车辆E/E架构持续变革，本土芯片厂如何“因地制宜”接招？

汽车“新四化”带给整个产业链的想象正在持续扩容，底层芯片尤甚。 

“随着‘新三化’（电动化、网联化、智能化）的上车，我们看到车辆的E/E架构也发生快速变化，电子电气架构从分布式向集中式的方向发展。在整个电子电气架构平台的演进过程当中，汽车芯片本身的性能和架构也在发生很大的变化，但是对于芯片的高性能、高安全、高可靠需求是始终不变的，这也是车辆最基本的要求。”在2024慕尼黑上海电子展期间，紫光同芯汽车电子事业部副总经理杨斌如是谈到。

而当本土新能源汽车产业链日渐完善，曾经高门槛的半导体产业也不再那么难以望其项背，越来越多国产芯片公司得以敲开汽车电子的机遇大门。作为其中代表之一，紫光同芯也不例外。 

汽车产业链加速重构，本土芯优势在于“因地制宜”

根据中汽协最新数据，2024年6月，新能源汽车产销分别完成100.3万辆和104.9万辆，同比分别增长28.1%和30.1%，市场占有率已经来到41.1%。

中国新能源汽车一路高歌猛进，“新三化”进程不断加速，推动单车芯片搭载量和价值量双双持续增长，智能电动汽车领域对车规级芯片的需求越发旺盛。 

公开数据显示，传统燃油车所需汽车芯片数量为600-700颗，电动车所需的汽车芯片数量将提升至1600颗/辆，而更高级的智能汽车对芯片的需求量将有望提升至3000颗/辆。

在价值量上，根据紫光同芯给出的数据，传统燃油车时代汽车电子的价值量是两万多（人民币，下同）的水平。智能化、网联化、电气化的催生，特别是电气化带来大量电子元器件的上车，预计2025年单车的电子零部件的价值量会翻番，达到接近5万元。

行业大趋势下，包括主控制芯片、传感器、功率半导体以及网络通信器件等，在车上都迎来了广泛的应用。

众所周知，半导体产业是一个技术门槛极高的领域，长久以来，英飞凌、恩智浦、意法半导体、德州仪器和瑞萨等汽车芯片龙头称霸整个市场，中国本土企业一直苦于在“门外”徘徊。不过，伴随中国新能源汽车企业在全球汽车产业链中占据更重要的位置，全球汽车产业链也在加速重构。

“从现在国产芯片的上车的状态来看，经过过去几年的缺芯，大量国产芯片厂家陆续推出自主研发的芯片产品，在国内很多车企上有比较多的应用，像车身电子、简单的传感器等等方面，这一块现在国内有很多家公司也是做得非常不错。但是我们也看到了差距，差距在高端的芯片领域，特别是像在动力域、底盘、智能驾驶、区域控制器领域，国产汽车芯片应用还不是特别多。”在杨斌看来，这一方面是因为这几个领域的应用对汽车的芯片要求特别高。其次，导入周期也很长。还有相关的生态不是很健全。“这就导致高端芯片还是一块空白，也是蓝海。”

那么如何在这无法避免的差距中，找到属于本土企业的蓝海之机？杨斌认为，国产芯片厂商最大的一点优势就是贴近客户，可以快速响应客户需求。

其以紫光同芯为例，他表示从产品的创新和新产品定义角度来说，我们能够提供更适合中国本地需求的中国特色的方案；其次是能提供快速的本地化服务产品；再者，从长远来看，汽车产业链往中国转移是一个很大的趋势；此外，随着国内的制造工艺水平提升，成本也具有相当的竞争力，可以提供更具性价比优势的产品。

“在独创性优势上，我们是全正向自主开发芯片产品，我们有自己开发的一些模块和特色的一些功能，这些功能是针对本地客户市场的一些需求开发出来的。”杨斌介绍道。

事实上，依托在安全芯片领域二十三年来的研发和量产经验，紫光同芯是较早一批“跨界”到汽车电子领域的一员，并在持续开疆扩土，已经全面打造了汽车控制芯片、汽车安全芯片、功率器件及多个终端方案。在本届展会上，紫光同芯“汽车芯家族”也强势登场。

全场景汽车芯生态布局

值得一提的是高端域控MCU，不管是从数量上还是性能要求上都已成为整车五大域中极为关键的核心芯片，然而这一领域又是国产芯片最为薄弱的环节之一。普遍来看，国产MCU玩家主要聚集在中低端，同质化竞争激烈，而高端领域又面临起步晚、研发周期长、回报慢、难度高、生态不完整等挑战，提升效率、保障安全、降低成本及增强性能仍然是国产芯片的主要任务。 

