4S店沒(méi)車(chē)賣(mài)了?大眾豐田停產(chǎn)都是因?yàn)槿鄙偎?/h1>
一般我們所了解到的芯片大部分都是屬于消費(fèi)電子類(lèi),這其中就包括各種手機(jī)/電腦核心處理器等;而這類(lèi)芯片往往主要僅考慮三個(gè)方面 - “成本、功耗、性能”。
而車(chē)規(guī)級(jí)芯片目前主要分為MCU(微控制單元)、功率半導(dǎo)體(IGBT、MOSFET等)、傳感器及其他四大類(lèi)別;這四類(lèi)芯片的設(shè)計(jì)考慮方面就遠(yuǎn)不止三個(gè),同時(shí)每一個(gè)芯片對(duì)于一輛車(chē)來(lái)說(shuō)是絕對(duì)必不可少的。
●為什么這么說(shuō)呢?這里我同樣以MCU來(lái)舉個(gè)例子
MCU在汽車(chē)上的全稱(chēng)是Motor control unit,翻譯中文為“電機(jī)控制單元”,也就是控制電機(jī)動(dòng)作的模塊,其要是在汽車(chē)的各種外圍電路與接口電路連接控制。
用通俗的話(huà)來(lái)說(shuō),就相當(dāng)于汽車(chē)的大腦,控制汽車(chē)所有的電子系統(tǒng),包括:懸掛、發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)、車(chē)載信息娛樂(lè)、雨刷車(chē)窗、電動(dòng)座椅等各個(gè)要用到電的部件。根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù),一般普通燃油家用車(chē)裝備的所有芯片中,MCU的數(shù)量會(huì)達(dá)到30%左右,而在更高端的車(chē)型上,則會(huì)達(dá)到近一半,也就是50%左右。
目前車(chē)規(guī)級(jí)MCU按照不同的使用場(chǎng)景和性能分為了8位、16位以及32位微控器。
1、8位MCU:主要用于車(chē)載電路中較低端的控制功能的各個(gè)子系統(tǒng),具體包括雨刷、天窗、車(chē)窗升降、機(jī)械儀表板、集線(xiàn)盒、座椅控制、門(mén)控模塊、風(fēng)扇控制、空調(diào)控制等。
2、16位MCU:主要用于動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng),比如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、電子剎車(chē)、電子式動(dòng)力方向盤(pán)、扭力分散控制和電子泵等。
3、32位MCU:較8位和16為加入了更多智能化,主要用于儀表板類(lèi)、車(chē)身控制、安全控制、智能多媒體控制等大流量數(shù)據(jù)系統(tǒng)控制,具體來(lái)說(shuō)就是負(fù)責(zé)智能車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)(全液晶儀表和大屏中控)、ADAS駕駛輔助系統(tǒng)(ACC,預(yù)碰撞等)、ESP(電子穩(wěn)定程序)以及復(fù)雜的X-by-wire等傳動(dòng)功能。
同時(shí)32位MCU還負(fù)責(zé)了主控處理中心的任務(wù),可將分布于車(chē)身各處的中低階電子控制單元(ECU)集中管理,從而實(shí)現(xiàn)了高整合、低能耗、高效率的表現(xiàn);而正是有著如此明顯的優(yōu)勢(shì),32位MCU也越來(lái)越受到各家車(chē)企的歡迎,因此所占比例逐漸攀升,未來(lái)很大可能將徹底淘汰傳統(tǒng)的8位和16位MCU。
而近些年,隨著各家車(chē)企在智能化配置上的發(fā)展,汽車(chē)所搭載核心芯片越來(lái)越多,數(shù)以累計(jì)的駕駛輔助配置和智能化配置已成為不少人買(mǎi)車(chē)的看點(diǎn),再加上車(chē)載海量數(shù)據(jù)流通正逐步成為重要因素,因此MCU芯片在車(chē)規(guī)芯片的占比也進(jìn)一步得到提升,并以此確保整車(chē)的實(shí)時(shí)計(jì)算能力。
此外,對(duì)于新能源車(chē)型來(lái)說(shuō),MCU則更為重要,其不僅要負(fù)責(zé)各式各樣的自動(dòng)駕駛功能(處理毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、攝像頭等傳感器傳來(lái)的數(shù)據(jù))和車(chē)載娛樂(lè)系統(tǒng)外,同時(shí)還要對(duì)整車(chē)電動(dòng)機(jī)(馬達(dá))、電池管理(充電、放電)、整車(chē)底盤(pán)控制等進(jìn)行管理。
看完上述的介紹,現(xiàn)在能明白車(chē)規(guī)芯片對(duì)于一輛車(chē)有多么重要了吧!所以只要芯片一斷供,大部分車(chē)企幾乎都造不出一輛能上路的車(chē)了!
