摘要:在软件定义汽车、智能化、电动化趋势下,智能车控领域对于高性能、高可靠车规MCU芯片有了更高的需求。预计到2027年,中国乘用车搭载“准中央+区域”架构渗透率将达到16.3%,中央+区域架构渗透率将达到14.3%,带来中高端车规MCU芯片需求显著增长。
佐思汽研发布了《2025年汽车微控制器(MCU)行业研究报告》。
中高端智能车控 MCU 芯片是国产替代的重要发力点
在软件定义汽车、智能化、电动化趋势下,智能车控领域对于高性能、高可靠车规MCU芯片有了更高的需求。预计到2027年,中国乘用车搭载“准中央+区域”架构渗透率将达到16.3%,中央+区域架构渗透率将达到14.3%,带来中高端车规MCU芯片需求显著增长。
2024-2027年中国乘用车E/E架构演进趋势预测
当前,车规MCU工艺节点主要是在40nm及以上的成熟制程,随着E/E架构演进,部分比较先进的车用MCU产品将大量采用了28/22nm制程或更先进的16/18nm制程。
在中高端智能车控 MCU 芯片主要搭载于区域控制器(ZCU)、中央域控(XCU)、智驾域、动力/底盘域控、中央计算机(CCU)上,应用场景包括电子助力转向系统、电子车身稳定系统、悬架系统、防抱死刹车系统、安全气囊系统、新能源车载逆变器、电池管理系统等。英飞凌、瑞萨等通过TC4x、RH850系列占据智驾域、动力/底盘域的高端市场,其工艺节点已覆盖16-28nm。
同时,部分国产芯片厂商已逐渐实现了技术突破,具备中高端智能车控 MCU 国产替代的能力:
芯驰科技:芯驰高性能MCU产品E3系列于2022年4月发布,芯片及关键配套软件通过ISO 26262 ASIL D功能安全产品认证,通过国密二级认证且硬件安全模块支持高等级信息安全。目前,E3系列已广泛应用于区域控制、车身控制、电驱、BMS电池管理、智能底盘、ADAS智能驾驶等核心领域,积累了在整车核心应用领域的量产经验。目前出货量达数百万片,已在超40款主流车型上量产;芯海科技:2024年推出符合AEC-Q100 Grade2等级的32位通用车规微控制器——CS32F036Q;国芯科技:CCFC2003PT、CCFC2006PT 系列芯片已实现发动机控制MCU替代;紫光同芯:THA6系列通过ASIL-D认证进入动力域市场。2024年,芯驰科技进一步完善E3系列产品布局,聚焦新一代区域控制器(ZCU),推出了ZCU协同化解决方案,分别面向车身控制、车身+底盘+动力跨域融合,以及超级动力域控等区域E/E架构中的核心应用场景。以CPU/NVM 和可用GPIO作为横纵轴,该组合包含E3119、E3620B、E3650和E3800。
第一档: E3119/E3118/E3119-IOE
IO 型及 IO 丰富型产品,能够支撑传统网关+车身+防夹等入门级区域控制器的开发;封装小型化,支持 SMP 和 FOTA,具备 10x CANFD 和 1x Gbit,IO 最多可达 326 个,还能与第二档/第三档产品进行搭配组合。第二档: E3620B
主要用于进阶性融合区域控制器,可进一步融合动力/底盘域,也能和第一档/第三档产品搭配组合;硬件级别通信引擎 SSDPE 以及多路 Gbit。第三档: E3650
兼顾算力/存储/高功能/低功耗/通信低延迟/环网能力,是 48V 域控制器平台的首选,同样能和第一档产品搭配组合;具备多核高算力集群、市面上可选最多的 GPIO 产品、虚拟化领先量产经验、硬件级别通信引擎 SSDPE 以及多路 Gbit。第四档: E3800
