国泰君安证券2024年8月发布的汽车电子专题报告指出,32位MCU因其高性能和广泛的应用场景,在汽车领域占比已接近80%。随着域控制器成为汽车运算决策中心,算力需求呈现指数型增长,车规MCU正由8/16位向32位全面升级。本文基于报告核心数据,深度解析32位车规MCU的发展趋势与国产化进展。
32位MCU汽车占比近80%,工作频率300-500MHz
MCU可按数据位数分类,位数越高运算能力越强。8位MCU工作频率16-50MHz,主要应用于车窗、车门、雨刮等简单车身控制;16位MCU应用于引擎控制、齿轮与离合器、电子刹车等动力传动系统;32位MCU工作频率最高可达300-500MHz,处理能力和执行效能更好,应用于ADAS、自适应巡航、电子稳定程序、智能座舱等核心控制领域。32位MCU在汽车领域占比已接近80%,是实现汽车智能化的核心器件。
表4:车规MCU分类及应用场景| 位数 | 工作频率 | 主要应用场景 |
|---|
| 8位 | 16-50MHz | 车窗、车门、雨刮、风扇、空调控制 |
| 16位 | — | 引擎控制、齿轮与离合器、电子刹车 |
| 32位 | 300-500MHz | ADAS、ACC、EPS、智能座舱、域控制器 |
域控制器驱动算力需求指数增长,32位MCU全面渗透
汽车域架构分为ADAS域、信息娱乐域、动力域、底盘域、车身控制域。域控制器作为汽车运算决策的中心,需处理传感器收集的海量数据,算力需求呈指数型增长,车规MCU需求逐渐由8/16位升级到32位。ADAS和信息娱乐域的低性能MCU将被集成,底盘域和车身控制域出于安全冗余考虑,所需MCU性能、数量和单车价值量均提升。动力域中电动汽车更加依赖三电系统作为整车驱动力,所需MCU数量和价值量提高。
国产32位车规MCU加速突破
兆易创新GD32A503系列车规MCU基于ARM Cortex-M33内核,已量产适用于车身控制、车用照明、智能座舱等场景。GD32A7系列采用Cortex-M7+M23双核架构,主频更高、算力更强,满足ASIL-D功能安全等级,覆盖ADAS、BMS、OBC/DC-DC等高端应用。国芯科技CCFC3007PT内部测试成功,适用于智能化汽车辅助驾驶、智能座舱及高集成度域控制器。上海芯钛TTA8芯片(ASIL-D等级)搭载博世华域转向系统已批产下线,实现32位高端车规MCU零的突破。
ASIL-D高端MCU国产化率几乎为0%,突破空间巨大
当前中国车规级MCU整体国产化率不足5%,满足ASIL-D等级的高端车规MCU国产化率几乎为0%。在ASIL-D级产品中,外资巨头如英飞凌AURIX系列、恩智浦S32系列、瑞萨RH850系列占据绝对主导。国内厂商从车身控制等ASIL-B级低端产品切入,逐步向ASIL-C/D高端产品迈进。随着国芯科技、兆易创新、上海芯钛等企业在高端32位MCU的突破,国产32位车规MCU有望在未来3-5年实现10%-20%的国产化率。