汽車產(chǎn)業(yè)四化趨勢下，半導(dǎo)體廠商如何帶領(lǐng)車企贏得競賽？

傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)迎來了百年大變革： 新的四大趨勢“ACES”：Autonomous（自動(dòng)化）、Connected（互聯(lián)化）、Electrified（電氣化）和 Services（服務(wù)化）正在重塑汽車行業(yè)的整體格局。

從技術(shù)層面看，汽車已經(jīng)從傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品部分發(fā)展為電子信息系統(tǒng)控制的智能產(chǎn)品，汽車電子在汽車產(chǎn)業(yè)變革中起到至關(guān)重要的作用，汽車電子的創(chuàng)新已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要推動(dòng)力量。

相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，未來每輛車將會(huì)有 20 倍半導(dǎo)體需求的增加，電子化產(chǎn)品在汽車總成中的比率不斷提高，超過 50%。同時(shí)，相比傳統(tǒng)動(dòng)力汽車，電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車的市場銷售份額預(yù)計(jì)達(dá)到整體汽車市場份額的 20%。

在此趨勢下，全球主要車企和供應(yīng)商均順應(yīng)趨勢在汽車電子領(lǐng)域積極布局。

近日，MPS 全球汽車產(chǎn)品總監(jiān) Allen Chen 向媒體介紹了公司最核心的汽車產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略及最新技術(shù)進(jìn)展，分析了 MPS 在此次變革中面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，又將會(huì)通過怎樣的創(chuàng)新帶領(lǐng)車企贏得“ACES”競賽。

ACES 趨勢下：ECU 向 DCU 過渡

目前大部分車企仍處于分布式架構(gòu)階段，小部分車企出現(xiàn)分域的概念。目前整車的控制體系以 ECU（電子控制單元）為核心，每個(gè)功能對應(yīng)一個(gè)或多個(gè) ECU，比如加熱裝置 ECU、多媒體系統(tǒng) ECU... 等等。

隨著車輛的電子化程度逐漸提高，汽車的 ECU 越來越多，但是分散的 ECU 會(huì)給汽車設(shè)計(jì)帶來很多問題。Allen 表示，比如每個(gè) ECU 各自為陣，或者需要有很強(qiáng)的中央網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行協(xié)調(diào)，另外也增加了汽車走線的復(fù)雜性，增加汽車的制造成本。

因此，如何在復(fù)雜的線路中，保證數(shù)據(jù)處理以及網(wǎng)絡(luò)安全的最優(yōu)化成為難題。用更少的 DCU（域控制器）來操控全車的 ECU 與傳感器正逐漸成為汽車電子電氣架構(gòu)目前的演進(jìn)趨勢，汽車的電子化進(jìn)程將由零部件導(dǎo)向邁入集中式系統(tǒng)為導(dǎo)向的時(shí)代。

DCU 打破了傳統(tǒng)的思維方式，相比于 ECU 聚焦特有功能，DCU 的目標(biāo)則瞄準(zhǔn)于集成度、安全性和核心計(jì)算，直指 ACES 主題。DCU 的邏輯是按照電子部件的功能將整車劃分為動(dòng)力總成、車輛安全、車身電子、智能座艙和智能駕駛等幾個(gè)域，再采用有更強(qiáng)處理能力的核心處理器對每個(gè)域進(jìn)行控制，達(dá)到取代目前分布式汽車電子電氣架構(gòu)的目的。

DCU 使得整車功能集成度得到提高，軟件與硬件的設(shè)計(jì)有更多分離的可能性。單個(gè) ECU 的作用被弱化，復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和控制功能被統(tǒng)一安排在核心處理器中，ECU 更多的是在執(zhí)行 DCU 的命令。同時(shí)，傳感器模塊不再需要與具體某個(gè) ECU 相對應(yīng)，因而零部件得以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。

汽車產(chǎn)業(yè)新形勢下，供應(yīng)鏈角色的變革

當(dāng)前汽車電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為三個(gè)層級：產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是汽車電子元器件及零部件廠商，負(fù)責(zé)提供元器件及零部件的生產(chǎn)；產(chǎn)業(yè)鏈中游主要以系統(tǒng)集成商為主，進(jìn)行模塊化功能的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售，主要針對上游零部件及元器件進(jìn)行整合，針對某一功能或某一模塊提供解決方案；產(chǎn)業(yè)鏈下游為整車環(huán)節(jié)，以車企為主導(dǎo)，在產(chǎn)業(yè)鏈中擁有較高的議價(jià)權(quán)。

但這一趨勢正隨著汽車產(chǎn)業(yè)新形勢的發(fā)展產(chǎn)生變革，傳統(tǒng)的 Tier 1 和 OEM 廠商紛紛開始整合，剝除傳統(tǒng)的動(dòng)力總成部門，分離出專門應(yīng)對 ACES 的公司團(tuán)隊(duì)。同時(shí)，不同公司在同一個(gè)平臺進(jìn)行合作，一起解決技術(shù)問題，共同享受技術(shù)進(jìn)步帶來的成果。

