实现国产替代的车规级MCU盘点及主要应用场景

发布时间:2024-03-29 阅读量:442 来源: 我爱方案网 作者: bebop

摘要:当前汽车智能化发展趋势对MCU性能以及需求量不断提升,间接提高MCU在整车的成本比重,不断拓宽车规MCU成长空间,驱动车规MCU量价齐升。虽然当前车规级MCU市场被国外巨头主导,但国产芯片厂已经开始从低端开始切入到车规赛道,并逐步向中高端进发。我爱方案网团队根据所积累的芯片厂商数据、市场分析以及厂商调研采访,精心挑选出已经实现国产替代的车规级MCU,以供参考。

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车规级MCU按应用领域划分,可以分为车身域、动力域、底盘域、座舱域和智驾域。其中对于座舱域和智驾域来说,MCU需要有较高的运算能力,并具有高速的外部通讯接口,比如CAN FD和以太网,车身域同样要求有较多的外部通讯接口数量,但对MCU的算力要求相对较低,而动力域和底盘域则要求更高的工作温度和功能安全等级。
底盘域控制芯片底盘域是与汽车行驶相关,这类芯片在功能上通常涉及到汽车的行车、制动、车身稳定、转向稳定和悬架控制,在算力要求和功能安全等级要求都比较高,通常需要ASIL D等级,如果是涉及到驱动电机控制,还需要高主频,一般要求单核200到300MHz,整个MCU需要至少双核。
车规级芯片产业中,国产芯片厂对于切入到车规赛道均采用的是从低端开始、慢慢切入到中高端,在底盘域、车身域和座舱域,先楫HPM6800系列、旗芯微FC7300系列、小华HC32F460系列等国产供应商在进行对比和选型,产品具体资料如下:
01
先楫 HPM6800
HPM6800是先楫半导体针对工业HMI、汽车仪表领域推出的高性能MCU,主频600MHz RISC-V CPU内核,支持双精度浮点运算及强大的DSP扩展,算力1710DMIPS,支持扩展内存DDR2-800,DDR3/DDR3L-1333,配备2.5D OpenVG GPU,MIPI、LVDS双屏显示接口及双摄接口,单芯片MCU开发简便,启动时间低至百毫秒,系统功耗低,可应用于汽车/工业数字仪表显示和人机界面领域。
应用场景:
先楫HPM6800系列集高算力、低功耗、高集成度和出色多媒体能力等特点,是一款特别适合于带复杂图形图像处理、数字仪表显示、高性能多媒体用户界面应用的新一代应用平台。其中,HPM6800高度集成的特性,无需电源管理子系统,有助于降低系统成本。适合以下目标应用,但不仅限于这些应用:

  • 汽车仪表/摩托车仪表/工程车仪表
  • 人机交互界面(HMI)
  • 电子后视镜(CMS)
  • 车身域控(ECU
  • 车载通信终端(TBOX)
  • 网关(Gateway)
  • 智能管理系统平台
  • 视觉/语音辅助产品
  • 工业相机
  • 高端医疗设备

02
旗芯微FC7300系列MCU

FC7300是旗芯微半导体推出的对标英飞凌 TC家族控制器,满足最高安全等级ASIL-D的规格的高性能MCU产品,并覆盖汽车动力、智能底盘、功能安全控制器、域控制器等应用领域。