而车规级MCU恰恰是紫光同芯重点布局的产品，紫光同芯打造了从高端到低端的丰富的汽车控制芯片产品矩阵，推出系列集成ARM R52+内核的多核域控MCU——THA6系列。

据介绍，该系列产品在功能安全上已获得ISO26262 ASIL D级别功能安全流程和产品Ready认证；信息安全上，内置HSM模块，支持国际、国密算法，达到EVITA-Full最高等级；优化成本上，内置硬件RDC模块，可支持软解码和硬解码两种旋变解码方式，显著降低系统成本；性能提升上，集成最新版本GTM模块，支持高精度PWM，可实现硬件加速；可靠性上，已通过AEC-Q100认证，支持各电源域过压、欠压、过流、短路保护及安全报警。

此外，该系列产品提供丰富的外设资源，扩展兼容性强，支持国际主流及国内厂商的工具链适配，系统级应用方案可无缝移植，适用于新能源三电系统、传统动力系统、底盘系统、域控系统等汽车全应用场景。

杨斌指出，第一代THA6多核域控芯片已率先完成百万公里路测，在高原、高温等极端环境下表现出色，并且已经在多家主流车企成功应用，并在稳步增产中。他还透露，其下一代产品基于更先进工艺打造，今年也已经成功回片，目前已给客户送样。未来还会有更多的汽车电子产品推向市场。

当然，在汽车控制芯片之余，紫光同芯还进行了长期的产品规划和完整布局。“除了MCU，我们的汽车电子产品还包括存储、安全芯片、车上的无线连接。同时我们在模拟和功率半导体领域也有布局，包括电机驱动的Gate driver芯片，还有功率器件MOS&IGBT以及未来的碳化硅都在规划当中。所有这些组成了紫光同芯在汽车电子领域的产品布局，可以满足车辆上的五大域以及各个控制器上应用的需求。”杨斌坦言。

像是在汽车安全芯片方面，紫光同芯打造了满足车-云-端安全性的数字钥匙整体解决方案、基于中国首获CC EAL6+认证芯片的车联网安全解决方案、车载eSIM解决方案等，该系列产品已在多家主机厂和Tier1大规模量产。

另外在功率器件方面，杨斌认为，“从整个汽车电子的角度来讲，电动化、智能化带来的价值量的增加大部分是来自于功率半导体传感器等芯片。”也因此，功率器件成为紫光同芯自去年开始着重布局和规划的领域。

据透露，紫光同芯自主研发的系列产品支持多种封装，满足高可靠性需求的同时具备超高性价比。其IGBT和MOS相关产品已经实现成功流片，目前在陆续给客户送样。

总体上，基于长远的目标，紫光同芯整个产品系列的开发都直接对标到英飞凌、瑞萨等国际大厂。目前，其汽车芯片已在发动机&变速箱、新能源主驱&BMS、线控底盘、ZCU、ADAS域控、数字钥匙、T-BOX、V2X、网关等汽车核心领域得到广泛应用。

据悉，过去20多年，从安全芯片到汽车电子，紫光同芯的产品已覆盖金融、通信、政务、交通、教育、医疗等多元化生活场景，累计出货230多亿颗芯片，销往包括亚洲、欧洲、美洲和非洲在内的20多个国家和地区。 

业界普遍认为，汽车未来会变成一个移动的智能终端。“汽车是一个新的产品形态。像未来的智能车，会变成城市的储能节点，也会变成车联网的节点，未来还会有飞行汽车，成为低空载人的交通工具。”杨斌表示，紫光同芯会随着汽车的发展，在移动出行、智能交通、智慧城市等领域，持续布局一系列软硬件产品。

他还特别谈到，面对当前汽车电子赛道的风口与泡沫，内卷与降本增效，本质还是要从技术的自主创新出发，带给消费者全新的价值，而不是单纯的一味去拼成本，靠低成本去占领市场。后者是一种零和博弈，这种“内耗”是没有意义的。

不难预想，随着中国新能源汽车产业在发展的快车道上越走越远，全球汽车产业链在加速重构，不过，整个产业链的转移仍需要过程。行业高度“内卷”之下，那些耐得住“寂寞”的芯片企业，也终将守得云开见月明。而对于紫光同芯，其目标是致力于成为中国汽车电子领域的头部领军企业。