汽車微控制器（MCU）是汽車電子系統(tǒng)的核心部件，在汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的“新四化”趨勢下，各大汽車廠商對(duì)于車用MCU的架構(gòu)集成度、功能復(fù)雜度的要求持續(xù)上升，市場不斷擴(kuò)大。據(jù)了解，高端車型中每輛車用到的MCU數(shù)量接近100個(gè)，市調(diào)組織Yole發(fā)布的報(bào)告顯示，2023年全球MCU市場規(guī)模約229億美元，預(yù)計(jì)至2028年將以5.3%的年復(fù)合增速達(dá)到320億美元。

身處這片紅海，各大MCU廠商技術(shù)的創(chuàng)新和迭代也更加頻繁。

車越智能MCU越重要

在汽車技術(shù)的飛速發(fā)展中，微控制器單元（MCU）一直扮演著至關(guān)重要的角色。從發(fā)動(dòng)機(jī)控制到車載娛樂系統(tǒng)，再到先進(jìn)的駕駛輔助技術(shù)，MCU無處不在，默默地推動(dòng)汽車行業(yè)的智能化發(fā)展。

在燃油車中，MCU可以精確地管理燃油噴射的時(shí)間和量，確保燃油高效燃燒，提升動(dòng)力性能的同時(shí)降低油耗，有著諸多不可或缺的應(yīng)用。對(duì)于點(diǎn)火系統(tǒng)，MCU能精確控制點(diǎn)火時(shí)機(jī)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

而在電動(dòng)車中，MCU在汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）中扮演核心控制角色，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行，并優(yōu)化充放電過程。通過精確控制，MCU可以防止電池過充、過放、過熱，從而延長電池的使用壽命并保持其性能。MCU還協(xié)調(diào)電池組內(nèi)各電池單元的均衡，保證電池組的一致性，這對(duì)于電動(dòng)汽車的續(xù)航里程和整體性能至關(guān)重要。

此外，MCU通過采用先進(jìn)的制造工藝、優(yōu)化的模擬IP、低功耗數(shù)字設(shè)計(jì)方法學(xué)等實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，功能也更加多樣化。

北京奕斯偉計(jì)算技術(shù)股份有限公司首席市場官劉帥表示：“隨著汽車智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展，新能源電動(dòng)汽車市場占有率大幅提升，汽車電子已成為全球MCU最大下游市場。除了智慧座艙、智能駕駛、電池管理等新興應(yīng)用，汽車零部件的電子化也會(huì)帶來相當(dāng)大的增量市場，如電動(dòng)后備廂、電動(dòng)吸合車門、座椅電動(dòng)調(diào)節(jié)、隱藏門把手等細(xì)分場景，都需要MCU對(duì)零部件中的微電機(jī)進(jìn)行控制?！?

一個(gè)值得注意的趨勢是，在汽車“新四化”的過程中，汽車電子電氣架構(gòu)正在從ECU向域控制器進(jìn)行過渡，整車系統(tǒng)的集成度越來越高，這也讓產(chǎn)業(yè)界對(duì)于車規(guī)級(jí)MCU能否持續(xù)保持較高的增長態(tài)勢表示關(guān)切。對(duì)此，英飛凌科技高級(jí)副總裁兼汽車業(yè)務(wù)大中華區(qū)負(fù)責(zé)人曹彥飛在接受《中國電子報(bào)》采訪時(shí)表示：“整車系統(tǒng)轉(zhuǎn)向域控制器以及集成化趨勢，會(huì)減少部分低端的或者與域控制器集成在一起的小型MCU用量，但汽車電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化會(huì)帶來更加豐富的電子化功能，驅(qū)動(dòng)MCU等車規(guī)元器件需求的大幅增長。未來幾年，車規(guī)MCU依然能夠保持較快的增長步伐。”

自動(dòng)駕駛給MCU帶來新挑戰(zhàn)

自動(dòng)駕駛作為一個(gè)全新的火熱領(lǐng)域，需要大量的MCU芯片來實(shí)現(xiàn)各種功能，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)的支撐，因此，其發(fā)展帶動(dòng)的市場需求成為了車用MCU市場的關(guān)鍵增長極。

作為自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的核心控制器，MCU承載著處理海量數(shù)據(jù)、制定駕駛決策、協(xié)調(diào)各系統(tǒng)間工作的重任。它需要具備高性能的處理器、充足的內(nèi)存以及豐富的接口，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的駕駛環(huán)境和多變的駕駛需求。同時(shí)，高可靠性和穩(wěn)定性也是MCU不可或缺的特點(diǎn)，因?yàn)槿魏挝⑿〉墓收隙伎赡軐?duì)駕駛安全造成嚴(yán)重影響。

因此在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，MCU的作用可謂是舉足輕重。它就像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的駕駛員，時(shí)刻關(guān)注著周圍環(huán)境的變化，并基于感知到的數(shù)據(jù)迅速做出決策。無論是繁忙的城市道路還是崎嶇的山路，MCU都能根據(jù)路況和交通狀況調(diào)整車輛的行駛速度和方向，確保車輛安全、平穩(wěn)地行駛。此外，MCU還需要與車輛的其他系統(tǒng)保持緊密的聯(lián)系，如動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等，確保它們之間的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定。

為了應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的駕駛環(huán)境和更高的安全要求，MCU需要不斷提升自身的性能，這也給MCU帶來很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。