近年來(lái)，隨著前沿科技不斷向汽車(chē)領(lǐng)域涌入，企業(yè)不斷往純電動(dòng)趨勢(shì)發(fā)展，在汽車(chē)不斷往智能化、電動(dòng)化和網(wǎng)聯(lián)化的過(guò)程中智能電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)億歐智庫(kù)測(cè)算，2021年中國(guó)智能電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量約為133.3萬(wàn)輛，2022年1-9月累計(jì)銷(xiāo)量達(dá)247.6萬(wàn)輛，預(yù)計(jì)2022年將超400萬(wàn)輛，2025年將達(dá)到838.2萬(wàn)輛，在新能源汽車(chē)銷(xiāo)量中的滲透率達(dá)到61.7%。隨著智能電動(dòng)汽車(chē)在新能源汽車(chē)中的滲透率逐漸提高，智能電動(dòng)汽車(chē)將成汽車(chē)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)主戰(zhàn)場(chǎng)。MCU器件要應(yīng)用到汽車(chē)上首先是必須要符合車(chē)規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,相對(duì)于消費(fèi)型和工業(yè)型的芯片，汽車(chē)半導(dǎo)體在環(huán)境、可靠性、供應(yīng)周期等方面有更高的要求。

汽車(chē)的芯片認(rèn)證其實(shí)有幾塊需要過(guò)的關(guān)，我們通常說(shuō)AEC-Q100，通常是AECQ100-001，拿到AEC-Q100證書(shū)其實(shí)很大程度上是AEC-Q100-001已經(jīng)過(guò)了基本的電車(chē)特性能夠滿(mǎn)足基本的特性，其實(shí)有些還是AEC-Q100-(002~004)，它是對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)上的品質(zhì)控制，這三塊如果AEC-Q100滿(mǎn)足了以后，就能滿(mǎn)足系統(tǒng)了，另外在功能安全以上的系統(tǒng)，做車(chē)?yán)锩娉塑?chē)的質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)16949還有一個(gè)功能安全就是B和D級(jí)的要求。

跨越了車(chē)規(guī)級(jí)MCU標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證這座“大山”之后，智能電動(dòng)汽車(chē)MCU還需要做到更高性能。智能電動(dòng)汽車(chē)相比于傳統(tǒng)的燃油汽車(chē)，智能汽車(chē)在智能駕駛、智能座艙等功能越來(lái)越復(fù)雜，這就意味著對(duì)MCU的性能有著更高的要求。傳統(tǒng)燃油汽車(chē)靠汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，電動(dòng)汽車(chē)則需要靠電機(jī)來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，高效能電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)搭載高性能驅(qū)動(dòng)器，而MCU是驅(qū)動(dòng)器的控制核心，所以電動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)于 MCU 性能要求也更嚴(yán)格。當(dāng)下，大部分車(chē)規(guī)級(jí)MCU芯片的CPU主頻為100MHz，CPU主頻達(dá)到200MHz、300MHz的MCU芯片就已經(jīng)可以被業(yè)內(nèi)認(rèn)定為高性能MCU芯片。

另外，智能駕駛對(duì)于MCU算力也有要求。隨著智能駕駛逐漸部署到車(chē)上之后，L2級(jí)別的自動(dòng)駕駛，計(jì)算能力大致需要10 TOPS計(jì)算能力，L3級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要100 TOPS以上的算力，到L3+級(jí)別自動(dòng)駕駛汽車(chē)的算力級(jí)別已經(jīng)上升到1000 TOPS以上。整個(gè)汽車(chē)的算力已經(jīng)達(dá)到上百TOPS 甚至是1000TOPS 的水平。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)要做到L5 級(jí)的自動(dòng)駕駛，整體的汽車(chē)算力需要達(dá)4000TOPS。這對(duì)于MCU是一個(gè)挑戰(zhàn)。

我們總結(jié)一下MCU器件在汽車(chē)應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)主要有以下幾個(gè)方面：

溫度問(wèn)題：汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)、電池等部件會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而車(chē)規(guī)MCU芯片必須能夠在這種高溫環(huán)境下正常工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，需要在材料選擇、封裝設(shè)計(jì)和散熱方案上進(jìn)行大量的研究和優(yōu)化。

安全性問(wèn)題：隨著汽車(chē)的電子化和網(wǎng)絡(luò)化，汽車(chē)系統(tǒng)面臨著越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)攻擊威脅。因此，車(chē)規(guī)MCU芯片需要支持多層次的安全防護(hù)機(jī)制，包括硬件加密、軟件隔離、異常檢測(cè)等。這需要我們?cè)谛酒O(shè)計(jì)和系統(tǒng)架構(gòu)上進(jìn)行深入的研究和改進(jìn)。

抗干擾性能：汽車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中會(huì)遭遇各種振動(dòng)和沖擊，這對(duì)車(chē)規(guī)級(jí)MCU的穩(wěn)定性提出了高要求。車(chē)規(guī)級(jí)MCU需要具備抵抗外部干擾的能力，比如靜電、群脈沖、傳導(dǎo)輻射等，以確保在惡劣的工作環(huán)境下不會(huì)出現(xiàn)損壞、死機(jī)、復(fù)位等情況。

性能要求：隨著汽車(chē)功能的不斷增多，對(duì)MCU的性能要求也越來(lái)越高。需要MCU具有更強(qiáng)的處理能力和更快的運(yùn)算速度來(lái)滿(mǎn)足這些需求。

軟件內(nèi)容爆炸性增長(zhǎng)：隨著汽車(chē)電子控制單元(ECU)的復(fù)雜性不斷增加，軟件內(nèi)容也呈現(xiàn)出爆炸性增長(zhǎng)的趨勢(shì)。這需要MCU具有更大的存儲(chǔ)容量和更高效的軟件處理能力。

車(chē)內(nèi)與外界的連接需求：隨著汽車(chē)智能化的發(fā)展，車(chē)內(nèi)與外界的連接需求不斷增加。MCU需要支持更多的通信接口和協(xié)議，以滿(mǎn)足不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交互。

總之，MCU器件在汽車(chē)應(yīng)用中需要面對(duì)多種挑戰(zhàn)，需要不斷進(jìn)行技術(shù)更新和研究開(kāi)發(fā)來(lái)滿(mǎn)足這些需求。