1、工规芯片的温度适应要求在-40℃至85℃,商规芯片的温度适应要求在0℃至70℃。工规芯片的可靠性及质量要求更高一些。
2、工规芯片的价格更高一些,商规芯片更讲究性价比。
3、工规芯片寿命约10年,商规芯片寿命在3-5年。
工作温度范围上最容易看出电子元器件级别的区别。更宽的温度范围代表着芯片的各种参数在工作温度方位内都要达标。同时,为了实现更宽的温度范围,往往需要在芯片制造工艺、功耗、封装工艺等各方面做出改变。可谓是四两拨千斤。
军工级:(-55℃~+125℃),
汽车级:(-55℃~+125℃).
工业级:(-40℃~+85℃),
消费级:(0℃~+70℃)
相同功能不同级别的芯片,价格往往差别很大。一般来说,军用级都是最优的,汽车级和工业级次之,民用级的相对工业级的还要次些。
汽车芯片是一个大类。骑车上有很多的芯片。比如车载电脑所用芯片,汽车发动机上的各种传感器以及ecu所用的芯片。
车规芯片主要指的就是各类传感器以及发动机ecu所用的芯片。这类芯片用途相对单一,但对于稳定性的要求比较高。
简单说就是车载电脑就相当于手机芯片,目前很多车载电脑很多都是用的高通骁龙处理器芯片运行安卓系统。
车载电脑是可以死机的,死机后重启就好了。但车规芯片是不能死机的,一旦车规芯片运行中死机出现故障,轻则汽车无法正常运行,重则失控车毁人亡。
手机、平板、可穿戴设备等消费类产品的芯片,设计时主要考虑三方:性能、功耗、成本。
车规芯片不一样,车规芯片需要面对更恶劣的环境(例如10到15年的使用周期),因此,要保证它的一致性、可靠性,这是车规芯片与消费类芯片非常重要的区别。
除了考虑性能、功耗、成本之外,车规芯片还要考核可靠性以及一致性,这与消费类芯片设计完全不同。
此外,安全性也是重点,包括功能安全和信息安全两部分。
B规芯片是一种新型的芯片技术,代表了下一代半导体制造工艺的发展方向。B规芯片采用了先进的集成电路设计和制造技术,拥有更高的性能和更低的功耗。它是未来数字化设备和系统的核心组成部分。
与传统的芯片技术相比,B规芯片具有诸多优势。首先,它能够实现更高的集成度,将更多的核心功能集成到一个单一的芯片上,提高设备的处理能力和速度。其次,B规芯片具备更低的功耗,能够延长设备的电池寿命,提升用户体验。此外,B规芯片还具备更高的稳定性和可靠性,能够满足复杂应用场景中的需求。
在当今的数字化时代,B规芯片已经广泛应用于各个领域。以下是一些典型的应用场景:
随着技术的不断突破和创新,B规芯片正呈现出以下几个发展趋势:
B规芯片作为未来数字化时代的重要组成部分,正逐步发展壮大。它将为各个领域带来更高的性能、更低的功耗和更强的安全性。B规芯片的应用将推动数字化技术的发展,并为人们的生活带来便利和改变。
在未来,随着B规芯片的不断创新和突破,我们可以预见到更多令人兴奋的应用场景和技术创新。相信B规芯片将继续引领芯片技术的发展潮流,助力数字化时代的繁荣。
随着科技的飞速进步,电子行业也在不断演变和创新。而芯片上规(SoC)技术作为电子行业的重要一环,正逐渐成为全球技术发展的焦点。本文将探讨芯片上规技术的定义、应用、优势和未来发展趋势。
芯片上规是将系统级功能和电子元器件集成在一颗芯片中的技术。它将传统电路板上的多个组件分离,用更小、更高效的方式实现相同的功能。芯片上规技术广泛应用于各种电子设备,包括智能手机、平板电脑、游戏机、物联网设备等。
芯片上规技术在电子行业的应用领域非常广泛。它被广泛运用在智能手机和平板电脑等消费电子产品中,使得这些设备可以在更小的尺寸和更低的功耗下提供更强大的功能。此外,芯片上规技术也在汽车、医疗设备、工业设备和安防系统等领域得到应用。