超级动力域融合,拥有更多的场景专用加速协处理器和更领先的高速接口。其中,旗舰智控MCU产品E3650专为区域控制器(ZCU)和域控(DCU)的应用场景而设计。
算力跃升近40%,存储容量扩大30%:采用最新的ARM Cortex R52+高性能锁步多核集群,主频达到了同档位产品最高的600MHz,同时配备了同档位最大的存储容量;可用外设和GPIO增多30%:集成多颗外围BOM器件,并配置市面最多的可用GPIO数量,大幅减少系统外围用到的各种IO扩展芯片;低功耗性能提升50%:内置硬件通信加速引擎,卸载域控中通信任务的处理,减少丢包和延迟,同时显著降低主CPU负载;信息安全天花板级防护:集成芯驰玄武超安全HSM信息安全模块,支持车厂定制化的、复杂的加解密算法,满足ISO 21434,Evita Full及以上的信息安全标准,支持本土与海外双重高等级安全标准。此外,E3650专门针对MCU系统上的虚拟化(Hypervisor)做了优化支持,并且提供可量产级的虚拟化解决方案,帮助主机厂实现高效的业务隔离和代码集成。E3650不仅能覆盖智能驾驶/智能座舱、动力域控、VMC底盘域控、区域控制器四大核心应用场景, 还通过3650更高的集成度,实现BOM成本减省近60% (不同系统设计可能有差异)。如今,E3650已正式开启客户送样,并率先获得多个头部车企定点。
RISC-V架构正成为汽车MCU市场“新风口”,国内积极打造自主可控供应链
汽车MCU内核架构较为多元。目前主流的ARM架构处理器在智能座舱、车载娱乐和ADAS系统领域占据全球领先位置,但在车身域控制器、底盘和动力总成领域中占比较小,其市场主要被Power PC架构和英飞凌的TriCore架构占据。
随着全新开源的RISC-V架构的兴起,国内外IP供应商已先后推出十余个系列车规级IP,覆盖通用、高性能MCU与安全芯片IP领域,能基本满足目前车规级控制芯片需求。在此基础上,芯片厂商正研发应用于车身、动力、底盘等领域的高性能RISC-V芯片。
2023年,高通、恩智浦、博世、英飞凌和挪威NORDIC半导体公司联合投资建立一家致力于RISC-V的芯片公司,该公司将作为单一来源支持基于 RISC-V 的兼容产品、提供参考架构并帮助建立行业广泛使用的解决方案,预测汽车领域将会是应用重点;2024年,瑞萨推出业界首款基于RISC-V架构的通用32位MCU R9A02G021,专为承受恶劣条件而设计,待机功耗极低,可提供128KB快速闪存、16KB SRAM存储器,和4KB闪存用于数据存储;2025年,英飞凌计划将RISC-V引入汽车MCU市场,推出基于AURIX品牌的新系列,并通过虚拟原型加速生态建设。主流的RISC-V架构内核IP
RISC-V是一种开放、基于精简指令集(RISC)架构的指令集架构(ISA),旨在成为一种通用的计算机体系结构。RISC-V采用开源的设计理念,任何人都可以查看、使用、修改和分发其设计,目标是提供一种灵活、可扩展且高性能的计算机体系结构,适用于各种应用场景。具备开发入门的门槛小、授权成本低、高软件可移植性、自主可控以及给专有芯片提供了灵活性和定制能力等优势。
若要应用于汽车电子领域,需满足的条件包括:
