如今，隨著智能化加速演進(jìn)，汽車正從單純的交通工具向智能移動終端轉(zhuǎn)變。輔助駕駛技術(shù)不斷升級，智能座艙體驗(yàn)日益豐富，車聯(lián)網(wǎng)讓汽車與外界緊密相連。這股浪潮給汽車行業(yè)帶來了巨大變革，也促使整個產(chǎn)業(yè)鏈不斷創(chuàng)新發(fā)展。

納芯微信號鏈產(chǎn)品線技術(shù)市場經(jīng)理高峰從剖析汽車智能化背景與核心需求、MCU+產(chǎn)品的挑戰(zhàn)與納芯微應(yīng)對之道、圍繞應(yīng)用創(chuàng)新的經(jīng)典案例三個維度深入探討了汽車智能化浪潮下MCU+產(chǎn)品的致勝之道。

剖析汽車智能化背景與核心問題

高峰表示，從汽車智能化的底層技術(shù)看，執(zhí)行器承擔(dān)著最末端的執(zhí)行功能，在智能化需求中扮演著至關(guān)重要的角色。在座椅調(diào)節(jié)、車窗控制、閥類、出風(fēng)口以及車身控制等方面，智能執(zhí)行器對汽車零部件的精準(zhǔn)控制，極大提升了駕駛的舒適性與便捷性。環(huán)境感知技術(shù)同樣是智能化發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。通過融合毫米波雷達(dá)、超聲雷達(dá)、攝像頭等多傳感器數(shù)據(jù)，為智能輔助駕駛提供實(shí)時、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。這種快速發(fā)展的融合技術(shù)，對控制器尤其是MCU+的實(shí)時性提出了極高要求，成為推動MCU+芯片發(fā)展的重要動力。

從芯片技術(shù)維度看，MCU+產(chǎn)品發(fā)展呈現(xiàn)兩大趨勢：一方面是技術(shù)升級推動產(chǎn)品創(chuàng)新，比如將驅(qū)動電路、通信接口、電源管理和控制集成于一顆芯片，實(shí)現(xiàn)硬件集成化，不僅減少外圍器件，還提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，降低系統(tǒng)性成本。納芯微國產(chǎn)首發(fā)的NSUC1610便是典型代表。它集成了多種功能，滿足各類電機(jī)控制需求。另一方面，算法優(yōu)化成為新的需求，在芯片中采用高階算法、自適應(yīng)濾波等，通過查表法提升程序運(yùn)行效率、降低功耗，如在集成傳感器中優(yōu)化濾波算法，實(shí)現(xiàn)雨刮速度的精準(zhǔn)控制。

從市場角度而言，汽車電子化程度的不斷加深，拓展了MCU+的應(yīng)用場景，全集成或高集成度的SoC逐漸取代分立的MCU+驅(qū)動，應(yīng)用于氛圍燈驅(qū)動、車身控制等多個領(lǐng)域。此外，國產(chǎn)MCU+廠商憑借高性價(jià)比、快速響應(yīng)以及定制化服務(wù)等優(yōu)勢，逐步打破國外市場壟斷，搶占市場份額，擁有廣闊的國產(chǎn)替代空間。

MCU+產(chǎn)品的挑戰(zhàn)與納芯微應(yīng)對之道

在高峰眼中，技術(shù)層面的挑戰(zhàn)不容小覷。首先，車規(guī)芯片的研發(fā)難度極高。車內(nèi)電磁干擾環(huán)境復(fù)雜，要求MCU+產(chǎn)品及車規(guī)半導(dǎo)體芯片必須具備強(qiáng)大的抗干擾能力，達(dá)到甚至超越最高等級的EMC車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)方案中分立器件和復(fù)雜走線容易削弱抗干擾能力，因此MCU+產(chǎn)品需要不斷整合與升級技術(shù)，以提升抗干擾性能。

其次，功能安全要求苛刻。以往分立方案實(shí)現(xiàn)功能安全需從系統(tǒng)層面考量，而MCU+產(chǎn)品要在單芯片內(nèi)達(dá)成，且當(dāng)前芯片發(fā)展中的多die投片、多芯片打線等情況，增加了功能安全指標(biāo)通過的難度和研發(fā)成本。

再者，算法和性能提升壓力大。智能化場景對MCU+產(chǎn)品在智能執(zhí)行器精準(zhǔn)控制、動態(tài)響應(yīng)速度以及電機(jī)控制的噪音、振動等方面都提出了極高要求。國外廠商在芯片硬件、算法及系統(tǒng)應(yīng)用理解和積累上具有優(yōu)勢，國產(chǎn)半導(dǎo)體則需奮起直追。

市場方面同樣挑戰(zhàn)重重。一是競爭愈發(fā)激烈，全球MCU+市場份額長期被國外巨頭壟斷，國內(nèi)廠商必須在技術(shù)、成本和服務(wù)上不斷提升競爭力，才能分得一杯羹。二是供應(yīng)鏈穩(wěn)定性和成本控制問題突出。汽車芯片供應(yīng)鏈復(fù)雜，受國際形勢、原材料等多種因素影響，國內(nèi)廠商需加強(qiáng)供應(yīng)鏈建設(shè)。

