根据功能划分，车规级芯片主要分为四类：计算及控制芯片、功率芯片、传感器芯片及其他芯片。计算及控制芯片以微控制器和逻辑IC为主，主要用于计算分析及决策；功率芯片主要对电能进行转换，对电路进行控制；传感器芯片主要负责感应汽车运行工况，将非电学量信息转换为电学量输出。

　　中颖电子正在研发AFE车规锂电池模拟前端保护芯片，计划在2024年下半年推出产品；

　　杰发科技首颗功能安全车规级MCU芯片AC7840x交付多家标杆客户并进行规模应用。目前可广泛应用于汽车车身、座舱、车灯、新能源以及电机控制等领域；

　　芯驰科技在车规认证方面，先后获得了ISO 26262功能安全流程认证、AEC-Q100可靠性认证、ISO26262功能安全产品认证以及国密认证，成为国内首个四证合一的车规芯片企业。

　　兆易创新GD552G大容量产品已通过车规AECQ-100认证，SPI NOR Flash车规级产品容量已全线车规级存储全系列产品已实现在多家汽车企业批量采用；

　　北京君正2022年，车规SRAM和车规DRAM在全球车规细分市场均名列前茅，车规Flash芯片的市场销售较2021年相比实现了大幅增长；

　　聚辰股份从消费级 EEPROM 起家，切入汽车领域，其汽车级EEPROM产品已开始大批量供货。

　　宸芯CX1860芯片是国内最早推出的支持车联网C-V2X功能的SoC无线通信芯片，目前芯片已成功运用于多款车载OBU和路侧RSU产品；

　　国民技术系列安全芯片已经在T-Box、ETC/OBU、OBD等车载设备上获得大量应用；

　　全志芯片T7是国内第一款车规级SOC芯片于2018年推出，支持ADAS、DMS多功能融合的智能驾驶。

　　圣邦股份部分车用高效低功耗驱动芯片已小批量生产，产品综合性能品质达到国际先进水平；

　　圣邦微电2021年正式启动了电压基准芯片的 AEC-Q100 车规标准升级，首款支持 AEC-Q100 车规标准的电压基准芯片 LM431BQ 已经正式规模交付用户；

　　杰华特已应用于汽车电子电路的电能转换、电池均衡、保护、动态预警等多方面，正逐步向市场进行推广验证；

　　瓴芯科技车规产品的生产工厂均具有IATF16949资质，所有产品均通过AEC-Q100车规验证，每颗产品的生产线的审核。

　　安世为互联汽车提供专用分立器件、MOSFET器件和逻辑器件，产品完全符合AEC-Q100/Q101标准；

　　华大半导体驱动芯片是控制器和功率器件之间的桥梁，面向工业和汽车应用，配合自主研发IGBT和SiC功率器件，提供完整的解决方案。

　　上海芯钛Mizar车载安全芯片，是面向智能网联汽车的车用SoC级芯片，实现了国产自主可控的硬件密码算法，并通过了ACE Q100 Grade 1要求的可靠性检测;

　　复旦微先后推出多款安全芯片，目前已经在ETC OBU、TBox、智能座舱、FOTA、数字钥匙、智能硬件、表计、配件认证、版权保护等广泛应用。

　　士兰微基于自主研发的V代IGBT和FRD的电动汽车主电机驱动模块已对部分客户开始批量供货。截至2022年8月，公司已具备月产7万只汽车级功率模块的生产能力；

　　斯达半导2022上半年车规级IGBT模块合计配套超50万辆新能源汽车，其中A级及以上车型超过20万辆，同时应用于乘用车主控制器的车规级 SiC MOSFET 模块开始大批量装车应用。

　　韦尔股份采用新一代 OX08B40 CMOS 图像传感器，由赛灵思 MPSoC 和 Motovis IP 协助打造，与安森美展开竞争；

　　纳芯微首次推出全新业界领先的NSR31/33/35系列LDO芯片，专为汽车电池为系统供电的应用场景而设计；

　　琪埔维XL6600系列是满足AEC-Q100和ISO26262汽车安全ASILB的车用微控制器芯片。适用于车身控制（BCM），车内空调控制（HVAC）等。

　　车规级芯片是指相较于消费级、工业级芯片，具有高可靠性、高安全性、高稳定性特点，要求零缺陷且可长期供货（一般10-15年供货周期），并且达到AEC（Automotive Electronics Council，汽车电子委员会）规范要求的车规级芯片。

　　前文提到芯驰拥有近20年车规级量产经验的国际水平团队，是国内为数不多的具有车规核心芯片产品定义、技术研发及大规模量产落地的整建制团队。在车规认证方面，芯驰先后获得了ISO 26262功能安全流程认证、AEC-Q100可靠性认证、ISO26262功能安全产品认证以及国密认证，成为国内首个四证合一的车规芯片企业。目前芯驰已完成4个系列芯片的流片、最高规格车规认证及大规模量产上车，服务超过260家客户，覆盖了中国90%以上车厂。早在2020年就发布X9（智能座舱）、V9（自动驾驶）、G9（中央网关）三款车载SoC芯片，2021年发布升级版芯片X9U、V9T、G9Q／G9V，其中X9U具备100KDMIPS的CPU算力、300GFLOPS的GPU算力以及1．2TOPS的AI算力，最多能够支持10个独立显示屏，实现各项智能座舱及ADAS功能集成。

