術(shù)領(lǐng)先的車(chē)規(guī)級(jí)32位雙核高性能MCU芯片，基于Arm Cortex-M4F+M0雙核設(shè)計(jì)，可適用于域控制器等車(chē)身控制領(lǐng)域。

迄今為止，比亞迪半導(dǎo)體的車(chē)規(guī)級(jí)MCU裝車(chē)量已超過(guò)500萬(wàn)顆，搭載了超50萬(wàn)輛車(chē)。若加上工業(yè)級(jí)MCU，它的累計(jì)出貨量已經(jīng)超過(guò)20億顆。

不難看出，整車(chē)的背景使它更加明白，汽車(chē)電子電氣架構(gòu)在電動(dòng)化、智能化發(fā)展過(guò)程中迎來(lái)重大升級(jí)，MCU的運(yùn)算控制能力需適用于域控制器。

并且，它的車(chē)規(guī)級(jí)8位、32位MCU芯片都達(dá)到可靠性標(biāo)準(zhǔn) AEC-Q100，是按照功能安全標(biāo)準(zhǔn) ISO26262設(shè)計(jì)。

對(duì)比亞迪半導(dǎo)體而言，背后整車(chē)平臺(tái)的支持，毋庸置疑將加速其對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)MCU產(chǎn)品的定義、應(yīng)用理解和落地測(cè)試。這對(duì)其他自主MCU廠商而言是比較難獲取的資源。

當(dāng)芯片產(chǎn)品系列化越豐富，應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)越成熟，比亞迪半導(dǎo)體在中高端MCU領(lǐng)域內(nèi)的突破會(huì)越快，加速其縮小與恩智浦等的差距。

這也是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體公司的目標(biāo)，不單單是解決聚焦新能源裝備制造“卡脖子”問(wèn)題，更要能進(jìn)入到主流供應(yīng)鏈，并與國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)協(xié)同合作，共同促進(jìn)全球汽車(chē)電動(dòng)化、智能化的快速發(fā)展。
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