旗芯微FC7300系列MCU性能特点:
内核: Corte-M7
主频: 300MHz
FLASH: 8MB(三核)/4M(两核)/2M(单核)可选
SRAM: 1088KB/640KB/512KB
接口: 10/6/4个CAN-FD口,2路I2C接口,8/6路SPI接口,1个千兆网口并支持TSN功能,支持高速网络功能并满足高实时性传输要求。
Input Power:3.3V~5.5V
车规认证:AECQ-100 Grade1(-40度~+125度)
功能安全: ISO 26262  ASIL-D
封装:176LQFP-EP, BGA320
应用场景:
FC7300系列MCU可满足电机控制、电池管理系统、悬挂系统、ESC车身稳定系统、EPS电子助力转向、APA自动泊车、ABS刹车防抱死等场景的应用。
03
旗芯微 FC4150F512
苏州旗芯微半导体有限公司成立于2020年10月,将基于ARM Cortex M4、M7等系列架构构建面向汽车不同应用场景的高性能、高可靠性的片上系统,开发智能汽车高端控制器芯片。通过采用自研IP,多核锁步等技术以及应用于车规芯片的六西格玛模拟电路设计流程,设计出覆盖安全标准ISO26262 ASIL-B至ASIL-D的全系列产品家族。公司产品均满足车规AEC-Q100、功能安全标准ISO26262以及各项车规可靠性测试,可广泛应用于车身、汽车仪表、安全、动力、电池管理等领域。
FC4150F512芯片属于旗芯微FC4150产品家族的5V电压车规级MCU。FC4150产品系列是基于Corex-M4F内核的高性能车规级MCU,支持ASIL-B功能安全等级,AEC-Q100 认证,Grade 1等级,适用于汽车的BCM、BCM+、BMS、照明、电机控制、HVAC、TPMS和T-BOX等应用。
性能方面,FC4150F512主频高达150MHZ、内置512KB的Flash和128KB的SRAM,3.0V-5.5V的工作电压,带有6个CAN口,其中3个支持CAN-FD。并针对成本敏感的应用进行了优化。
该产品提供开源SDK软件包,驱动开发样例支持多个IDE:Keil,IAR, Eclipse。并且提供自主开发的MCAL软件,该软件遵守ISO26262功能安全开发流程,支持FULLAUTOSAR和单独AUTOSAR CAN/LIN/Ethernet协议栈应用。
04
小华HC32F460
小华HC32F460系列芯片是基于ARM Cortex-M4 32-bit RISC CPU,工作频率200MHz的高性能MCU。该芯片还集成了高速片上存储器,包括512KB的Flash,192KB的SRAM,并支持宽电压范围(1.8-3.6V),宽温度范围(-40-105℃)和各种低功耗模式。
接口方面,HC32F460系列芯片集成了丰富的外设功能。包括2个单独的12bit 2MSPS ADC,1个增益可调PGA,3个电压比较器(CMP),3个多功能16bit PWM Timer(Timer6)支持6路互补PWM输出,3个电机PWM Timer(Timer4)支持18路互补PWM输出,6个16bit通用Timer(TimerA)支持3路3相正交编码输入及48路Duty独立可设PWM输出,11个串行通信接口(I2C/UART/SPI),1个QSPI接口,1路CAN,4个I2S支持音频PLL,2个SDIO,1个USB FS Controller带片上FS PHY支持Device/Hos。

应用领域:可应用于汽车电动背门、伺服电机控制器、面板控制器 、编码器等领域


05
比亚迪半导体BF7006AMXX系列


比亚迪半导体的车规级MCU采用高可靠性的车规级制造工艺,严格按照AEC-Q100 Grade1质量标准测试认证,遵循IATF16949体系下生产管控流程。其8位和32位内核系列MCU的安全等级可最高达到ISO26262 ASILB标准,已大规模用于电动车窗、电动座椅、雨刮、车灯、仪表、后视镜、车锁等多种汽车通用控制。

BF7006AMXX 作为一款满足汽车AECQ100 GRADE1 品质等级的32 位通用MCU,依照ISO26262 ASIL-B 等级标准要求设计;其内部集成CAN、LIN、UART 等多种通信模块,多路计数器、计时器及PWM 功能,并包含有高精度ADC,存储支持EEPROM 即时数据保存等多种通用模块。封装形式为LQFP64、LQFP48、TSSOP28,适合如电动车窗、电动座椅、雨刮、车灯、门锁等多种汽车电子车身控制应用。


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