　　也就说进入汽车电子主流供应链体系需满足多项基本要求：满足北美汽车产业所推出的 AEC-Q100(IC)、101(离散元件)、200 (被动零件)可靠度标准；遵从汽车电子、软件功能安全国际标准 ISO 26262；符合 ISO 21448 预期功能安全，覆盖基于非系统失效导致的安全隐患；符合 ISO21434 网络安全要求，合理保证车辆及系统网络安全；满足零失效供应链品质管理准则 IATF 16949 标准。基本上一个芯片车规级认证一般需要 3 - 5 年的时间，这对于芯片厂商来说是巨大的技术成本，生产成本和时间成本考验。Mobileye 用了整整 8 年才获得第一张车企订单，英伟达当前主力芯片 Xavier 的研发耗资达 20 亿美元。

　　AEC-Q100 是一种基于封装集成电路应力测试的失效机制。汽车电子委员会(AEC)总部设在美国，最初由三大汽车制造商（克莱斯勒、福特和通用汽车）建立，目的是建立共同的零部件资格和质量体系标准。

　　在 1992 年夏天的一次 JEDEC 会议上产生了建立 AEC 的想法。提出了共同资格规范的想法，作为改善这种情况的一种可能方法。在随后的 JEDEC 会议上，确定共同合格规范的想法是可行的，不久之后就开始了 Q100(集成电路压力测试合格)的工作。

　　当前 AEC-Q100 在集成电路中的应用以离散部件 AEC-Q101 和无源部件 AEC-Q200 为主。其中 AEC-Q100 分五个级别以温度范围为根本划分准则。其中，0 级最高（-40°C to+150°C），1 级为 -40°C to+125°C，2 级为-40°C to+105°C（也就是比较常见的），最低级是 4 级（0°C to+70°C）。0 级以引擎盖下方环境条件最差为主，1、2级用在汽车其他部位。

　　②国际标准化组织（ISO）制定的ISO 26262，已经成为汽车开发过程中功能性安全的指导标准。

　　汽车安全完整性等级(ASIL)就是由 ISO 26262 -道路车辆功能安全标准定义的一种风险分类方案。这是对 IEC 61508 中用于汽车工业的安全完整性级别的调整。这种分类有助于定义符合 ISO 26262 标准所必需的安全要求。ASIL 是将潜在危险作为风险分析的目标，通过观察汽车行驶情景的严重性、暴露程度和可控性来设定的。该危害安全目标也符合 ASIL 的规定。

　　从低到高分别是ASIL A、ASIL B、ASIL C、ASIL D这四个等级。如安全气囊、防抱死刹车、动力转向系统等系统要求 ASIL-D 级——安全保障采用最严密性的系统——因为与之发生故障相关的风险最大。另一头，尾灯等零件仅需 ASIL-A级别。头灯和刹车灯一般是 ASIL-B，而巡航控制一般是 ASIL-C。

　　国密即国家密码管理局认定的国产密码算法。车载国密模块是指通过软件形式提供密码服务的模块，具备安全存储、安全通信及身份认证等功能。对于车企和用户而言，汽车整车信息安全是用户利益的重要保障。

　　车载国密认证测评共计8大项，包括密码模块规格；密码模块接口；角色、服务和鉴别；车载软件密码模块适配；敏感安全参数管理；自测试；生命周期保障；算法的正确性和一致性验证试验。

　　随着智能网联技术的发展和应用，车联网面临一系列潜在的安全威胁，如CAN总线协议中缺乏加密技术，可能导致数据泄露；数据密钥存在漏洞，可能引发身份认证、加密算法、密钥存储、数据传输等多个环节遭到攻击或被利用。对此，国际标准化组织不断完善ISO/SAE 21434道路车辆——汽车网络安全工程标准，我国即将发布《汽车整车信息安全技术要求》等强制性国家标准草案，旨在从设计开发源头保障车辆信息安全。

　　IATF16949认证，全称为“国际汽车特别工作组质量管理体系”，是全球汽车制造业普遍认可并采纳的质量管理体系标准。这一体系由国际汽车特别工作组（IATF）于2002年制定并发布，旨在协调全球汽车制造商、供应商和相关组织，以提升汽车产品的质量、安全性能以及整体供应链的效率。

　　综合考虑整车项目开发流程与芯片设计开发流程，芯片从设计到量产上车需要3.5年到5.5年时间，芯片上车后需尽量满足汽车产品5到10年生命周期内的OTA（汽车远程升级技术）迭代需求。