在目前的全球芯片緊張的形式下,光等代工廠(chǎng)生產(chǎn)出芯片必然是不可能的,唯有找到新渠道才是硬道理。
●豐田:將電氣研發(fā)工作交給旗下電裝公司
而豐田作為老牌的汽車(chē)廠(chǎng)商代表,其早在2018年就開(kāi)始了芯片探索之路,當(dāng)時(shí)就計(jì)劃將電氣零部件的生產(chǎn)和研發(fā)轉(zhuǎn)入旗下電裝公司,同時(shí)依靠日本國(guó)內(nèi)的松下、索尼等一系列科技公司進(jìn)行協(xié)助;而在2020年4月豐田宣布正式完成研發(fā)移交,并成立合資公司MIRISE Technologies。
此外,豐田還表示:新一代的車(chē)載芯片有望于2022年后正式發(fā)布。
●比亞迪:目前已量產(chǎn)新能源所用的IGBT芯片
其實(shí)比亞迪在2009年的時(shí)候就開(kāi)始布局IGBT芯片;而近日,由于芯片全球中斷成為熱門(mén)話(huà)題,因此比亞迪也對(duì)外宣布,其所生產(chǎn)的 IGBT 芯片已運(yùn)用在各產(chǎn)品線(xiàn),除品牌自用外,已經(jīng)有外銷(xiāo)。
辣么問(wèn)題來(lái)了IGBT芯片又是啥?
上面我們也提到了,車(chē)載芯片分為4類(lèi),MCU、IGBT、MOSFET等,而這個(gè)IGBT芯片全稱(chēng)是“絕緣柵雙極型晶體管”,是由 BJT(雙極結(jié)型晶體三極管) 和 MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管) 組成的復(fù)合全控型-電壓驅(qū)動(dòng)式-功率半導(dǎo)體器件,其主要運(yùn)用在新能源車(chē)上(重點(diǎn),僅用于新能源車(chē)型?。?/strong>
而IGBT芯片在功能上主要是MCU芯片所使用的功率變換器件,可在電驅(qū)系統(tǒng)中進(jìn)行功率變換,提高用電效率和質(zhì)量,因此也被稱(chēng)為控制電能的超級(jí)開(kāi)關(guān)。(也就是說(shuō)這個(gè)是需要搭配MCU芯片的)
具體來(lái)說(shuō),IGBT是在MCU旗下的另一組芯片,可直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直、交流電的轉(zhuǎn)換,決定了車(chē)輛的扭矩和最大輸出功率等;得益于IGBT優(yōu)異的電流輸出控制能力可提升新能源車(chē)的輸出功率,從而直接提升整車(chē)的加速性能。
●其他:中國(guó)芯片行業(yè)已開(kāi)始發(fā)力
中國(guó)芯片行業(yè)已開(kāi)始發(fā)力 | |
企業(yè) | 自主研發(fā)芯片進(jìn)程 |
中芯國(guó)際 | 已與國(guó)家集成電路基金、亦莊國(guó)投三方成立合資公司,共同研發(fā)車(chē)規(guī)級(jí)芯片 |
芯馳科技 | 自主研發(fā)16mm車(chē)載芯片,已于2019年10月流片 |
黑芝麻 | 已發(fā)布智能駕駛芯片“華山二號(hào)”A1000和A1000L芯片 |
華為 | 自主研發(fā)設(shè)計(jì)了710A車(chē)載芯片、Ascend910 車(chē)載AI處理器 并推出了智能駕駛MDC平臺(tái) |
百度 | 已開(kāi)發(fā)“昆侖”和“鴻鵠”等AI車(chē)載芯片 |
吉利 | 旗下億咖通科技與安謀科技中國(guó)公司共同出資成立的芯擎科技 |
北汽 | 與Imagination集團(tuán)、翠微股份合資成立了北京核芯達(dá)科技; |
上汽 | 與英飛凌成立了上汽英飛凌汽車(chē)功率半導(dǎo)體有限公司 |
零跑 | 與大華股份聯(lián)合研發(fā)AI自動(dòng)駕駛芯片 |
四維圖新 | 自主研發(fā)了32位MCU芯片 |
蔚來(lái) | 正計(jì)劃自主研發(fā)自動(dòng)駕駛計(jì)算芯片(計(jì)劃中) |
在過(guò)去,一輛車(chē)只要有一套好的三大件(發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、底盤(pán))基本上能稱(chēng)霸車(chē)壇。現(xiàn)如今,一輛車(chē)除了有著優(yōu)秀操控性外,智能化也逐漸成為第四個(gè)大件。正是因?yàn)檫@些智能配置的普及,也讓車(chē)規(guī)級(jí)芯片產(chǎn)業(yè)逐漸龐大;而這一次全球性“斷供”所帶來(lái)的影響,不僅說(shuō)明了車(chē)載芯片的重要性,同時(shí)也暴露出了全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈的重大缺陷。
不過(guò)相信在經(jīng)歷了這一次的風(fēng)波,或許也會(huì)拍醒各位車(chē)企老爺們,如果想要做到高產(chǎn)量高質(zhì)量的“現(xiàn)代”汽車(chē),傳統(tǒng)的那一套可能真的行不通了。
同時(shí)對(duì)于傳統(tǒng)的芯片供應(yīng)商來(lái)說(shuō),也是拍響了警鐘,雖然各家都在進(jìn)行自我研發(fā),但面對(duì)如此龐大的市場(chǎng)需求,依然顯得力不從心;再加上消費(fèi)電子芯片大廠(chǎng)英偉達(dá)(NVIDIA)、英特爾(Intel)、高通(Qualcomm)各自宣布入局,這無(wú)疑進(jìn)一步加劇了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,而這時(shí)候唯有研發(fā)出效率更高/成本更低的車(chē)載芯片,才是硬道理。
(圖/文/攝:太平洋汽車(chē)網(wǎng) 熊睿鋒)
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