汽车MCU的特点和要求

贞光科技深耕汽车电子、工业及轨道交通领域十余年，为客户提供车规MCU、车规电容、车规电阻、车规晶振、车规电感、车规连接器等车规级产品和汽车电子行业解决方案，成立于2008年的贞光科技是三星、VIKING、紫光芯能、基美、国巨、泰科、3PEAK思瑞浦等国内外40余家原厂的授权代理商。获取更多方案或产品信息可联系我们。

MCU作为一颗性能进行裁剪的小芯片，性能指标是一组综合指标，包括产品内核、主频、存储单元、对外接口、控制方式、AD通道数、工作电压、封装方式、引脚数量和温度适应性等指标，用户在使用时还会考虑工具链的可用性、性价比、可靠性等综合因素，MCU比拼的是对应用场景需求理解程度，比拼的是综合的一揽子指标。

MCU的下游是嵌入式开发，嵌入式开发选择的原则：功能特点、可用性、成本和熟悉程度。MCU是一颗应用驱动型芯片，核心在于服务好客户的需求，满足客户的规格需要。

当前汽车MCU主要是8位、32位产品，在汽车智能化、电动化的驱动下，32位MCU增量最大、增速最快，也是当下缺货最严重的车规芯片第一。

汽车MCU由于应用的特殊工况，工作环境对温湿度、EMC、ESD、使用寿命、长期供货能力要求高，相比消费电子MCU而言，消费电子MCU对PPA（功耗、性能、面积）比较重视，迭代速度快，汽车MCU对高可靠（品质、安全）、大容量（软件迭代留余量）、多接口（硬件要可升级）要求高，汽车MCU需要适应未来多年OTA软件升级的需要，对片上资源要留有足够的空间，对汽车软件未来的迭代要有足够深度的理解。

车规芯片对芯片的失效容忍度低，整个杜绝失效的开发理念贯穿从始至终，在研发和制造环节，要求芯片设计团队要重预防，需要通过仿真验证提前发现并把失效扼杀在萌芽之中，在芯片已经上车的环节需要杜绝系统性故障和随机性故障，需要有足够的冗余措施保证芯片的可靠性运行。车规芯片的设计与其他类型芯片的设计差异/设计要求如下：

要有专用开发流程闭环：车用MCU运行工控较多，可按不同的用途（如车身、底盘、动力、ADAS等）要求保证可靠性，可靠性参考AEC-Q100的分级要求，功能软件安全性依托ISO 26262要求等，整体验证流程也要符合功能安全要求

考虑冗余设计：汽车功能安全标准ISO26262-5 2018 产品开发要求，作为可实现高诊断覆盖率的几种措施之一，硬件冗余可包括双核锁步、非对称冗余、编码计算三种，常见的锁步核心有Infineon的Tricore、ARM提供的M、R、A lock-step核心（NXPS32G使用A核锁步、Nvidia Orin使用R核锁步）。

车规供应链配套必不可少：晶圆制造产线及封测产线在量产前需要对产线进行第三方“产线认定”，认定周期0.5-1年，一旦该产线被认定为生产汽车级产品之后，原则上是不可以更改生产设备和制程条件的，一旦改动需要重新认定。同时，又由于当前汽车MCU规格多，制程技术多为40/45/65纳米，产线营运成本高，因此恩智浦、瑞萨、英飞凌、德州仪器及微芯科技等IDM厂多采取晶圆委外代工策略，采用轻晶圆厂模式（Fab-lite）全球外包代工的70%车规级MCU主要由台积电代工，这就导致了国内初创的车规MCU厂商拿到车规晶圆制造产能支持的难度较大，车规MCU发布以后迟迟未见到大规模量产。

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