一文解析智能汽车芯片类型：MCU、SoC、CIS、ISP
本帖最后由 hdy 于 2025-6-9 23:13 编辑智能汽车中，芯片种类繁多，包括控制芯片，计算芯片，传感芯片，通信芯片，存储芯片，安全芯片，功率芯片，驱动芯片，电源管理芯片，其他类芯片。其中，计算与控制芯片是智能汽车的核心，主要分为功能芯片（MCU）和主控芯片（SOC）。MCU通常只包含一个处理单元，如CPU；而SOC则包含多个处理单元，如CPU、GPU、DSP等。此外，智能座舱芯片也是智能汽车中不可或缺的一部分。它采用“CPU+功能模块”的SoC异构融合方案，以高通智能座舱主控计算芯片820A为例，该芯片包含四大模块：高性能CPU、支持多个4K超高清触屏显示的GPU、支持8个摄像头传感器同时输入的DSP，以及确保持续移动连接的LTE调制解调器模块。此外，该芯片还可搭载高通深度学习软件开发包，从而集成基于机器学习的先进驾驶辅助系统。
控制芯片
CONTENT
控制芯片扮演着“大脑”的角色，其主要面向动力、底盘和车身等方向。根据IC Insights数据整理，汽车电子MCU市场始终被瑞萨、恩智浦和英飞凌这三家几乎瓜分。MCU(微控制器)功能：负责实时控制，如发动机管理、刹车系统（ESP）、车身电子（门窗、灯光）等。特点：低功耗、高可靠性，通常基于ARM Cortex-M/R系列或传统汽车MCU架构（如瑞萨RH850、英飞凌TC系列）。市场占比：占汽车半导体用量的约30%，传统燃油车依赖度高车身控制芯片主要以8位或32位的MCU芯片为主，其算力要求相对较低。车身控制域在传统车身控制器的基础上，集成了无钥匙启动系统、纹波防夹、空调控制系统等功能，因此主要芯片仍以车规级MCU为主。近年来，旗芯微、云途、智芯势头也渐上，下面是三家区域控制器芯片的参数及特性：旗芯微FC4150F2M（已量产）：Cortex M内核，最高150MHz，2MB P-Flash+256K D-Flash，256K SRAM。FC7300F8MDT（已量产）：Cortex M7内核，2*LS+1，300MHz，8MB P-Flash（支持A/Bswap），256K D-Flash，Flash overlay，最高1216K SRAM，封装为176LQFP-EP或BGA320。云途YTM32B1M：M33内核，120MHz，64-144LQFP封装，256K-1MB Flash，符合AEC-Q100G1、ASIL-B。YTM32B1H：M7内核，300MHz，带2个Lockstep，257/289BGA封装，2M-8MB Flash，符合AEC-Q100G1、ASIL-D。智芯Z20K14x系列：基于ARM CORTEX M4F，主频160MHz，2M P Flash+128K D Flash，8路CANFD，6路UART/LIN，满足ASIL-B。Z20K3xx系列（开发中）：基于ARM高端内核，主频320MHz，提供双核至6核选择，满足ASIL-B/D。传感芯片
CONTENT传感芯片主要用于探测和感受外界信号、物理条件或化学组成，并将其转化为电信号或其他形式供其他设备使用，如雷达传感器、图像传感器、光电传感器、生物传感器和磁传感器等。其中，车载摄像头的应用最为广泛，它不仅可以辅助自动驾驶，还可以进行车内监控。车载摄像头的核心芯片包括CMOS图像传感器（CIS）和图像信号处理芯片（ISP）。CIS在智能驾驶技术快速迭代的今天，车载摄像头已成为汽车感知环境的核心“眼睛”，而CIS则是这双眼睛的“视网膜”。随着自动驾驶从L2向L4，L5级跃进，每辆车的摄像头数量从个位数激增至两位数，高分辨率CIS芯片的需求呈现爆发式增长。然而，这一关键部件的供应却陷入“一芯难求”的困境。比亚迪“天神之眼”系统的推出、特斯拉全视觉方案的普及，以及全球车企对高阶辅助驾驶功能的追逐，将800万像素（8M）车载CIS芯片的供需矛盾推至风口浪尖。未来，谁能率先实现“像素与产能的双重跃迁”，谁就能在自动驾驶的视觉革命中占据制高点。