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佐思汽研发布了《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》。
政策加持，车规级MCU国产化率将大幅提升
中国电动车企正加快采购国产芯片，以降低对进口芯片的依赖，同时推动国内半导体工业体系发展，按照非正式目标，2025年国产汽车芯片总体渗透率将提升至20%以上，同时鼓励国有和民营车企优先采购国产芯片。车规MCU量产周期长、长期以来国产化率极低，在政策加持下，国产车规MCU将进入高速发展阶段。
2024年1月，工信部发布了《国家汽车芯片标准体系建设指南》，到2025年，制定30项以上汽车芯片重点标准，明确环境及可靠性、电磁兼容、功能安全及信息安全等基础性要求，制定控制、计算、存储、功率及通信芯片等重点产品与应用技术规范，满足汽车芯片产品安全、可靠应用和试点示范的基本需要；到2030年，制定70项以上汽车芯片相关标准。政策利好助力国内车规MCU厂商的发展。
国际大厂在车规级MCU领域有先发优势，国内厂商一开始主要从对安全要求相对较低的车身控制领域切入，部分领先企业也正积极布局动力/底盘、座舱、自动驾驶等领域。国内厂商车规MCU产品线布局逐渐完善，且性能逐渐向国际大厂靠拢。
国产MCU产品性能已逐渐向国际大厂靠拢
来源：佐思汽研《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》
1、国产车规MCU已形成初、中、高阶产品全方位布局
车规级高端MCU一直以来都被国际大厂垄断，例如英飞凌在自动驾驶领域基本处于垄断地位，NXP、瑞萨等在网关、动力/底盘领域占据优势。
近年来，国内厂商积极布局高端车规级MCU产品，已有部分厂商切入了高端市场，如芯驰科技、杰发科技等。
国内车规MCU厂商产品线布局
来源：佐思汽研《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》
芯驰科技：在2022年推出了E3系列车规级MCU，应用于区域控制、车身、底盘、动力、ADAS、BMS电池管理等领域，目前出货量超过百万片。奇瑞瑞虎9、星途瑶光等车型上搭载的悬架控制器（CDC）搭载了芯驰科技的E3系列产品。与此同时，E3系列在前视一体机、高精度定位、激光雷达等智能驾驶领域相关应用上也已有量产落地。
2024年3月，芯驰科技又进一步完善E3系列，发布E3119F8/E3118F4，重点面向车身域控、区域控制器、前视一体机、激光雷达等应用领域。新产品采用ARM Cortex R5F CPU，最多配置两个独立的400MHz高性能应用内核，信息安全内核主频最高可达200MHz。在工具链层面，芯驰会支持IAR和Greenhills，适配主流的ARM调试器并提供SDK和MCAL两类基础软件支持。目前芯驰正在与国内外多家AutoSAR厂商合作并开展BSW适配工作。
目前，芯驰科技的MCU产品已经覆盖了区域控制、底盘、智能驾驶等高端领域。
杰发科技：在2023年10月推出首款符合功能安全ASIL-D、基于Arm Cortex R52内核的多核高主频MCU——AC7870x，主要应用在动力底盘域、新能源三电，以及全新电子电气架构下的区域控制器等领域，正式切入高端车规级MCU领域。
2、构建自主可控的国产芯片供应链
2021-2022年车规级MCU一货难求、价格暴涨，让中国的汽车企业意识到了自主可控的供应链体系的重要性，也给国产车规MCU带来发展契机。
国内MCU厂商正在积极构建本土供应链：
云途半导体：过半的上游合作厂商来自国内，已实现从上游晶圆厂到封装测试等多环节全国产化，国产化供应链相应带动产品性价比提升；
豪威集团：OMX14x系列中OMX14xN为全国产化供应链的车规MCU，从Fab，到封测全部为国产厂家；
杰发科技：2023年8月量产的车规级MCU芯片AC7802x是一款全国产化供应链的芯片。
车规MCU在各个功能域的应用情况
传统汽车大概需要40-50个MCU，随着E/E架构的升级，MCU在自动驾驶、座舱、车身及区域控制、动力、底盘、中央计算等等方面的需求也在发生变化，MCU产品逐渐向高性能发展。
各个功能域MCU的应用需求
来源：佐思汽研《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》
