车载SBC芯片,国产化进展如何?

梁浩斌
在汽车芯片上,SBC是指系统基础芯片(System Basis Chip)。SBC的出现,主要是由于汽车电气架构的复杂度不断提升。传统的汽车电子硬件在设计时,包括电源、通信、诊断、监控等功能都是通过多个电路和模块来实现的。随着汽车的电子部件功能越来越丰富,这些电路设计难度也越来越大。

本文来自微信公众号“电子发烧友网”,【作者】梁浩斌。

电子发烧友网报道(文/梁浩斌)汽车电气化进程加速,让汽车芯片成为了各大厂商追捧的赛道。MCU是汽车上用量最大的IC之一,从2020年开始,几乎所有国内的MCU厂商,都在布局汽车MCU赛道。但在MCU之外,其实还有一种市场上关注度不高的芯片,这种芯片一般需要配合MCU使用,同样在汽车芯片中占有重要的地位,它就是SBC芯片。

什么是SBC芯片

提起SBC,可能会有人想起蓝牙音频领域常见的SBC编码。但在汽车芯片上,SBC是指系统基础芯片(System Basis Chip)。SBC的出现,主要是由于汽车电气架构的复杂度不断提升。传统的汽车电子硬件在设计时,包括电源、通信、诊断、监控等功能都是通过多个电路和模块来实现的。随着汽车的电子部件功能越来越丰富,这些电路设计难度也越来越大。

而SBC芯片是在单颗芯片上,集成了LDO、DC-DC等电源器件;CAN FD、LIN等通信接口;同时还有监控诊断功能,包括唤醒输入、看门狗、复位、中断和故障输出等。

所以,使用SBC的优势就是,能够大幅提高功能模块的集成度,以往多个分立器件的功能集成到一颗芯片即可解决,降低元器件数量的同时减少PCB使用面积,以降低系统成本;同时由于SBC自带的诊断机制,能够帮助系统满足功能安全等级要求,提供更高的系统可靠性。

除此之外,因为集成度的大幅提高,节约大量PCB空间的同时,还能降低静态电流,延长电池使用寿命。

从SBC中集成的多种IP可以看出,作为一款数模混合的车规芯片,一般来说,本身有车规MCU产品的厂商会更加有优势。总体而言,包括NXP、英飞凌、TI、ST等国际汽车芯片巨头的SBC产品,都已经在市场上具有稳定的市场份额。

不过近年来国内也有不少厂商开始踏足车载SBC芯片领域,尤其是随着汽车智能化的进程,SBC芯片的国产化需求也给这些厂商带来了新的机会。

国产SBC芯片进展

豪威集团在去年推出了一款车载miniSBC,型号为OKX0210,集成了两路LDO,由一个主LDO给MCU供电、另一个LDO给内部CAN收发器以及外部负载供电。其中内部高速CAN收发器最大支持CANFD 5Mbps通信。最高支持40V输入,满足汽车12V供电系统要求。封装采用DFN3.5*5.5,尺寸小,满足ISO26262功能安全ASIL-B等级以及通过AEC-Q100 Grade 1车规认证。按照官方消息,OKX0210预计在今年Q3实现量产。

而国内较早实现车载SBC芯片量产的,还有成立于2022年的武汉芯必达。今年3月,芯必达就宣布国内首颗智能SBC芯片正式实现量产出货。

目前芯必达官网的SBC产品有两大系列,包括普通SBC以及智能SBC,普通SBC产品与目前市面上其他SBC类似,集成LIN、CAN、LDO、看门狗、SPI等;智能SBC则是在普通SBC上,集成了32位的Cotex-M0内核MCU、高压LDO、CAN PHY等,具有增强的安全性、丰富的连接性和可扩展性,并为电机控制设计了专门的硬件加速器与电机专用控制接口,满足了汽车新的E/E架构下的智能CAN结点执行器和传感控制器不断变化的技术需求,可以应用于超声波雷达、BLDC/PMSM电机控制、灯光控制、传感器、电池管理等场景。

美芯晟在2022年成为北京车规级芯片攻关项目中,模拟类系统基础芯SBC的牵头单位,同时与理想汽车进行合作,开发集成CAN收发器的SBC芯片。今年五月,美芯晟公开表示,CAN SBC即将进入车规认证和送样阶段。

小结

车载SBC与其他车规芯片一样,认证、导入、可靠性都是阻碍国产厂商进入该领域的难题。而随着汽车芯片国产化的推进,国产替代需求的释放,国产SBC芯片厂商将会迎来巨大的市场空间。

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