随着科技的不断进步,芯片上规技术有着广阔的发展前景。未来,芯片上规技术将更加智能化和高效化。首先,随着人工智能和机器学习的快速发展,芯片上规技术将能够更好地支持这些先进的应用。其次,随着物联网的普及,芯片上规技术将在更多的设备中得到应用,为智能家居、智能城市等领域带来更多创新。此外,芯片上规技术还将朝着更小、更高效的方向发展,以满足消费电子产品日益增长的需求。
芯片上规技术作为电子行业的新趋势,正在改变着我们的生活。它将多个组件集成在一颗芯片中,提高了设备的功能和性能,同时减小了尺寸和功耗。芯片上规技术在智能手机、平板电脑、汽车等领域得到广泛应用,未来发展前景广阔。我们期待芯片上规技术的进一步突破和创新,为电子行业的发展带来更多惊喜。
汽车芯片标准远高于消费级
汽车标准需认证可靠性标准AEC-Q系列、质量管理标准ISO/TS16949其中之一,此外需要通过功能安全标准ISO26262ASILB(D)。ISO26262在2011年11月15日正式发布,主要包括四个等级,分别为ASILA/B/C/D。ISO26262安全是汽车电子元件稳定性优劣的评判依据之一,通过该等级代表其产品稳定性合格,耐用,但不代表其算力、能效比高。此外,还需要通过零失效的供应链质量管理标准TS16949/ISO9000国际认证体系下的汽车行业分支的标准认证;另一个是AEC-Q认证,由克莱斯勒、通用、福特制定的汽车电子元件安全性检测标准
区别主要是使用寿命、外部环境、安全性有区别。
车规级芯片的使用寿命相对于手机使用的寿命要长,手机一般使用寿命在四五年。车规级芯片要承受的温度范围一般在-40°C-150°C之间,而手机芯片只需满足0°C~70°C工作环境。车规级芯片比手机芯片的安全性要强很多,包括功能安全和信息安全,汽车芯片的数据校验更为严格,以防安全隐患。
贝克街探案官
作者:鲁镇西
靠山山倒,靠人人跑,自立自强,才能稳中向好
2月最后一天,工信部向市场传递了一个重要信号,根据其监测重点汽车企业情况来看,虽然就整车和零部件企业的需求和排产而言,芯片供给仍旧存在一定缺口,但是由于全球新建芯片产能不断释放,供给关系有望进一步改善。
同时,未来国内将加大生产协同。引导整车和零部件企业优化供应链布局,合理排产、互帮互助,提高资源配置效率,最大限度降低缺芯影响。进一步支持整车、零部件、芯片企业协同创新,稳妥有序提升国内芯片生产供给能力。
按照最简单的经济学原理,芯片供给关系改变,一定会体现在产品价格上。
据上海规模最大的半导体交易市场,赛格电子市场消息,自汽车芯片短缺以来,某款意法半导体生产的车身电子稳定系统的核心芯片,在此前一年里,从20元炒到不含税2800元,还不含税。
现阶段,大部分汽车芯片的价格都在上涨,涨幅小的也有几倍。有业内人士称,从去年以来,受疫情影响,东南亚等地的芯片厂产能出现大幅下滑,汽车芯片供不应求。除此之外,芯片经销商的囤货也是导致汽车芯片价格飞涨的重要原因。
在此背景下,产线集中车用、工业用MCU的全球主要电源管理IC,以及功率半导体供应商,英飞凌向经销商发布通知称,半导体产能供需失衡将贯穿2022年全年,成本结构上涨影响下,公司已无法再自行消化增加的成本。该函被市场解读为有意“在广泛的基础上分配负担。”即提升产品价格。
其中主控芯片MCU+功率类的电源芯片、驱动芯片,占缺芯的74%,其次是信号链CAN/LIN等通信芯片。
汽车芯片短缺之所以对国内整车行业带来如此大的影响,主要是因为此前国际汽车电子芯片价格较低,本着“能买就不自己做”的理念,国内供给严重依赖海外进口。
从产业链来看,我国汽车产销量占全球约33%,但汽车半导体等零部件却主要依赖海外供应商,中国汽车半导体产值占全球份额不到5%,部分关键零部件进口占比超过80%至90%。