面對這些挑戰(zhàn)，納芯微制定了一系列行之有效的應(yīng)對策略。在技術(shù)創(chuàng)新與升級上，持續(xù)加大研發(fā)投入，與科研機(jī)構(gòu)緊密合作，開展前沿技術(shù)研究，并將先進(jìn)算法控制應(yīng)用于芯片實(shí)體。在產(chǎn)品性能優(yōu)化方面，不斷提升集成度、算力和抗干擾性能，如數(shù)字隔離器產(chǎn)品已發(fā)展到第三代，在保證性能的同時有效控制成本，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力。

在市場拓展與合作領(lǐng)域，納芯微技術(shù)市場部門深入開展市場調(diào)研，深度理解客戶應(yīng)用需求，精準(zhǔn)定位客戶需求，提供差異化產(chǎn)品解決方案。例如納芯微與大陸集團(tuán)達(dá)成戰(zhàn)略合作，基于大陸集團(tuán)的下一代全球平臺，聯(lián)合研發(fā)具有功能安全特性的汽車級壓力傳感器芯片。在供應(yīng)鏈優(yōu)化與管理上，納芯微建立多元化供應(yīng)鏈管理體系，降低對單一供應(yīng)鏈的依賴，提高穩(wěn)定性；同時優(yōu)化庫存管理流程，降低運(yùn)營成本。

圍繞應(yīng)用創(chuàng)新的經(jīng)典案例

納芯微圍繞應(yīng)用創(chuàng)新，推出國產(chǎn)首發(fā)全集成車用小電機(jī)控制執(zhí)行器SoC——NSUC1610。該芯片將驅(qū)動電路、通信接口、電源管理、MCU控制以及功率器件等全部集成于一顆芯片之上。其單Die設(shè)計(jì)使晶圓結(jié)溫可支持175℃，嚴(yán)格遵循車規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。它能實(shí)現(xiàn)由汽車12V電池直接供電，最高過壓可達(dá)40V。先進(jìn)的eFlash加BCD工藝賦予其卓越的產(chǎn)品性能，可廣泛覆蓋汽車車身控制和熱管理中的各類直流有刷、直流無刷以及步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用場景，為這些應(yīng)用提供了高效的單芯片解決方案。

高峰介紹道，在算法優(yōu)化與軟件支持方面，NSUC1610更是亮點(diǎn)頻現(xiàn)。針對智能執(zhí)行器的噪音處理，納芯微有著獨(dú)特的電機(jī)控制算法。在步進(jìn)電機(jī)控制中，傳統(tǒng)的硬件環(huán)路電流法會產(chǎn)生明顯的電流斜波，進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)振動較大。而納芯微引入電壓法和FOC矢量控制方法，有效消除了電流斜波對振動的影響，大幅降低系統(tǒng)噪音。通過陀螺儀在電機(jī)三個方向采集的振動原始數(shù)據(jù)對比，在相同電流下，電壓法算法控制的電機(jī)振動得到顯著改善，主觀聽覺上也有明顯提升。

在電控環(huán)節(jié)，納芯微引入查表法預(yù)設(shè)參數(shù)，提升計(jì)算效率，減少M(fèi)CU資源占用，快速獲取電機(jī)轉(zhuǎn)速和電流關(guān)系，優(yōu)化控制策略。為解決用戶對MCU產(chǎn)品上手難的問題，納芯微大力建設(shè)軟件生態(tài)系統(tǒng)，提供匹配的開發(fā)工具鏈和全面支持，構(gòu)建開放的軟件生態(tài)，助力用戶快速上手和使用。

從產(chǎn)品應(yīng)用創(chuàng)新與拓展角度來看，納芯微提出感知控制和驅(qū)動單芯片整合理念，不斷提升芯片集成度與配置。以氛圍燈驅(qū)動產(chǎn)品為例，支持動態(tài)配置，提供可編程光效庫，用戶可根據(jù)自身需求自定義光效，極大提升了產(chǎn)品靈活性與用戶體驗(yàn)。此外，納芯微積極拓展應(yīng)用領(lǐng)域，除汽車領(lǐng)域外，還涉足工業(yè)控制和人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域。

高峰介紹說，納芯微NovoGenius MCU+的產(chǎn)品布局廣泛且精細(xì)。在驅(qū)動類產(chǎn)品中，全面覆蓋大小電機(jī)細(xì)分應(yīng)用場景，并針對未來新興應(yīng)用領(lǐng)域，如48V系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動SoC產(chǎn)品以及超聲清洗等進(jìn)行布局；在感知類領(lǐng)域，將光雨量傳感器、信號感知、跨阻放大器等多種功能集成于單芯片之中。

通過不斷創(chuàng)新算法、提升集成度、優(yōu)化軟件生態(tài)以及拓展應(yīng)用領(lǐng)域，納芯微不僅滿足了汽車行業(yè)日益增長的智能化需求，更為自身在新興領(lǐng)域的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新貢獻(xiàn)了積極力量。