车规MCU替代突破，多款国产方案推荐

近两年国内汽车电动化发展迅速，新能源汽车的产量销量都有大幅的提高。2023年国内新能源汽车销量高达1450万辆，同比增长超过60%，中国的新能源汽车正呈现出蓬勃发展的态势。

随着汽车产业智能化、电动化、网联化的快速发展，车辆对芯片的需求也从单一向多功能、高性能发展，汽车行业的转型对车规级微控制器等电子零部件的需求也不断增加。对于国内半导体行业来说，新能源汽车的时代已经拉开了序幕，对先进制程的芯片需求不断增加。

MCU芯片已经广泛的应用于各种电子设备，包括消费电子、计算机网络、工控、汽车电子或医疗等领域。其中汽车电子领域占比约为30%，其市场需求不断增强。MCU在汽车电子的应用涵盖了窗户、空调、座椅等简单操作，包括但不限于车身控制、发动机管理、智能驾驶、ASAD、传感器融合等等。

车规级芯片根据实际应用场景的差异，对MCU规格的选择也有所不同。

 8位MCU的成本较低并且易于开发，实现低端控制功能。目前主要应用在相对简单的基础控制领域，如空调、照明、车窗、座椅等低阶控制场景。

16位MCU也具备一定的计算能力和存储容量，可以实现中端控制功能：动力传动系统和地盘机构。动力传动系统如引擎控制、齿轮与离合器控制、电子式涡轮系统等等；底盘机构如悬吊系统、电子式动力方向盘等等。

32位MCU的运算能力较强，实现高端控制功能，满足数据高速处理的需求。主要应用于车身控制、多媒体信息系统、行车安全系统等领域，以及汽车安全系统和动力系统（预碰撞、驾驶辅助系统、ACC等）。

英飞凌、NXP、意法半导体等国际厂商占据了绝大部分的汽车芯片市场，而国内MCU厂商主要集中在消费电子和家电类等中低端领域，车规MCU的产品市场份额较小。

虽然国外大厂在汽车芯片市场的份额相比于国内数量多，但随着智能化进程的发展，国内MCU厂商也将市场拓展到汽车电子中，具备国产替代的能力汽车级MCU市场将不再局限于国际品牌，例如国芯科技、比亚迪半导体、旗芯微、先辑半导体、极海半导体等等。其中我爱方案网提供旗芯微、先辑半导体国产替代芯片方案，详细介绍如下：

旗芯微成立于2020年10月，是国内唯一拥有完整车用MCU8/16/32 bits开发能力的原生本土团队。基于多核ARM Cortex M/R/A架构构建面向汽车不同应用场景的高性能、高可靠性的片上系统，开发智能汽车高端控制器芯片。

FC4150F512芯片：

FC4150F512芯片属于FC4150产品家族的5V电压车规级MCU。FC4150产品系列是基于Corex-M4F内核的高性能车规级MCU，支持ASIL-B功能安全等级，AEC-Q100 认证，Grade 1等级，适用于汽车的BCM、BCM+、BMS、照明、电机控制、HVAC、TPMS和T-BOX等应用。

性能方面，FC4150F512主频高达150MHZ、内置512KB的Flash和128KB的SRAM，3.0V-5.5V的工作电压，带有6个CAN口，其中3个支持CAN-FD。并针对成本敏感的应用进行了优化。

该产品提供开源SDK软件包，驱动开发样例支持多个IDE：Keil，IAR, Eclipse。并且提供自主开发的MCAL软件，该软件遵守ISO26262功能安全开发流程，支持FULLAUTOSAR和单独AUTOSAR CAN/LIN/Ethernet协议栈应用。

FC7300系列芯片：

FC7300产品系列是旗芯微推出的国产首颗功能最齐全的域控制器芯片，该芯片基于5V车规级工艺打造，是基于多个Cortex-M7内核的高性能车规级HPU，并支持高带宽高可靠的片上嵌入式闪存记忆体，支持应用ASIL-D + ASIL-B功能安全等级多核配置，AEC-Q100 认证，Auto-Grade 1等级。

性能方面，FC7300F8MDT产品家族包含3个Cortex-M7应用核心，另外配备两个CM7锁步核，高达300 MHz主频。FC7300集成了众多高级通讯接口，带有10个CAN-FD口，1个千兆网口并支持TSN功能，支持高速网络功能并满足高实时性传输要求。支持其他多种协议接口的配备，使 MCU 能够处理多种类型传感器生成的大量传感器数据。芯片内部集成了8MB Flash及1.1MB RAM空间，Flash支持256bit的读位带宽并支持并行3路Flash访问来满足对Flash带宽的需求。提供176LQFP-EP,  BGA320封装。

先楫半导体是一家致力于高性能嵌入式解决方案的半导体公司，产品覆盖微控制器、微处理器和周边芯片，以及配套的开发工具和生态系统。可用于车载显示、自动驾驶、底盘发动系统、电源控制等多个领域。

HPM6700/6400 系列

HPM6700/6400 系列产品是先楫半导体推出的高性能高实时 RISC-V MCU 旗舰产品，目前已经量产。与国际竞品相比，HPM6700系列芯片单核运行主频即可达到惊人的816MHz，在CoreMark跑分测试中，HPM6700获得了9220的高分，成功刷新了国际MCU领域的性能记录。

在具体性能方面，HPM6700/6400系列芯片采用RISC-V 内核，支持双精度浮点运算及强大的 DSP 扩展，主频频率创下了MCU 性能新纪录，是目前市场上高性能MCU的理想之选。此外，该系列芯片还配置了高效 L1 缓存和本地存储器，加上 2MB 内置通用SRAM，极大避免了低速外部存储器引发的性能损失。

HPM6700/6400系列芯片还拥有强大的多媒体支持能力和丰富外设接口，其适配的LCD显示控制器可支持高达1366x768 60fps的八图层RGB显示支持，支持图形加速功能，可支持双千兆以太网，IEEE1588，双目摄像头。并具有4个独立的pwm模块，每个模块可生成8通道互补PWM，及16通道普通PWM、3 个 12 位高速 ADC 5MSPS、1 个 16 位高精度 ADC 2MSPS、4 个模拟比较器等多个接口。

在安全性方面，HPM6700/6400系列芯片集成了 AES-128/256, SHA-1/256 加速引擎，支持固件软件签名认证、加密启动和加密执行。

HPM6300系列

先楫半导体推出的HPM6300全系列产品采用晶心Andes D45 RISC-V内核，支持双精度浮点运算。模拟模块包括16bit-ADC，12-bit DAC和模拟比较器，配以多组纳秒级高分辨率PWM，为马达控制和数字电源应用提供强大硬件支持；通讯接口包括了实时以太网，支持IEEE1588，内置PHY的高速USB，多路CAN-FD及丰富的UART，SPI，I2C等接口。

HPM6300的主频达到648MHz, 并具有FFA协处理器，能实现FFT/FIR快速计算，具备3个16位的ADC、10/100M以太网等，适合工业自动化、电网等行业应用，如工业自动化领域的伺服驱动器、PLC、工业控制器，电网的DTU、断路器等产品。