MCU，又称微操控单元，广泛用于车内几十种次体系中，如悬挂、气囊、门控等，是轿车电子体系内部运算、处理的中心。MCU是轿车电子操控单元（ECU）的重要组成部分。ECU又称为轿车的“行车电脑”，首要经过车载传感器信息、总线数据的收集和交互来判别车辆状况，并结合驾驭员的意图，凭借履行体系来操控轿车。
近年来，车规级MCU商场规模添加敏捷，据IC Insights数据，2020年全球车用MCU出售额近65亿美元,估计未来3年涨幅可达24.6%。2021年车用MCU销量已占MCU全体出售额的逾越40%。单车MCU用量不断进步，来自中信证券数据，每辆传统轿车均匀用到70颗以上MCU，智能轿车则超300颗。
从技能视点来讲，MCU现在首要有3种：8位、16位、32位。其间，8位作业频率在16-50MHz之间，具有简略经用、贱价的优势；32位MCU作业频率最高，处理才能、履行效能更好，使用也更广泛，经过选用先进制程工艺，32位价格也在逐步下降。而夹在中心的16位，因缺少优势，商场不断被揉捏，现在出货份额最低。
32位MCU是轿车MCU商场干流，而且跟着轿车架构集成度的进步，推进车用MCU向32位晋级，成为当时干流。据电子工程专辑数据，2020年其占比已逾越车用MCU的60%。台积电在2021年三季度年与2020年三季度的产值比较，用于轿车MCU的晶圆厂产能添加60%，比疫情前水平还高出30%。其间，在详细产品类别上，有组织统计数据显现，逾越四分之三的轿车MCU出售来自32位微操控器，上一年营收估计将到达58亿美元，16位和8位的营收估计分别为13亿美元和4.41亿美元。一起，由于商场供给严重，32位轿车MCU出厂价格在2021年上升13%。前段时刻英飞凌的TC397，代理商官方信息无库存、交货周期为43周，报价更是高达近千元人民币。
车厂、芯片厂商往往依据本钱、空间、功耗、功用等要素，选用不同位数MCU的组合方案。在车身使用层面，3种MCU有各自首要使用范畴，32位首要会集在车身操控、仪表盘、驾驭辅佐体系等。
由于车载MCU具有较高的技能壁垒，而国外厂商技能堆集深沉，前三大巨子瑞萨、NXP、英飞凌的市占率高达90%，欧美榜首队伍在技能堆集、供给关系上具有先发优势。但商场过于会集的危险，在“缺芯”危机中也凸显出来，MCU首战之地，成为“缺芯”主角。整车厂遍及开端经过更多途径收购芯片、添加供给商备选，来缓解芯片缺少的问题。“缺芯”危机从另一个视点了解也是国产MCU厂家的新机会。
国内车规级MCU厂家，现在有十几家，其间7家已有产品发布，如杰发科技、赛腾微电子、琪埔维等。这些厂家首要会集在车身域，包含轿车灯、车窗、雨刮器等。依据博世经典五域，整车首要分为主动驾驭域、底盘域、信息文娱域、车身域、动力总成域等。比较其他4类，车身域在价值量上相对较低。
首要，是车身域增量的国产代替。曾经只使用在高端车的功用，如车载无线充、气氛灯操控、流水尾灯操控等，现在许多运用在中低端车。据赛腾微电子数据，现在约10万辆左右的家用轿车有这样的增量需求。
其次，动力域、底盘域的技能立异。本乡MCU尽管进入了智能表计、高端智能家电等范畴，可是中高端使用范畴工控、高端家电、医疗、轿车仍然被日系、欧美系厂商操纵。
现在国内做MCU有两种开展形式：一种是跟从战略，经过购买内核和外设IP完结规划拷贝国外厂家；这样做有两个缺点，一个是买来的IP都是通用IP ，做了许多冗余规划，造成了本钱糟蹋；别的一个是不清楚买来的IP有哪些缺点及在哪些使用场景下会失效，这样会影响产品的可靠性，质量不可控。别的一种形式是自主立异，从内核到外设，一切的IP都是自主研制，能彻底把握产品的特性。能够规划出用在工控、强搅扰作业环境的高可靠性MCU，有很好的可靠性和稳定性。
在我国集成电路工业迅猛开展的严重机会以及全球车规芯片“缺芯提价”的大布景下，从2020年至今，仅我国商场，轿车级MCU的出资金额就逾越200亿元。本钱也开端涌入：
2021年末，姑苏旗芯微半导体有限公司宣告完结新一轮融资，出资方包含上汽旗下尚颀本钱、小米产投、经纬恒润、顺为等。该公司根据ArmCortex-M4的32位车规级MCU芯片FC4系列已开端流片，估计2022年榜首季度能够拿到工程样品。
姑苏云途半导体的亿元A轮融资，首款车规级32位MCU芯片YTM32B1L系列产品现已量产，首要使用于传感器操控、EPS、T-Box、TPMS、座椅、电动尾门、车窗以及车灯操控等中低端使用。公司本年行将量产的第二款车规级MCU是ASIL-B等级YTM32B1M系列产品。后续公司将首要投入功用安全ASIL-D等级使用于轿车电驱电控和域操控器的多核产品。
芯旺微电子近来宣告完结数亿元C1轮融资，根据自研KungFu内核的车规级32位MCU产品已完结大规模量产，一起进入了韩国现代、德国群众等海外车厂供给链体系。本轮融资资金将用于投入车规级芯片的研制和商场推广，包含ASIL-D等级使用于轿车发动机和域操控器的多核产品。此前，产品首要用于车身操控、轿车电源与电机、轿车照明和智能座舱等中低端使用场景。
