一輛汽車(chē)到底需要多少個(gè)芯片?
柔性電路板廠了解到,在過(guò)去的幾十年中,半導(dǎo)體產(chǎn)品在汽車(chē)中的應(yīng)用迅速擴(kuò)大,汽車(chē)電子成為增速最快的細(xì)分市場(chǎng)之一。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)顯示,傳統(tǒng)燃油車(chē)所需汽車(chē)芯片數(shù)量為600-700顆,電動(dòng)車(chē)所需的汽車(chē)芯片數(shù)量將提升至1600顆/輛,而更高級(jí)的智能汽車(chē)對(duì)芯片的需求量將有望提升至3000顆/輛。
汽車(chē)芯片包含哪些大類(lèi)?
汽車(chē)芯片就像人類(lèi)的大腦,按功能可以分為控制、感知、執(zhí)行三大類(lèi)。再細(xì)分點(diǎn),可以分為控制芯片、計(jì)算芯片、傳感芯片、通信芯片、存儲(chǔ)芯片、安全芯片、功率芯片、驅(qū)動(dòng)芯片、電源管理芯片九大類(lèi)。
01控制芯片:MCU、SOC
控制芯片(MCU)也稱為“微控制單元”,負(fù)責(zé)算力和處理,用于發(fā)動(dòng)機(jī)/底盤(pán)/車(chē)身控制等,比如用于自動(dòng)駕駛感知和融合的AI芯片。目在汽車(chē)上搭載的芯片越來(lái)越多,從動(dòng)力系統(tǒng),到車(chē)機(jī)系統(tǒng),再到安全系統(tǒng),都能看到芯片的大量應(yīng)用。一輛汽車(chē)中所使用的半導(dǎo)體器件數(shù)量中,MCU占比約30%。
02計(jì)算芯片;CPU、GPU、FPGA等
中央處理單元(CPU)芯片:在汽車(chē)中,CPU芯片主要應(yīng)用于汽車(chē)的信息娛樂(lè)系統(tǒng),如車(chē)載導(dǎo)航、音樂(lè)播放等。這種芯片能夠處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù),對(duì)接多媒體接口,提供強(qiáng)大的處理能力。圖形處理單元(GPU)芯片:主要應(yīng)用在高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)(ADAS)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,用于處理大量的視頻和圖像數(shù)據(jù),進(jìn)行物體識(shí)別、行人識(shí)別、行駛路線規(guī)劃等。
03功率芯片:IGBT、碳化硅、功率MOSFET
功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,主要用于改變電子裝置中電壓和頻率、直流交流轉(zhuǎn)換等。在新能源汽車(chē)中,中高壓MOSFET單車(chē)平均用量提升至200個(gè)以上。
04通信芯片:蜂窩、WLAN、CAN/LIN、衛(wèi)星定位、NFC、藍(lán)牙、ETC、以太網(wǎng)等
無(wú)線通信芯片能夠?qū)崿F(xiàn)汽車(chē)與互聯(lián)網(wǎng)的連接,提供數(shù)據(jù)傳輸功能,支持車(chē)載信息服務(wù)、遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)導(dǎo)航等功能。
汽車(chē)軟板廠了解到,CAN控制器芯片主要用于汽車(chē)的內(nèi)部通信,例如,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊與剎車(chē)控制模塊之間的信息傳遞。CAN控制器能有效地組織和管理車(chē)輛各個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)流,確保信息的準(zhǔn)確傳遞,提高汽車(chē)的整體運(yùn)行效率。
05存儲(chǔ)芯片:DRAM、NOR FLASH、EEPROM、SRAM、NAND FLASH
汽車(chē)的信息娛樂(lè)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、安全系統(tǒng)等都需要大量的存儲(chǔ)空間,因此存儲(chǔ)芯片在汽車(chē)中也扮演著重要的角色。常見(jiàn)的存儲(chǔ)芯片有閃存芯片、固態(tài)硬盤(pán)芯片等。它們能夠存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù),并提供快速的讀寫(xiě)速度,保證系統(tǒng)的流暢運(yùn)行。
06電源/模擬芯片:SBC、模擬前端、DC/DC、數(shù)字隔離、DC/AC
在汽車(chē)中,電源管理芯片主要負(fù)責(zé)車(chē)載電子設(shè)備的電源供應(yīng),包括啟動(dòng)電源、車(chē)燈電源、儀表板電源等。它能有效地管理和分配電源,保證車(chē)載電子設(shè)備的正常運(yùn)行。據(jù)Oppenheimer統(tǒng)計(jì),模擬電路在汽車(chē)芯片中占比29%,其中53%為信號(hào)鏈芯片,47%為電源管理芯片。
07驅(qū)動(dòng)芯片:高邊驅(qū)動(dòng)、低邊驅(qū)動(dòng)、LED/顯示、門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)、橋接、其他驅(qū)動(dòng)等
對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言,電機(jī)控制芯片起著至關(guān)重要的作用。它能夠控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,保證汽車(chē)的穩(wěn)定駕駛。同時(shí),電機(jī)控制芯片也能有效地管理電池的電量,提高電池的使用效率,延長(zhǎng)電池的使用壽命。
08安全芯片:T-Box/V2X安全芯片、eSIM/eSAM安全芯片
汽車(chē)的信息安全和駕駛安全是消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn),因此汽車(chē)中也廣泛應(yīng)用了各種安全芯片。這類(lèi)芯片包括身份認(rèn)證芯片、數(shù)據(jù)加密芯片等,能夠保護(hù)汽車(chē)的數(shù)據(jù)安全,防止非法訪問(wèn)和攻擊。
09傳感芯片:超聲波、圖像、語(yǔ)音、激光、毫米波、指紋、紅外、電壓、溫度、電流、濕度、位置、壓力等;
傳感器芯片在汽車(chē)中扮演著非常重要的角色,包括速度傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器、雷達(dá)傳感器等。這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài),為駕駛員提供重要的信息,也能為汽車(chē)的安全系統(tǒng)提供必要的數(shù)據(jù)支持。
FPC廠了解到,對(duì)所有汽車(chē)產(chǎn)品來(lái)說(shuō),質(zhì)量、可靠性和使用壽命都是元器件選型的首要考量因素,而擁有值得信賴的合作伙伴是這些的首要保障。