在2020年疫情扰动下,国内企业纷纷明白了芯片产能在自己手里的重要性。
2018年4月,造车新势力之一的“零跑汽车”,联合大华股份研发AI自动驾驶芯片,如今公司自研芯片早已落地,截止2022年2月,公司连续11个月交付车辆同比增长超200%,今年2月份同比增长447%,2022年已经交付整车11520台,约为去年总数43121台的26.72%。
比亚迪作为转型较为成功的传统车企,已经成为全球唯一一家掌握“三电”核心技术的新能源汽车厂家。除此之外,公司旗下“深圳比亚迪微电子”研制的车规级IGBT芯片,已经占据市场18%的份额,国内已有至少7家车企与比亚迪合作。
除此之外,小鹏汽车此前也已进军自研汽车芯片领域,甚至家电企业美的都跨界进军自研汽车芯片,但是进度不尽如人意。
但根据天风证券统计,我国目前汽车电子国产化率尚且不足1%,巨大的市场空间为从业企业带来巨大的国产替代红利。
在生产端,由于车规芯片对应的多数是成熟制程芯片,国内早已具备28nm成熟工艺芯片制造能力,而且在封测领域,具有长电科技、通富微电、华天科技等三家全球TOP10企业,国产产业链足以应对车规芯片制造,同时在由于其他国家的防疫、基建能力加持下,国产车规电子芯片产业链,有望进一步接替海外厂商产能,即全球汽车半导体产能有机会向中国转移。
具体而言,汽车计算、控制类芯片国产化率不足1%,传感器国产化率不足4%,功率半导体、存储器、通信等国产化率分别为8%、8%、3%。
车规电子国产化率低,主要是由国内车企长期以来严重依靠进口的运营策略导致的,这就造成大环境不重视芯片设计领域,故此车规芯片国产化可谓是“先天不足”。其次是国内没有推出车规标准,国外AEC-Q和AQG324等标准在国内水土不服,无法适应我国新能源车技术发展,而缺乏车规标准及验证体系,又直接导致车规产品缺乏验证机会以及产业配套环节能力薄弱。
以2020年为例,全球前五大主要芯片厂分别为英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器、意法半导体。而在top25中,国内上榜企业仅有闻泰科技一家,且仅位列第19位。
虽然国内有大量从业公司,但是均处于第二梯队甚至第三梯队。诸如主业包含IGBT芯片的斯达半导、士兰微等;在汽车智能化领域,晶晨股份、瑞芯微、北京君正、韦尔股份、兆易创新等为头部企业;其他细分领域包括澜起科技、中科创达等,在国内或许是头部企业,但是在全球范围内,竞争力较差。
在新能源车时代,上述问题不解决,将直接制约国产车智能化程度进一步提升。因为目前新能源车算力主要来自于MCU芯片,未来伴随自动驾驶广泛普及,为应对城市道路等复杂场景,自动驾驶系统需要进一步提升算力。
基于此,想要将整车行业智能化程度进一步提升,就要实现MCU向SoC过渡。因为单一功能的单一芯片只能提供简单的逻辑计算,无法提供强大的算力支持,新的EE架构推动汽车芯片从单一芯片级芯片MCU向系统级芯片SoC过渡。
在此背景下,相较于车载MCU的平稳增长,SoC市场显著放量,根据GlobalMarketInsights的数据,全球车规级SoC市场或将从2019年的10亿美元达到2026年的160亿美元,年均复合增速达到35%,远超同期汽车半导体整体增速。
以座舱为例,数字座舱渗透率不断提升,车内数量不断增加,屏幕尺寸不断增大,智能座舱快速普及,一芯多屏逐渐成为主流,也带动智能座舱SoC芯片的快速放量。
SoC应用在智能汽车上主要有智能座舱以及自动驾驶两方面,相比于自动驾驶SoC,座舱域SoC由于要求相对较低,成为SoC落地智能汽车的先行者。高通、恩智浦、德州仪器、英特尔、联发科等各家不断更新其座舱SoC产品,在中高端数字座舱域,目前高通呈现垄断地位。而在自动驾驶芯片领域,CPU+XPU是当前主流。