在這個(gè)過程中，半導(dǎo)體廠商在整個(gè)供應(yīng)鏈中扮演的角色發(fā)生了重要的變化，對于目前的發(fā)展趨勢，Allen 認(rèn)為，汽車廠商越來越依賴半導(dǎo)體廠商，他們需要半導(dǎo)體廠商更先進(jìn)的技術(shù)，以及提供他們所需的直接的功能和可靠性測試結(jié)果，幫助車企有足夠的信心把下一代產(chǎn)品推向市場。

想要在激烈的 ACES 競賽中，取得較好的成績，需要花費(fèi)大量的金錢與精力。很多新的技術(shù)都需要巨額資金的投資，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也是越來越快，而且不同領(lǐng)域的產(chǎn)品越來越整合在一起，占線逐漸拉長。

因此，包括 MPS 在內(nèi)的半導(dǎo)體公司從市場增長中獲得了巨大的機(jī)會(huì)，然而機(jī)會(huì)的背面同樣寫滿了挑戰(zhàn)。

對于半導(dǎo)體廠商面臨的挑戰(zhàn)，MPS 從產(chǎn)品層面總結(jié)為以下幾點(diǎn)：

• 第一點(diǎn)：易擴(kuò)展性。易擴(kuò)展性無論是對于公司自身，還是客戶來講都非常重要，客戶希望能夠有一款產(chǎn)品能夠在他們不同的平臺上都可以被應(yīng)用，不論平臺大小都可以有一個(gè)值得信任的平臺方案幫助其解決需求。?

• 第二點(diǎn)：快速設(shè)計(jì)，驗(yàn)證以及配置。產(chǎn)品迭代周期快是當(dāng)今 OEM 和 Tier 1 面臨的挑戰(zhàn)之一，如果有一個(gè)解決方案，其設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、配置能夠在短時(shí)間內(nèi)完成，這樣就可以讓客戶在日新月異的競爭中更有優(yōu)勢。?

• 第三點(diǎn)：安全可靠。保障產(chǎn)品的安全可靠，無單點(diǎn)故障。?

• 第四點(diǎn)：在嚴(yán)苛環(huán)境下的耐受性。要求汽車廠商、Tier 1 能夠提供耐受性強(qiáng)的解決方案。

ACES 競爭中，MPS 如何取得致勝法寶？

Allen 表示，面對以上挑戰(zhàn)，MPS 為幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)其 ACES 目標(biāo)，會(huì)充分考慮給定產(chǎn)品的“殺手锏”功能，還會(huì)統(tǒng)一產(chǎn)品開發(fā)路線和整體芯片生態(tài)系統(tǒng)，精心設(shè)計(jì)具備更高的安全性，可擴(kuò)展性和可靠性的產(chǎn)品。?

截止目前，MPS 深耕汽車電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)超過 8 年，現(xiàn)有超過 500 種汽車相關(guān)產(chǎn)品，已經(jīng)交付了超過 7 億的車規(guī)產(chǎn)品，有能力幫忙客戶從無到有建立安全思維，以及幫助客戶解決在設(shè)計(jì)中的安全相關(guān)問題。

對于 MPS 產(chǎn)品的特點(diǎn)，Allen 介紹道，除了針對單個(gè) IC 的精雕細(xì)刻之外，我們現(xiàn)在采用更多的是“Power Subsystem”的模式，也就是電源子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

這個(gè)電源子系統(tǒng)是為 ADAS 模塊設(shè)計(jì)的，它由六種以上不同 IC 組合而成，各個(gè)子系統(tǒng)間能和諧運(yùn)行，一部分 IC 是基于 MPS 先進(jìn)工藝技術(shù)的電源管理產(chǎn)品，旨在提供超高功率密度。另一些 IC 是專門進(jìn)行時(shí)序控制以及電壓監(jiān)控的模擬產(chǎn)品。

在這種電源子系統(tǒng)中，要考慮的不僅僅是每一個(gè) IC 的典型功能，還要考慮各個(gè) IC 以及各個(gè)設(shè)備之間如何與其他設(shè)備協(xié)同工作。 MPS 這種“電源子系統(tǒng)思維”正在與第三方評估機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行驗(yàn)證，幫助客戶不需要著眼于單個(gè) IC，能夠通過整個(gè)子系統(tǒng)的電源方案，加快設(shè)計(jì)周期。可以看到，MPS 其實(shí)已經(jīng)將其汽車應(yīng)用產(chǎn)品的范圍從最擅長的 DC/DC 電源管理產(chǎn)品拓展到了精密模擬領(lǐng)域。

“在 ACES 這場競賽中，MPS 憑借獨(dú)特的見解和敏銳的洞察力幫助客戶快速地開發(fā)安全、可靠、可擴(kuò)展的解決方案，為客戶提供更完善的解決方案，幫助客戶解決面臨的挑戰(zhàn)。

另一方面，MPS 投資了很多測試中心，在美國、歐洲、中國等分布廣泛，在每個(gè)區(qū)域都有成熟的工程師團(tuán)隊(duì)，來幫助客戶測試并解決問題，確保了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和耐用性?！睂τ?MPS 在競爭中的優(yōu)勢，Allen 補(bǔ)充道。

汽車 ACES 智能化浪潮正在席卷而來，浪潮之下充滿了誘惑和挑戰(zhàn)，各家廠商都在躍躍欲試。