从存储、MCU、磁器件到IP与测试，车规给汽车电子带来的创新与挑战

2022年8月10日，由全球知名电子科技媒体<电子发烧友>主办的2022年汽车电子创新技术研讨会在中国深圳成功举办。本次会议上，来自东芯半导体、中微半导体、顺络电子、艾德克斯电子、泰克科技、江波龙、爱德万测试、赛晶亚太半导体、兆威机电、博世等企业的领导和技术专家们莅临现场，带来了最新的技术分享。
 

电子发烧友网总经理 张迎辉

 
电子发烧友网总经理张迎辉为本次会议发表了开场致辞，他表示，现在以特斯拉、BYD、蔚小理、吉利等为优秀代表的汽车车企厂商和汽车电子品牌厂商，正引领着新能源汽车的技术创新。也许可能没有人能想得到，汽车电子芯片的缺货周期会如此漫长，国产新能源汽车的发展会在这三年如此迅速！甚至长期在汽车电子设计领域的专家，也没有预计到国产元器件被汽车厂商大规模用在前装市场的时间点提前到来。



传统国际汽车芯片厂商，跟下游汽车厂商和汽车电子企业的合作非常紧密，一直以来在创新、安全、可靠、合规上配合非常紧密，维持着汽车产业上下游的合作共赢发展。正是因为如此，才会让消费者感觉汽车的头部企业的创新像挤牙膏，也无意中造成了上游芯片企业的技术过剩和汽车电子芯片厂商合并的局面。这就给了中国新能源汽车品牌机会换道超车，中国汽车元器件供应链的变局的机会。
 
赋能高附加值产品，探索存储产业“芯”方向
 
本次会议上，东芯半导体副总经理陈磊为大家分享了车用存储的市场规模、应用场景，以及东芯半导体在车规存储上做出的努力。他表示，未来汽车存储将由GB级走向TB级，对存储的性能需求也大幅提升。从当前看，ADAS系统、新一代中控系统，为实现车联网引入5G连接技术、端边云和OTA等均为基础代码、数据与参数存储的载体。未来更丰富的娱乐系统，更强的中控电脑和数字驾驶舱，更完备事件记录系统，更多的传感器和辅助驾驶决策将对存储空间提出“TB级”需求。

东芯半导体副总经理 陈磊
 

东芯半导体股份有限公司是本土拥有自主知识产权的专注于中小容量存储芯片研发设计公司。作为Fabless芯片企业，东芯聚焦中小容量NAND Flash、NOR Flash、 DRAM的设计、生产和销售，也是目前国内少数可以同时提供NAND/NOR/DRAM设计工艺和产品方案的本土存储芯片研发设计公司。
 
目前东芯半导体的主要车规产品规划包括Grade 2的SPI/PPI NAND Flash，以及Grade 1的SPI NOR Flash和LPDDR4X。其中SPI NAND Flash采用了国内领先制程的单芯片方案，同时带有内部ECC。满足数据传输效率的同时，节约了空间，提高了稳定性，在车载显示系统应用广泛。PPI NAND Flash兼容传统的并行接口标准，适合大数据的读写。可提供1Gb到8Gb的容量,3.3V/1.8V两种电压，多种封装方式的产品，以满足不同应用场景。在车载HMI，ADAS自动驾驶辅助技术，仪表盘中广泛应用。
 
国产车规MCU的机遇与挑战
 
中微半导体副总经理兼产品总监李振华在会上对汽车MCU现状和国产车规芯片机遇进行了解读，也分享了中微半导体在车规产品技术上的演进布局。
 
从汽车MCU的市场份额分布来看，整体竞争较为激烈，且市场份额相差不大，占比最多的还是动力控制系统，其次是底盘与安全控制系统、车身电子和车载电子，32位的汽车MCU占据大头。与此同时，海外厂商占据的市场份额高度集中，市占率达到了98%。

中微半导体副总经理兼产品总监 李振华

 
李振华指出，车规级MCU具有比较高的行业壁垒，全球市场由海外厂商垄断。工作温度、寿命和良率等指标要求严格，认证流程复杂且标准高，种种因素结合在一起，车规级MCU的导入时间至少3到5年时间，但车厂要求的供货时间又最高长达30年。

主流车规级MCU多以自有架构为主要路线，海外厂商均已实现32位产品量产，核心厂商料号可达上千颗，且以IDM为主，在产研调动上更有优势。国产MCU仍然以Fabless为主，无法单独进行IATF16949这类流片和封装阶段的标准认证。
 
但汽车电动化、智能化和网联化以及传统部件的升级，也为汽车电子国产化带来了新的市场。以中微半导体为例，中微半导体有20年的MCU量产经验，拥有车规产品量产经验的团队，其按照车规标准AEC-Q100开发的MCU系列产品，已经批量应用于多个汽车厂商，也开始布局电机控制、电池管理、IVI、智能座舱和ECU等应用场景。在标准认证上，中微半导体也于今年和SGS达成合作，开展第三方ISO 26262 ASIL-D认证流程，预计年底完成。
 
