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　　2021年是缺芯常态，特别是造车企业的车规级MCU。AFS据数据显示，在2021年里“缺芯”所导致全球汽车企业减产1千多万辆，2022年预测汽车还将减产。车规级MCU芯片在电动化和智能网联化的强调需求下，显得更为重要，特别是应用在汽车动力、车身、座舱、底盘和安全等应用领域的车规级MCU芯片。

　　围绕车规级MCU芯片产业概况、车规级MCU芯片市场、汽车缺芯分析、及重点企业芯片产品方案等方面，某研究院完成了《车规级芯片产业报告(2022版)》，对产业进行了解读，供行业相关人士参考。

　　一、 车规级MCU芯片产业概况

　　车规级MCU芯片产业链比较复杂，可分为上游制造(芯片设计、晶圆代工、封装检测)，中游器件(集成电路、分立器件、传感器、光电子)，下游产品(雷达、摄像头、整车控制器、电控单元等)。上下游企业众多，在上游材料、半导体制造设备、芯片设计制造等领域均由国际大厂占据核心地位，国内在封测产业领域正在迅速壮大。

　　车规级MCU芯片厂商根据各自的资源和技术优势，选择采用IDM、Foundry代工厂、Fabless无晶圆、IP设计等不同运营模式，分别涉及芯片产业链的不同环节。目前，地平线推出了BPU IP 授权模式，向车企开放芯片IP，联合主机厂共同打造开放创新生态，已经吸引了不少车企。

　　车规级MCU芯片根据功能分为计算控制芯片(主要有功能芯片MCU和主控芯片SOC)、存储芯片、功率半导体(主要有IGBT和MOSFET)、通信芯片、传感器芯片(主要有CIS、MEMS、陀螺仪等)五大类。从芯片工艺制程来看，不同汽车芯片对工艺要求存在较大差异。MCU主要是依靠成熟制程，全球70%MCU生产来自台积电;座舱、自动驾驶及AI芯片等主控芯片持续追求先进制程，高级别自动驾驶正在推动汽车算力平台制程向7nm及以下延伸。

　　二、 车规级MCU芯片市场

　　2021年全球汽车半导体市场规模达436亿美元，预计2026年为676亿美元，复合增长率为9%。产品结构上，在2020年半导体产品的市场需求中，控制类芯片占比23%、功率半导体占比22%、传感器芯片占比13%，存储芯片占比9%，其他占比33%。

　　汽车是MCU最大的应用领域，传统燃油车单车平均需要70个MCU，智能汽车单车平均需要300个MCU，应用领域包括ADAS、车身、底盘及安全、信息娱乐、动力系统等。车载MCU产品主要有8位、16位和32位三类，32位MCU目前是主流，未来随着汽车对精细化控制需求的增加，其占比还会上升。

　　全球车规级MCU市场规模将持续增长，竞争格局稳定，以欧美日传统厂商为主，2021年CR5 约占90%，市场集中度较高。国内车规级MCU厂商处于起步阶段，凭借价格和服务优势，正逐步抢夺低端 MCU 市场。

　　智能网联对算力提出更高要求，汽车芯片结构形式由 MCU 进化至 SoC。SoC是系统级别的芯片，相比MCU在架构上增加了音频处理DSP、图像处理GPU、神经网络处理器NPU等计算单元，常用于ADAS、座舱IVI、域控制等功能较复杂的领域。SoC市场上高通和英伟达处于霸主地位，传统电子巨头TI、NXP和瑞萨进展缓慢，国内科技企业崭露头角，如芯驰、地平线、黑芝麻等。

　　座舱SoC需求将随着智能座舱渗透率上升而增加，随着座舱智能化发展，座舱域控制器进一步集成车载信息娱乐系统、仪表、HUD等其它系统/功能，未来“一芯多屏” 式智能座舱方案将成为主流趋势。

　　自动驾驶SoC对安全的要求更高，同时随着自动驾驶级别的增加，需要算力支持也更高，未来自动驾驶SoC会往集成“CPU+XPU”的异构式(XPU包括GPU/FPGA/ASIC 等)方向发展，长期来看CPU+ASIC方案将是未来的主流架构。

　　在车载计算由分布式向集中式演进趋势下，未来车载芯片将向多芯片融合、高计算能力和高安全性方向发展。座舱域SoC和自动驾驶SoC有望融合，同时具备座舱芯片和自动驾驶芯片全栈能力的芯片厂商在未来将更具竞争力。

　　功率半导体是新能源车使用最多的半导体器件之一。根据使用环境，车规级IGBT功率模块性能向着高功率密度、低热阻、高可靠性趋势发展，半导体材料向第三代SiC和GaN发展。国内车规级IGBT已经突破技术壁垒，部分厂家已实现国产替代，如斯达半导体和比亚迪半导体等。

　　三、 车规级MCU缺芯分析

　　国内汽车半导体在基础环节、标准和验证体系、车规产品验证、产业配套等方面能力薄弱，同时在半导体各个产品自主率较低。目前汽车MCU最为短缺，未来SoC由于高性能产品集中度较高，也存在缺货风险。

　　“缺芯”背景下，车企开始重塑供应链。越来越多OEM选择与芯片厂直接合作，共同研发设计、制造和封装芯片，或直接启动芯片投资和研发计划，提高对整个芯片产业链的掌控能力。这使得芯片厂在智能汽车产业链中的角色逐步从Tier2跃升为Tier1或Tier0.5，在智能网联发展中趋于核心地位。

　　国内半导体企业正在积极探索不同的发展路径，或内生发展、或外部收购整合，还有一部分新兴领域的初创企业加入，如芯驰科技、地平线、黑芝麻等。相对而言，内生发展和新兴领域创业对企业自身的研发能力要求更高。未来国内汽车芯片厂有望在功率半导体、MCU、座舱和自动驾驶SoC等领域实现突破。

　　四、 重点企业车规级MCU芯片产品方案

　　高通在智能座舱平台在技术和市场上处于领先地位，其第三和第四代骁龙座舱平台，不断增强图形图像、多媒体、计算机视觉和AI等功能，优化座舱体验.

　　英伟达在SoC芯片方面，从 Parker、Xavier、Orin 到最新发布的 Atlan，在算力、功耗、工艺先进性上不断提升，持续领先高阶自动驾驶。

　　芯驰科技的车规级MCU芯片产品已覆盖智能座舱、自动驾驶、中央网关和高性能MCU，涵盖了智能汽车电子电气架构最核心的芯片类别。芯驰车规级MCU E3于2022年4月发布，可全面应用于线控底盘、制动控制、BMS、ADAS/自动驾驶运动控制、液晶仪表、HUD、流媒体视觉系统CMS等，为国内高端车规级MCU产品，预计三季度量产。与目前主流车规级MCU产品相比，芯驰科技采用ARM Cortex-R5F CPU架构，最高主频可达到800MHz，比主流100MHz MCU和部分500MHz高性能同类车规级MCU产品领先1-2代技术。