澎湃微电子：国产车规MCU的挑战及思考

2023年11月30日，在“芯向亦庄”2023汽车芯片产业大会上，谈及行业“内卷”，澎湃微电子创始人、董事长兼CEO钟旭恒表示，国内没有经过激烈内卷的行业都难以做到真正的强大，在激烈的竞争之后，往往会有非常强的公司脱颖而出。

钟旭恒坦言，车规MCU面临很多挑战。第一，电子系统快速演进。新能源车强势来袭后，行业发生了巨大变化，尤其当特斯拉入局后，几乎把之前的车规电子系统进行了颠覆性的革新。从最早的分布式MCU传统架构过渡到域控架构，现在比较热门的是中央计算加域控的架构。第二，我们做产品定义，我们到底要做什么样的产品定义？第三，可靠性与品质的挑战。汽车电子应用环境是比工业要更苛刻、更讲究。第四，工艺及产品的积累与创新。第五，人才问题，国内比较缺乏MCU问题诊断和车规品质管控工程师。 

钟旭恒 | 澎湃微电子创始人、董事长兼CEO

以下为演讲内容整理：

汽车电子系统演进对MCU的挑战

近年来，电子系统快速演进，汽车行业发展十分迅速。从新能源车开始出现后，行业发生了很大的变化。尤其是特斯拉进入该行业后，车规电子系统发生了颠覆性的革新，从之前的分布式MCU传统架构到域控架构，再到当前比较火热的中央计算加域控的架构。

当前汽车电子系统演进给MCU带来了诸多挑战。第一，车规MCU设计和验证的时间非常长，难以适应外部需求的快速变化。第二，车规MCU产品在功能和性能上的延展性与成本之间的平衡问题。第三，传统ECU是单核小算力MCU，而当前域控、中央计算需要多核、异构等复杂算力MCU，这一变化给传统MCU厂商带来了许多设计和技术难题。

可靠性、品质的挑战

汽车电子的应用环境比工业更为严苛，对于车的安全性要求十分高，因此对电源干扰、电磁干扰等需要较高的EFT、ESD等指标。

 图源：演讲嘉宾素材

传统国产MCU公司以消费类居多，在可靠性层面是弱项。可靠性在汽车应用场景容易出现问题，这些问题与车规应用环境有很大关系。靠性问题的诊断难度较大，需要应用系统的支持，需要tier1和主机厂和芯片公司一起进行诊断，但国内的tier1和主机厂缺乏与芯片厂家合作的经验，诊断可靠性问题任务艰巨。

当前国产车规MCU芯片在品质层面面临五大挑战。首先，国产MCU公司尤其是初创公司在品质环节缺乏足够的经验，国内团队比较缺乏汽车芯片QC（品质管控）方面的人才。第二，新工艺、新产品如果没有丰富的前期积累，其PPM下降将是一个长期过程。第三，PPM值下降的过程需要足够的芯片量产数量，百万级是起点。并且PPM值的下降有一个迭代过程，需要我们和客户都进行测试后，在不同场景中发现所存在的问题，持续进行迭代。第四，国内缺乏经验丰富的MCU问题诊断工程师。国内MCU公司大多数人才来自国外MCU公司，而这些国外大厂的工程师在做设计的时候，其MCU已有很好的基础，国内初创公司的产品往往要从头开始。第五，趋近0PPM的要求对于任何新公司而言都是一个巨大挑战。

汽车产品迭代周期大幅缩短的挑战

当前汽车市场越来越趋近消费电子，竞争加剧，且汽车设计周期大幅缩短。客户对于车规MCU的要求不只局限于成熟易用，还需要有良好的服务，加速其芯片的上车过程。

此外，国产车规MCU产品在成熟度、开发工具、支持套件等方面面临较大压力。车规MCU公司还需要素质过硬，要有一定规模的AE和FAE团队，为客户提供良好的服务。不同主机厂、tier1对芯片的需求是有差异的，这就需要AE和FAE团队提供很好支持，解决其在使用芯片过程中所遇到的问题。

可持续发展的挑战

当前国产车规MCU以初创公司为主力，大多无其它主业支撑，但车规MCU的投入很大，其投入产出比需要认真考虑。车规MCU研发周期较长，最少需要8个月的时间进行设计和验证，大多需要1年以上。芯片设计好后，需要导入给客户，导入周期比其他行业的产品更长。tier1和主机厂测试完成后需要上量，这一过程也十分漫长。

图源：演讲嘉宾素材

当前做中低端车规MCU的公司很多，大批国产MCU和上市公司都卷入其中，未来内卷不可避免。在此背景下，中低端车规MCU高毛利率可能无法维系。因此初创车规MCU公司需要向高端市场演进，做单价更高的MCU产品，这意味着投入和风险都会更大。当前初创MCU公司做域控已经成为了不可避免的趋势，因此高投入和高风险难以避免。

个人认为国产车规MCU的前进道路不会一帆风顺，我们需要充分预估到有可能出现的困难。我希望主机厂和行业大佬能够共同行动，创建一个对国产芯片公司发展更友好的环境。此外，当前半导体投资泡沫消减，初创车规MCU公司需要谨慎做好财务规划，考虑清楚产品的投入与产出。不过国产MCU的发展道路虽然是曲折的，但前途是光明的。

我们公司在车规MCU的发展主要分为三个阶段。在1.0阶段，我们先做一些极小算力的东西，如高集成度的电源等，安全等级先做到AEC-Q100，有氛围灯和小电机等产品。2.0阶段为中等算力，资源较大，安全等级做ASIL-B，比如大灯、尾灯等产品。在有了较好经济基础和其他业务支撑下，3.0阶段考虑更大算力，如多核达M7以上，甚至是A系列的CPU，有大规模的片上资源，安全等级达ASIL-C或ASIL-D，如域控制器等产品。

 图源：演讲嘉宾素材

图源：演讲嘉宾素材

当前汽车氛围灯和车载小电机的市场发展很快，我们正在布局做这两款产品。汽车氛围灯的芯片不是传统的MCU，会把电源和LED驱动集成进去，还包括LIN PHY。车载小电机也不是传统的MCU，还带有电源和功率器件、LIN PHY。

（以上内容来自澎湃微电子创始人、董事长兼CEO钟旭恒于2023年11月28日-30日在“芯向亦庄”2023汽车芯片产业大会发表的《国产车规MCU的挑战及思考》主题演讲。）