安全性和可靠性:RISC-V 实施需要满足行业严格的安全标准,例如 ISO 26262功能安全认证,才能考虑用于关键应用。生态系统和支持:强大且成熟的生态系统(包括工具、软件和支持)的可用性可以显著影响 RISC-V 在汽车领域的采用。行业接受度:OEMs、Tier 1 软硬件系统设计转向 RISC-V 可能需要彻底的测试、验证和长期支持的保证。成本和许可:RISC-V 的开源特性在许可成本方面具有优势,但整体系统成本(包括开发、集成和支持)应该具有竞争力。国内正大力发展RISC-V架构MCU,先楫半导体、南京紫荆半导体、武汉二进制半导体、芯科集成、奕斯伟计算等公司正推动RISC-V架构MCU部署上车,并持续拓展应用领域。
先楫半导体:晶心科技、经纬恒润、先楫半导体开展合作,结合AndesCoreTM RISC-V处理器系列、先楫半导体HPM6200全线产品和经纬恒润的Vehicle OS软件平台解决方案,共同致力于RISC-V在车规级芯片领域的生态。先楫半导体已完成ISO9001质量管理认证和ISO 26262功能安全管理体系ASIL D认证,HPM6200 全线产品则通过AEC-Q100 G1认证,工作温度范围在-40~125℃。紫荆半导体:紫荆M100 CoreMark高达2.42(CPU性能),实测跑分达到2.42Coremark/MHz,整机响应速度更快。满足车规ASIL-B等级要求,HSM支持国密SM2/3/4,以及支持ISO21434网络信息安全标准。长城汽车计划将紫荆M100芯片广泛搭载于多款车型中,未来五年上车量不低于250万辆。国内正大力发展RISC-V架构MCU,不断拓展应用领域
《2025年汽车微控制器(MCU)行业研究报告》目录
页数:470页
01
汽车微控制器(MCU)定义和市场概况
1.1 汽车微控制器(MCU)定义
汽车微控制器(MCU)的定义
汽车微控制器(MCU)的结构
汽车微控制器(MCU)的分类
汽车微控制器(MCU)的应用
汽车微控制器(MCU)的应用需求占比
汽车微控制器(MCU)市场现状
汽车微控制器(MCU)发展趋势
汽车微控制器(MCU)生产以代工为主
汽车微控制器(MCU)在汽车和工业领域的性能对比
汽车微控制器(MCU)生产良率
1.2 市场规模
MCU单车用量
车规级MCU价格
全球汽车MCU市场规模预测,2024-2028年
中国乘用车用MCU市场规模预测,2022-2028年
车规级MCU需求量(分应用领域)结构
国产车规级MCU应用主要集中在中低端产品
1.3 市场竞争格局
全球汽车MCU市场竞争格局一
全球汽车MCU市场竞争格局二
车规MCU市场玩家一:传统汽车芯片供应商(1)
车规MCU市场玩家一:传统汽车芯片供应商(2)
车规MCU市场玩家一:传统汽车芯片供应商(3)
车规MCU市场玩家二:主机厂
主要厂商车规级MCU产品线布局(1)
主要厂商车规级MCU产品线布局(2)
主要厂商车规级MCU产品线布局(3)
国内外车规级MCU产品对标(1)
国内外车规级MCU产品对标(2)
1.4 汽车微控制器(MCU)开发流程及成本
MCU开发流程
车规级MCU开发总成本
车规级MCU开发成本结构
车规级MCU开发成本细分
02
汽车微控制器(MCU)行业趋势研判
2.1 MCU设计趋势一
集成AI算力的车规级MCU型号统计
具备AI算力的车规级MCU在技术性能上的主要提升点
具备AI算力的车规级MCU部分应用案例总结
2.2 MCU设计趋势二
主要MCU厂商在图形处理能力上的布局
MCU与MPU的跨界布局
具备图形处理能力的MCU案例(1)
具备图形处理能力的MCU案例(2)
MCU与MPU融合案例
2.3 MCU设计趋势三
具备实时控制的MCU的闪存执行效率对比
具备实时控制性能的车规级MCU型号统计
具备实时控制性能的车规级MCU新品(1)
具备实时控制性能的车规级MCU新品(2)