顺络电子：顺络汽车电子引领新能源汽车磁器件创新
 
在本次研讨会中，顺络电子工程销售总监赵基界带来了关于“顺络汽车电子引领新能源汽车磁器件创新”的主题分享。主要围绕新能源汽车话题展开，并针对新能源汽车市场带来了一系列的解决方案，包括汽车各个系统中应用到的电感、变压器等。
 

顺络电子工程销售总监 赵总监

 
赵总监表示，顺络电子为提高公司在汽车电子领域的综合能力，与IC方案商、OEM等有着深度的合作关系，并通过拆解新能源汽车，了解前沿技术的发展，力图为客户提供最优质的解决方案。
 
在产品指标优化方面，顺络电子通过底层关键材料的研发，实现了产品的低损耗、小型化、轻量化。据赵总监介绍，目前顺络电子已经成功开发出低损耗的铁基金属材料，实现在原有的基础上将产品的体积降低10%，效率提高1.5%，并且这一创新得到了众多客户的认可和使用。
 
同时为了提高产品良率和可靠性，顺络电子拥有着卓越的实验、测试、分析能力，包括材料分析、失效分析、可靠性分析、电性测试，以及产品电性、热性能、结构、可靠性等多维度仿真，确保产品与客户需求的高契合度，提高产品价值。
 
赵总监表示，在汽车电子领域，顺络电子主要围绕车辆照明、BMS、智能座舱系统、智能驾驶、T-BOX/V2X、车载OBC、DCDC、电驱电控、48V混动系统等九大方面，实现了新能源汽车的应用的全面覆盖，主要以功率电感、片式电感和一般电感为主。
 
其中信号共模电感从低速的CAN Link到千兆以太网均已实现批量交付。隔离变压器可适配400V至800V平台的使用需求。在三电系统中顺络电子也实现了3000瓦、6000瓦，甚至最高40千瓦解决方案的批量交付。
 
 
ITECH：新能源汽车800V高压系统测试解决方案
 
在本次由电子发烧友网举办的汽车电子创新技术研讨会中，ITECH产品应用工程师安鑫，带来了关于“新能源汽车800V高压系统测试解决方案”的主题分享。会议上，安鑫主要围绕800V高压系统的发展及测试挑战、电池测试解决方案以及超级充电桩测试解决方案这三个方面进行了详细的解读。
 

ITECH产品应用工程师 安鑫

 
安鑫表示，400V向800V的过渡不是一蹴而就的，这将会对电池包提出更高的要求，尤其是接线难度和高压接触点风险。在汽车领域，动力电池放电是一个复杂的过程，许多厂商在产品出厂之前会经过严格的测试，这一繁杂的过程可以通过ITECH模拟器模拟动力电池的实际运行工况，完成数据的高速采集和分析。
 
其中，在硬件方面ITECH的IT6000C/IT6000B采用了大容量的缓存设计，可满足电池数据的高速采样，以及充放电数据采集的无缝切换，最大量程可达2250V/1152kW，并兼容让电池充放电模拟功能。在软件方面，ITECH的ITS5300电池测试系统可现实低至1ms的采样时间，拥有着丰富的工步设计及道路工况模拟功能，并能在模拟测试结束后完成测试数据的分析，以及报表的输出。
 
同时，ITECH还可根据用户的不同测试需求，提供模块化的硬件支持。例如温升测试所需的温箱、温度测试仪以及内阻测试仪等。客户可通过灵活的工步组合实现电池容量、寿命、过冲、过放等多项测试来全面验证电池性能。
 
在如何解决新能源汽车动力电池接线打火的问题上，ITECH推出了ITS5300电池系统解决方案。这一解决方案采用了电池反接防打火的设计，通过ITE4003模块检测电池极性，判断电池是否反接，并完成电池测试设备与电池接线端的物理隔断。
 
同时，ITECH还推出了IT7900回馈式电网模拟器和IT8000回馈式电子负载，用于超级充电桩的测试。其中，回馈式设计在大功率的应用场景下，回馈效率可达95%。
 
博世IP技术助力汽车控制芯片快速发展
 
博世半导体应用工程师赵艳带来《博世知识产权业务助力半导体发展》的分享主题。当前博世已经发展超过50年，目前已经在全球MEMS领域中排名第一，并且在即将在马来西亚新建一家半导体测试厂。

博世半导体应用工程师 赵艳

 
赵艳表示，目前博世也是全球创新和IP的领导者。在IP中，博世主要有四种，分别为CAN IP、GTM IP、视觉IP、增强型数据引擎IP。对于CAN的下一步发展，博世也推出了高达20Mbit/s的网络解决方案CAN XL。并且该方案其他主要特点还有支持大尺寸的有效载荷以及新的功能，同时也支持AUTOSAR。
 
GTM IP主要为标准化的I/O协处理器，该模块化设计方法可以定制，拥有丰富的多用途和专用模块集。同时针对这一IP，博世也为合作伙伴提供了丰富的工具和相应服务。值得一提的是，博世的IP优势在于推出前已经在提前在自身的产品中做过验证，对于下游厂商较为友好。