根据需求不同,MCU芯片可分为8位、16位和32位。
其中8位MCU主要应用于车体各子系统中较低端的控制功能,包括车窗、座椅、空调、风扇、雨刷和车门控制等。
16位MCU主要应用为动力传动系统,如引擎控制、齿轮与离合器控制和电子式涡轮系统等,也适合用于底盘机构上,如悬吊系统、电子动力方向盘、电子刹车等。
32位MCU主要应用包括仪表板控制、车身控制以及部分新兴的智能性和实时性的安全功能。在目前市场的主流MCU当中,8位和32位是最大的两个阵营。这也意味着,整车智能化率越高,MCU芯片需求越大,市场容量天花板越高。
根据ICInsights估计,预计全球MCU市场规模从2020年的65亿美元,达到2026年的88亿美元,年均复合增速达到5.17%,略低于同期汽车半导体增速。同时我国MCU发展与世界齐头并进,预计2026年市场规模达到56亿元,年均复合增速达到5.33%,与世界同期基本持平。
现阶段,不仅是国内市场MCU市场由海外大厂把持,全球市场也呈现出较为明显的寡头竞争局面。CR7占比达到98%,这主要是因为车规级MCU芯片下游认证周期较长,企业轻易不敢变更供应商。
就目前而言,四维图新已经通过收购杰发科技切入MCU市场,以及娱乐信息系统IVISoC芯片、车载音频功率放大器AMP芯片等,形成了导航业务、高级辅助驾驶及自动驾驶业务、车联网业务、芯片业务、位置大数据服务业务为主的智能汽车业务。
此外,还有主要布局智能座舱、智能电控、智能驾驶、测试工具、地图服务五大领域的光庭信息,以及涉及智能座舱、智能驾驶和网联服务的德赛西威等,均为智能车国产化贡献绵薄之力。
相信在整个产业链的共同努力下,汽车智能化产业链终将迎来国产替代放量的那一天。
1.方静科技:专注于传感器领域的先进封装服务,包括图像传感器芯片、生物识别芯片、MEMS芯片等封装产品广泛应用于智能手机、安防监控数码、汽车电子、AR/VR、机器视觉等应用领域。汽车芯片封装业务饱满,呈现良好增长态势。
2.威尔股份:国内领先的半导体企业,拥有图像传感器解决方案、触摸与显示解决方案、模拟解决方案三大核心业务体系,布局汽车芯片领域。
3.文泰科技:主要从事通信和半导体两大业务板块,形成了从芯片设计、晶圆制造、半导体封装测试到通信终端、笔记本电脑、物联网、智能硬件、汽车电子产品研发制造的庞大产业布局。IGBT产品成功下线,汽车芯片领域全面布局。
4.赵一创新:主营业务为存储器、微控制器、传感器的研发、技术支持和销售,积极布局车标级汽车芯片领域。
5.紫光国威:紫光国威推出了一系列超级汽车芯片,包括智能安防芯片、应时晶振、DRAM、FPGA/CPLD等。,均达到车规水平,得到了国内众多一线车企的认可,并在T-BOX、数字钥匙、智能驾驶、车载存储等领域取得了实质性的商用进展。
6.斯达半导体:国内IGBT龙头在汽车芯片领域布局,主电机控制器轨距级IGBT模块产量持续放量,累计支持新能源汽车超过60万辆。
7.士兰威:子公司投资30亿元建设汽车功率模块封装项目,布局汽车芯片领域。
8.北京郑钧:主要产品线包括微处理器芯片、智能视频芯片、存储芯片、模拟和互联芯片。产品广泛应用于汽车电子、工业和医疗保健、通讯设备和消费电子等领域。存储芯片和模拟芯片都已经在汽车领域量产销售。
9.杨洁科技:致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等高端领域的产业发展,持续投资汽车芯片和功率芯片,扩大市场份额。
10.四维图新:旗下捷发科技拥有国内首款量产的MCU汽车芯片,已被多家汽车电子零部件厂商和工业电机控制厂商采用。