在自动驾驶域控领域，主流MCU产品包括英飞凌TC297X/397X系列、最新的TC4X系列，ST的Stellar系列、瑞萨的RH850系列、德州仪器的Hercules、芯驰科技的E3系列等。
自动驾驶域控MCU主流厂商产品布局
来源：佐思汽研《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》
在中央超算平台领域，对芯片的功能安全要求更高。例如零跑汽车的“四叶草”中央超算平台就采用恩智浦的S32G，其中标配版采用高通8155(第三代骁龙座舱平台)+ S32G（3核）芯片的算力搭配；中配版采用高通8295芯片(第四代骁龙座舱平台)+恩智浦S32G（7核）芯片。
恩智浦的S32G系列采用了三个400MHz的Arm Cortex-M7内核，可以根据不同的成本要求和应用场景，提供不同的产品支持。
MCU内核设计趋势，GPU、新型存储、内置HSM安全组件等
传统的MCU产品主要集成CPU、存储器、I/O端口、串行口、定时器、中断系统、特殊功能寄存器等八大部分，而随着域控架构的发展，为高性能、高安全的MCU带来了新的需求。
而随着MCU性能的不断提升，MCU与MPU之间的差异越来越不明显。从目前国际大厂的一些动作看，跨界的MCU或者跨界的MPU是他们重点布局的方向之一。将MPU才有的一些硬件放到MCU上，既可以拥有MCU的低功耗、低成本、简单，又能够实现以往MPU才能做的应用。
• MCU图形处理能力逐渐加强
随着汽车对画质清晰度要求增加、对可缩放地图、视频播放等需求日渐增长，近一年来MCU厂商已经开始在图形处理上展开竞争。ST、英飞凌、瑞萨、NXP等国际大厂纷纷推出集成GPU的MCU产品，国内的兆易创新、先楫半导体等厂商也在积极布局。
部分MCU厂商的GPU布局
来源：佐思汽研《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》
从英飞凌在2023年10月推出的配备新图形引擎的全新TRAVEO™ T2G Cluster系列汽车微控制器看，就是以MCU的成本打造了具有MPU性能的仪表盘、车载信息娱乐和座舱系统。
而且从内存看，MCU内置的图形引擎可将图形处理所需的内存减少3~5倍，从而降低功耗和成本。
• MCU安全性要求更高
MCU是汽车网络中的重要节点，与其他ECU（电子控制单元）之间通过CAN（Controller Area Network）总线或以太网等通信协议进行信息交互。这些通信协议如果不经过加密或认证，就容易被攻击者截获和篡改，从而导致车辆被恶意控制或发生其他安全事故。
因此MCU在汽车网络安全中扮演着重要的角色。为了应对日益严峻的网络安全威胁，我们需要采取有效的措施来加强汽车网络安全。各大车规级MCU厂商也是积极部署高安全性的MCU产品。
芯驰科技：芯驰E3系列满足AEC-Q100 Grade 1可靠性认证，是国内首个获得德国莱茵ASIL D/SIL 3功能安全产品认证、国内首个获得国密二级认证的MCU产品，并且通过了TÜV莱茵ASPICE CL2评估。据悉，芯驰2024年3月新发布的E3119F8/E3118F4集成了HSM硬件安全模块，符合Full EVITA信息安全等级，并与业内领先的信息安全解决方案提供商合作，支持符合ISO 21434标准的信息安全固件。该子系列在功能安全层面可以支持到ISO 26262 ASIL-B，芯驰将为其提供功能安全软件库、FMEDA以及各类功能安全文档，并为其完成ASIL-B级别产品功能安全认证。
瑞萨电子：RH850系列 MCU内置智能加密单元ICU，将秘钥存储在单独的存储区域中，CPU无法直接访问，需要通过专用机制来增强实际的防篡改功能，支持高端的加密操作，如RSA，ECC等；可提供防止软件操纵，连接硬件和软件，安全启动，网络节点中ECU的验证等安全服务。
佐思汽研《2024年汽车功能芯片（MCU）行业研究报告》主要研究内容如下：
汽车MCU市场现状、市场规模、市场格局、供需情况等研究；
汽车MCU在不同应用领域（车身控制、自动驾驶、智能座舱、动力底盘、中央计算域控等）的应用现状、国产化情况、主要产品案例等研究；
汽车MCU产业发展的关键点，如工艺制程、内核技术、存储技术、图像处理功能、功能安全等情况研究；
国内外汽车MCU供应商的产品布局、新产品研发动态、产品应用情况等研究。
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