　　在产品设计阶段，车规级芯片产品需要遵循与一般芯片产品不同的设计路径，汽车的安全性需求对车规级芯片的可靠性、稳定性以及一致性提出了更高的要求。由于汽车内的芯片需要在宽温度范围（-40~+150℃）、高振动、多粉尘、电磁干扰、油气污染等恶劣的环境中运行，为保证在上述恶劣环境下运行的可靠性，公司车规级芯片一般使用成熟可靠的车规晶圆制造工艺。相比更加精细的晶圆制程，成熟可靠的晶圆制造工艺能够耐受汽车实际使用中的过流、过压、高温度、高湿度等恶劣环境因素。

　　为提高车规级芯片的可靠性，产品特殊设计包括：i）考虑汽车运行时的环境因素对芯片的影响，公司在性能指标上会留有一定余量。仿真测试时，未达到预计富余余量的电路需要重新设计；ii）针对常见的失效模式，公司在设计阶段就会加入诊断和报警的电路；iii）针对车内复杂的电子环境，如电磁干扰、电流电压冲击等，公司通过在芯片的关键组件外部设计屏蔽结构、保护电路等方式实现抗干扰。

　　针对车规级芯片的高稳定性的要求，对于车规级芯片的委外加工（代工），要求晶圆厂和封测厂取得IATF16949认证。同时按照德国汽车工业质量标准VDA6.3过程审核标准、PPAP生产件批准程序对委外加工厂商的车规级产线进行审核，以此保证工艺的稳定性、流程的合规性和产品的高品质。

　　车规级产品属于管控等级最高的A级，该类产品的研发流程也在基本流程的基础上进行了特殊的规定。车规级芯片产品在量PG电子通信产前需完成可靠性试验，严格按照AEC-Q的测试程序和标准对三个批次产品进行验证，保证车规级芯片产出的质量稳定性。三次验证均通过后形成AEC-Q的测试报告，视为该产品符合AEC-Q可靠性测试标准。

　　手机的生命周期在 3 年，最多不超过 5 年，而汽车设计寿命普遍都在 15 年或 20 万 公里左右，远大于消费电子产品寿命要求。因此，汽车芯片的产品生命周期要求在 15 年以上，而供货周期可能长达 30 年。这就要求芯片的一致性、可靠性。

　　同时在汽车芯片设计时，首先要将功能安全放在架构设计之初就成为车规芯片中极为重要的组成部分，采用独立的安全岛的设计，在关键模块、计算模块、总线、内存等等都有 ECC、CRC 的数据校验，包括整个生产过程都采用车规芯片的工艺，以确保车规芯片的功能安全。

　　不太依赖先进制程。国内车规级芯片中，MCU、CIS、显示驱动IC、MEMS传感器等主要选用成熟制程（28nm以上），与消费电子等产品选用的工艺制程重叠度较高；AI芯片、SoC、GPU主要选用先进制程（28nm以下）。

　　2020年起受产需错配、消费电子需求挤占产能等因素影响，车规级芯片产能逐渐紧张，产品平均交货周期由6-9周拉长至26周左右；2023年车规级芯片供应逐渐有所恢复，且2023年下半年存在车规级芯片库存偏高、客户对芯片采购订单下单收紧情形；但在需求结构上，高端MCU、IGBT依然处于供不应求情形。

　　车规级芯片国产化已取得突破，尤其在功率半导体、计算芯片、控制芯片领域已有一定市场份额。

　　MCU：国外MCU厂商凭借其先发优势占据全球汽车MCU市场主要份额，根据IHS数据，2022年Renesas、NXP、Infineon、TI、Microchip及ST在全球汽车MCU市场合计市占率约为98%，而市场占有率如此之高的原因与其背后日系、欧系、美系汽车品牌厂商在全球汽车产业链中的重要地位密切相关。

　　SOC：车规级SoC芯片中智能座舱芯片已有国产厂商供应，但主要供应商仍为国外厂商，尤其是在单价40万元以上的车型市场中，英伟达、英特尔、高通占有较大份额。

　　2022年在全球高算力（算力大于50Tops）自动驾驶SoC芯片领域，英伟达、地平线、黑芝麻智能、华为海思、高通这几家巨头占据全球94.7%的市场份额。

　　功率芯片。据数据显示，IGBT器件2021年行业前三大厂商市场份额达53%，英飞凌市占率位居第一，达29%；富士电机市占率15%；三菱市占率9%。

　　车规级传感器芯片中，国产厂商主要集中在湿度、温度、光敏、压力等车身传感器市场，雷达传感器仍以国外厂商为主。按照车载激光雷达相关的收入计量市场份额，禾赛科技以48%的市场份额位居全球第一，紧随其后的是市场份额为25%的法雷奥，排名第三的是速腾聚创。

　　车载CIS领域，2022年安森美和豪威市占率分别为44%和30%，前两名占比高达74%，行业高度集中。

　　路阻且长，行则将至。期待在新的汽车产业变革期，中国本土芯片厂商也能抓住宝贵的窗口期，加速上车。

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