具备实时控制性能的车规级MCU新品(3)
2.4 MCU设计趋势四
MCU厂商新型存储技术布局
MCU厂商新型存储技术案例(1)
MCU厂商新型存储技术案例(2)
2.5 MCU设计趋势五
汽车微控制器(MCU)内核的定义
汽车微控制器(MCU)指令集定位
汽车微控制器(MCU)内核多元化
国内外MCU厂商主要采用的内核统计(1)
国内外MCU厂商主要采用的内核统计(2)
动力与底盘域MCU主要内核及开发商统计(1)
动力与底盘域MCU主要内核及开发商统计(2)
智能座舱、辅助驾驶领域内核占比
动力与底盘域MCU指令集需求格局
汽车微控制器(MCU)内核一(1)
汽车微控制器(MCU)内核一(2)
汽车微控制器(MCU)内核二
汽车微控制器(MCU)内核三
汽车微控制器(MCU)内核四(1)
汽车微控制器(MCU)内核四(2)
汽车微控制器(MCU)内核五
MCU中CPU IP内核对比(授权/开源指令集)
MCU中CPU IP内核对比(自研指令集)
车规级MCU内核发展趋势一
车规级MCU内核发展趋势二
车规级MCU内核发展趋势三
车规级MCU内核发展趋势四
国际主流车规级MCU的多核、异构、内存、高主频性能对比
2.6 MCU设计趋势六
RISC-V车规级IP
海外和中国本土RISC-V车规级IP供应商产品及认证(1)
海外和中国本土RISC-V车规级IP供应商产品及认证(2)
RISC-V芯片厂商车规产品布局:全球厂商
RISC-V芯片厂商车规产品布局:中国厂商(1)
RISC-V芯片厂商车规产品布局:中国厂商(2)
RISC-V芯片厂商车规产品布局:中国厂商(3)
RISC-V 开发生态已逐渐丰富
RISC-V 渗透汽车行业的关键要素
欧洲大力投资RISC-V,生产自主可控HPC AI芯片
全球 RISC-V 市场收入预测,2030E
2.7 MCU制造趋势七
汽车微控制器(MCU)厂商工艺节点和代工布局(1)
汽车微控制器(MCU)厂商工艺节点和代工布局(2)
车规级MCU制程技术向先进工艺制程演进
国内外车规级MCU工艺制程之间的差距
车规MCU主流厂商先进工艺制程布局
不同晶圆生产工厂MCU工艺制程现状
不同晶圆生产工厂MCU工艺制程布局(1)
不同晶圆生产工厂MCU工艺制程布局(2)
不同晶圆生产工厂MCU生产基地
03
OEM主机厂汽车微控制器(MCU)应用情况分析
3.1 汽车E/E架构演进对MCU的影响
汽车市场新格局下车规级MCU如何破局
汽车E/E架构演进,区域控制器与域控制器需求增长
E/E架构演进对主控MCU提出更高的要求
E/E架构演进对MCU的影响一
E/E架构演进对MCU的影响二
3.2 主机厂选择MCU的考量因素
主机厂选择MCU的考量因素一
主机厂选择MCU的考量因素二(1)
主机厂选择MCU的考量因素二(2)
主机厂选择的部分MCU型号统计(1)
主机厂选择的部分MCU型号统计(2)
主机厂选择的部分MCU型号统计(3)
3.3 特斯拉
特斯拉车规级MCU的应用
3.4 小鹏
小鹏车规级MCU的应用
3.5 宝马
宝马车规级MCU的应用
3.6 长城
长城推出车规级MCU(1)
长城推出车规级MCU(2)
3.7 大众
大众车规级MCU的应用
3.8 其它主机厂
其他主机厂车规级MCU的应用
04
车规级MCU主要应用场景
4.1 主机厂MCU应用场景一:中央域/融合域
跨域融合下MCU的发展趋势
零跑SoC+MCU多域融合方案(1)
零跑SoC+MCU多域融合方案(2)
零跑SoC+MCU多域融合方案(3)