ISPISP(Image Signal Processing) 图像信号处理。主要用来对前端图像传感器输出信号处理的单元，以匹配不同厂商的图象传感器。在感知层，车规级ISP芯片的角色是对图像传感器（如CMOS或CCD）采集的原始信号进行优化和转换，使其转化为质量更高、结构更清晰、色彩更准确、延迟更低的数字图像，为后续的视觉感知、决策控制等系统模块提供关键输入。在自动驾驶感知系统中，ISP是连接摄像头与计算平台之间的关键纽带。其不仅关系到图像的成像质量，更决定了整套自动驾驶系统的感知精准度与响应速度。一方面，车载环境复杂多变，对ISP处理算法提出了诸多要求，如：夜间低照、逆光强反差、大雾/雨雪天气下对HDR能力和噪声抑制要求极高；高速行驶中ISP必须实时处理图像流，并保证畸变校正、图像对齐、畸变消除等功能稳定执行；驾驶员监控系统（DMS）和舱内行为识别系统（OMS）需依赖ISP精确还原面部和眼部细节，支持疲劳预警等功能。另一方面，随着摄像头在整车中的数量持续增加（L2级配备6颗，L4级配备8颗以上，L5级将超过11颗），ISP必须具备多路视频并行处理能力，且能适配高分辨率（如4K 60fps）图像输入。这种需求推动了高性能SoC集成ISP、独立ISP与AI加速模块的共同演进。上图 ISP内部组成计算芯片CONTENT计算芯片主要针对智能座舱和智能驾驶芯片。在当前汽车E/E架构，智能座舱大屏幕、多功能、多模式人机交互功能的算力需求显然是传统的MCU芯片难以满足的，因此SoC芯片毫无疑问是智能座舱芯片主流。所谓SoC就是系统级芯片(System of Chip)，通常集成 CPU、GPU、NPU等多个处理单元，能够支持高性能计算、图形计算、AI计算、音频处理等多项功能，具备强大的计算性能，也是座舱域控制器实现多硬件融合控制的关键。根据华安证券预测，在2027年，智能座舱SoC市场规模可达50亿美元，国内有望达到15亿美元。智能座舱SoC当前主要还是有国外大厂霸占，例如NXP的i.MX系列、瑞萨的R系列、TI的Jacinto系列，除此还有一些消费电子厂商，如AMD通过特斯拉进入座舱市场，英伟达、高通也在国内享有盛名，特别是高通8155P在去年长城猫咪事件大放异彩。国内厂商如芯驰、杰发、瑞芯微、芯擎科技、地平线也加入混战，例如地平线的征程5、芯驰的X9、瑞芯微的RK3588M等。上图 地平线发布征程5ISP内部组成上图 瑞芯微RK3588M
RK3588M采用8nm先进制程，搭载四核A76+四核A55八核CPU，100K DMIPS CPU架构，具备8K显示/视频、原生7屏显示、6Tops NPU、QNX Hypervisor、原生2路TypeC、双16M ISP以及12路摄像头等特性。适用于汽车仪表、智能座舱、中控系统和信息娱乐域控制单元（DCU）等应用场景。通信芯片CONTENT整车通信分为车内通信和车外通信，针对车外通信就有蜂窝数据、卫星定位、蓝牙、无线局域网、超宽带（UWB）及以太网，车内通信就有以太网、CAN、FlexRay、Lin等等。CAN\LIN芯片主要由NXP、TI、英飞凌、ST和安森美垄断，国内有北京君正，芯力特等；FlexRay主要有NXP和瑞萨垄断；以太网PHY芯片有NXP、博通、瑞昱、微芯、TI等国外大厂垄断，国内有科创板上市公司裕太微电子，据说目前1000Base-TI PHY已经有客户导入。以太网交换芯片主要是博通、Marvell 和NXP垄断。拿CAN芯片来说，控制器局域网（CAN）总线技术已成为不可或缺的通信标准。作为这一领域的核心元器件，CAN芯片的性能直接决定了整个系统的稳定性和可靠性。上图 萨科微CAN芯片SL1040S
在汽车电子领域，萨科微CAN芯片展现出独特的竞争优势。现代汽车中，从发动机控制单元到车身电子系统，再到高级驾驶辅助系统（ADAS），各个子系统之间的实时通信都依赖于CAN总线网络。萨科微芯片具备出色的抗电磁干扰能力，能够在-40℃至150℃的极端温度范围内稳定工作，确保车辆在各种气候条件下的可靠运行。
页:
[1]