CHIPWAYS（琪埔维）同样在上一年末宣告完结A+轮3亿元融资，将首要用于车规级传感和操控类芯片的系列化事务。公司是国内仅有一家一起完结ASIL-B和ASIL-C级MCU量产的轿车半导体厂商。
除新锐企业外，一些下流传统职业巨子也在杀入这个赛道。2022年头，美的集团宣告开端投产MCU操控芯片，全年产值约1000万颗，未来将持续进步芯片产值，一起还将方案布局轿车级芯片。包含芯驰科技、芯擎科技在内的几家从轿车级SoC切入轿车商场的玩家，也正在布局车规级MCU的研制。
事实上，现在，外资车规级MCU厂商的产品线，从低端到高端使用的MCU芯片单价差异巨大。以32位MCU为例，从不到几十元到近千元人民币不等。而现在，国内大部分MCU草创公司都是以Arm核快速切入，价格遍及在几元到几十元不等。由于缺芯并非“常态”，一起由于轿车职业需求天花板显着，现在国内数十家企业挤入轿车MCU赛道，能够预见，未来竞赛将会十分剧烈。
跟着整车电子架构的会集化趋势加速，单车MCU的用量和品种也将呈现“减缩”。MCU的功用将进一步进步，高端MCU将“吃掉”曩昔许多低端MCU的用量。比方，几家头部的轿车级MCU大厂现已在瞄准未来轿车跨域高功用MCU的研制，将多个使用集成到单个芯片，集成虚拟化功用，答应多个要求ISO26262 ASIL D功用安全级别的软件体系（虚拟化）独立运转。
如，现代轿车和三星电子协作，两家公司未来将方案联合开发10nm轿车级AP处理器，这种集成芯片将或许代替现在刹车、安全气囊、车身操控等多个部件所需的MCU。在一些半导体厂商看来，在CPU和MCU（使用和操控处理器）之间传统边界正在被打破。
接下来商场竞赛的门槛将不只是要契合AEC-Q100，还要到达相应的功用安全和信息安全等规范。关于国产MCU厂商来说，商场门槛也在不断上升。
在曩昔几年时刻，全球环绕半导体工业的整合还在持续，且有不断深化和加速会集的趋势。这其间，轿车职业是传统半导体巨子的要点赛道。而高功用MCU是智能轿车赛道的未来主角。近来，英飞凌宣告推出最新Aurix处理器（TC4x，轿车级高功用MCU），经过几个额定的硬件加速器明显进步功用，根据28nm工艺，方案于2024年下半年量产。最重要的是，新版本现在还支撑虚拟化概念，满意更多使用范畴。
Aurix根据英飞凌TriCore架构（一个DSP，一个RISC核和一个传统的MCU），到现在为止这款MCU现已在轿车商场出货大约3.2亿颗，而且在对功用安全性要求更高的使用范畴占有头部商场份额。
作为新一代TC4x，在原有TriCore架构基础上，添加了一个并行处理单元(PPU)和一个可扩展的SIMD矢量处理器，旨在掩盖不同的AI拓扑的要求，意图是满意新的轿车电子架构的晋级，适应从分布式向会集式的需求改变。
除了更高的时钟频率外，PPU将上一代Aurix核算才能进步78%；信号处理单元(SPU)接管了多传感器交融信号处理的核算，与上一代比较，功用进步了4倍。整体功用来看，英飞凌会给出的数据在ASIL-D条件下供给了60%的功用添加，一起考虑到了ISO 21434网络安全规范。
另一个亮点，便是支撑Hypervisor，榜首代TC4x最多支撑8个虚拟机。现在，英飞凌正在与Synopsys协作，供给为PPU开发软件所需的优化编译器、调试器、模拟器和库。此外，为了加速客户的开发速度，还将添加Matlab对主动代码生成的支撑。
此外，TC4x支撑全新的SOTA功用，满意长途剖析和确诊功用。一起，装备了5Gbit轿车以太网、PCI-E等高速通讯接口，以及CAN-XL和10BASE T1S轿车以太网。
而在英飞凌之前，瑞萨在两年前推出的RH850/U2A，便是一款集成了根据硬件的虚拟化辅佐功用，一起坚持传统RH850产品的快速、实时功用的跨域MCU特色。
在上一年末，瑞萨再次发布一组功用更强壮的MCU——RH850/U2B，将多个使用集成至单个芯片，完结从用于车身和底盘操控体系的RH850/U2A到高功用RH850/U2B的全场景使用掩盖。一起，经过与瑞萨用于智能轿车中心网关体系的R-Car S4 SoC相结合，RH850/U2B能够用于全新区和域操控使用，一起满意本钱、安全和加密等车辆体系所需的苛刻要求。全新核算加速器IP、硬件虚拟化机制的Hypervisor、支撑安全、快速的零等候OTA软件更新、双区嵌入式闪存以及多个AES128锁步模块实例，用于无抵触、确认安全性和安全通讯是这款高功用MCU的杰出亮点。
因而，整体看，在MCU范畴，除了中低端产品的商场代替，高起点研制投入的门槛还在不断进步。一起，中低端产品或许被高功用MCU代替的趋势也益发清晰。国内本乡企业想迎头赶上并完结逾越，咱们不得不说，要有很长的路要走。
就技能开展趋势而言，未来MCU的方向，除了不断扩展算力、支撑虚拟化，一起考虑到未来智能轿车各个中心模块的使用，一种可扩展的一致架构的MCU以及集成的软件开发环境，最大极限地削减各种使用程序的开发负载和进步重用率，成为下流客户的最优挑选。