4.2 主机厂MCU应用场景二:智驾域
智驾域MCU现有应用结构:SoC+MCU
智驾域MCU应用结构趋势
智驾域MCU应用趋势一
智驾域MCU应用趋势二
智驾域MCU应用趋势三(1)
智驾域MCU应用趋势三(2)
智驾域MCU国产化替代情况
智驾域MCU国产化带来的好处
智驾域MCU国产化厂商布局
智驾域MCU选型总结(1)
智驾域MCU选型总结(2)
智驾域MCU选型总结(3)
智驾域MCU应用案例一
智驾域MCU应用案例二
智驾域MCU应用案例三
智驾域MCU应用案例四
智驾域MCU应用案例五
4.3 主机厂MCU应用场景三:座舱域
智能座舱领域MCU应用:SoC+MCU
座舱域MCU国产化情况
座舱域MCU国内厂商的实力
座舱域MCU选型总结(1)
座舱域MCU选型总结(2)
座舱域MCU选型总结(3)
座舱域MCU装车案例
4.4 主机厂MCU应用场景四:动力底盘域
动力与底盘域MCU算力需求演进
动力与底盘域MCU国产化进程
动力与底盘域用MCU选型总结(1)
动力与底盘域用MCU选型总结(2)
动力与底盘域用MCU选型总结(3)
动力与底盘域用MCU选型总结(4)
动力与底盘域用MCU选型总结(5)
动力与底盘域用MCU选型总结(6)
动力与底盘域用MCU应用案例一(1)
动力与底盘域用MCU应用案例一(2)
动力与底盘域用MCU应用案例二
动力与底盘域用MCU应用案例三
动力与底盘域用MCU应用案例四
动力与底盘域用MCU应用案例五
4.5 主机厂MCU应用场景五:车身域
车身控制向车身域转变对MCU的影响
车身域MCU市场主要玩家
车身域MCU国产化替代情况
车身域MCU国产化替代:国内玩家的实力(1)
车身域MCU国产化替代:国内玩家的实力(2)
主机厂车身域MCU可选型号总结(1)
主机厂车身域MCU可选型号总结(2)
主机厂车身域MCU可选型号总结(3)
主机厂车身域MCU可选型号总结(4)
主机厂车身域MCU可选型号总结(5)
主机厂车身域MCU可选型号总结(6)
Tier 1车身域用MCU应用案例一
Tier 1车身域用MCU应用案例二
Tier 1车身域用MCU应用案例三
Tier 1车身域用MCU应用案例四
Tier 1车身域用MCU应用案例五
4.6 主机厂MCU应用场景六:区域控制器
主机厂区域控制器MCU选型主要关注点(1)
主机厂区域控制器MCU选型主要关注点(2)
主机厂区域控制器MCU可选型号总结(1)
主机厂区域控制器MCU可选型号总结(2)
主机厂区域控制器MCU可选型号总结(3)
主机厂区域控制器MCU可选型号总结(4)
区域控制器用MCU案例一
区域控制器用MCU案例二
区域控制器MCU应用一
区域控制器MCU应用二
05
国内车规级MCU供应商
5.1 芯驰科技
芯驰科技已获得多轮融资
芯驰科技车规级MCU产品线布局(1)
芯驰科技车规级MCU产品线布局(2)
芯驰科技车规级MCU E3系列出货量统计
芯驰科技新一代 ZCU 产品协同解决方案(1)
芯驰科技新一代 ZCU 产品协同解决方案(2)
芯驰科技车规级MCU
芯驰科技MCU应用一
芯驰科技MCU应用二
5.2 比亚迪半导体
比亚迪半导体车规级MCU产品线布局
比亚迪半导体车规级MCU(8位)
5.3 杰发科技
杰发科技车规级MCU产品线布局
杰发科技车规级MCU
杰发科技车规级MCU累计出货量
杰发科技车规MCU产品应用
5.4 国芯科技
国芯科技C*Core CPU技术路线图
国芯科技车规级MCU应用场景
国芯科技车规级MCU产品线布局(1)
国芯科技车规级MCU产品线布局(2)
国芯科技车规级MCU
国芯科技车规级MCU技术优势
5.5 兆易创新
兆易创新2024年营收情况
兆易创新车规级MCU产品线规划
兆易创新车规级MCU产品线布局
兆易创新车规级MCU
兆易创新对标意法半导体发展
5.6 芯旺微
芯旺微电子车规级MCU应用场景
芯旺微电子车规级MCU规划
芯旺微电子车规级MCU产品线布局
芯旺微电子车规级MCU
芯旺微电子车规级MCU成本控制优势
芯旺微电子车规级MCU累计出货量
5.7 赛腾微电子
赛腾微电子车规级MCU应用场景
赛腾微电子车规级MCU布局
赛腾微电子车规级MCU产品线布局
赛腾微电子车规级MCU
5.8 航顺芯片
航顺芯片MCU产品线布局
航顺芯片车规级SOC+MCU战略规划
航顺芯片车规级MCU产品线布局
航顺芯片车规级MCU
航顺芯片车规级MCU应用
航顺芯片车规级MCU主要客户
5.9 纳芯微
纳芯微国产替代方案
纳芯微MCU产品
5.10 极海微
极海微MCU产品线
极海微车规级MCU产品线
极海微车规级MCU
极海微车规级MCU应用
5.11 芯海科技
芯海科技以“ADC+MCU双平台驱动”为核心战略
芯海科技车规级MCU集成化产品
芯海科技车规级MCU产品
5.12 中兴微电子
中兴微电子MCU
5.13 云途半导体
云途半导体MCU应用场景
云途半导体车规级MCU产品线布局
云途半导体车规级MCU
5.14 曦华科技
曦华科技车规级MCU差异化布局
曦华科技车规级MCU产品线
曦华科技车规级MCU
5.15 旗芯微
旗芯微车规级MCU产品线布局
旗芯微车规级MCU
旗芯微车规级MCU应用
5.16 中微半导体
中微半导体车规级MCU产品线布局
中微半导体车规级MCU
5.17 先楫半导体
先楫半导体车规MCU产品线布局
先楫半导体车规级MCU
先楫半导体车规MCU应用
5.18 芯科集成
芯科集成车规级MCU产品系列
芯科集成车规级MCU产品
5.19 凌欧创芯
凌鸥创芯车规级MCU产品线布局
凌鸥创芯车规级MCU产品
凌鸥创芯车规级MCU应用
凌鸥创芯车规级MCU生态圈
5.20 Chipways
Chipways车规级MCU产品
5.21 豪威集团
豪威集团车规级MCU产品线
豪威集团车规级MCU产品
豪威集团车规级MCU
5.22 海思半导体
海思半导体基于RISC-V架构的海思A² MCU
5.23 复旦微电子
复旦微电子车规级MCU产品线布局
复旦微电子车规级MCU
复旦微电子车规级MCU应用
06
国外车规级MCU供应商
6.1 瑞萨
瑞萨车规级MCU应用场景
瑞萨车规级MCU产品线布局
瑞萨车规级MCU
瑞萨车规级MCU应用
6.2 NXP
NXP车规级MCU产品线布局
NXP车规级MCU
NXP车规级MCU应用
NXP车规级MCU生产基地
6.3 意法半导体
意法半导体2024财年MCU业务收入
意法半导体计划全力投入汽车MCU
意法半导体车规级MCU产品线布局
意法半导体车规级MCU
意法半导体车规级MCU生态合作伙伴
意法半导体汽车MCU生产优势
6.4 英飞凌
英飞凌车规级MCU产品线
英飞凌车规级MCU(分产品线)应用场景
英飞凌车规级MCU
英飞凌车规MCU应用合作
英飞凌车规MCU应用
英飞凌车规MCU技术优势
6.5 TI
TI车规级MCU产品线布局
TI车规级MCU
TI车规级MCU应用
TI车规级MCU应用案例
TI车规级MCU生产基地
6.6 微芯科技
来源:佐思汽车研究