MCU芯片种类

在了解什么是车规级芯片之前，我们先来了解一下MCU芯片种类都有哪些：

MCU芯片种类的划分主要有以上四种，分别为：商业级（也称消费级）、工业级、车规级和军用级。他们的划分标准主要有以下区别：

工作温度方面：商业级芯片的工作温度在0℃~+70℃之间。工业级芯片则能达到-40℃~+85℃。车规级芯片在耐高温方面更是能够达到125℃，工作温度为-40℃～+125℃。军用级芯片在低温方面比车规级芯片更优秀，工作温度能够达到-55℃~+125℃。

工艺处理方面：商业级芯片仅做了防水处理。工业级则是在防水处理的基础上增加了防潮、防腐、防霉变处理。车规级芯片在工业级芯片的基础上又增强封装设计和散热处理。而军用级芯片则相较车规级芯片而言更耐冲击、耐高低温、耐霉菌。

电路设计方面：商业级芯片做了防雷设计、短路保护、热保护等电路设计。工业级芯片则是在商业级芯片基础上进行了多级防雷设计、双变压器设计、抗干扰设计、短路保护、热保护、超高压保护等设计。车规级芯片在工业及芯片的基础上又增加了多重短路保护、多重热保护，和超高压保护等电路设计。而军工级芯片同样在车规级芯片基础上增添了辅助电路和备份电路设计，多级防雷设计双变压器设计。

系统成本方面：商业级芯片采用线路板一体化设计，价格低廉但维护费用较高。工业级芯片采用积木式结构，每个电路均带有自检功能。车规级同样也采用了积木式结构，但在工业级芯片的基础上增强了散热处理，造价较高维护费用也较高。军用级的造价就非常高了，维护费用也在这几类芯片中拔得头筹。

车规级芯片

在汽车制造业，就可靠性要求而言，车规级芯片无疑是要高于商业级和工业级。

而车规级芯片：顾名思义，就是应用到汽车中的芯片，它不同于日常生活中的消费品和工业品，该类芯片对可靠性要求较高，例如工作温度范围、工作稳定性、不良率等。同时，符合这一可靠性要求的车规级芯片也被认为是这个行业的最高准入门槛。

那么，车规级芯片要经过哪些验证，才能获得这一资格？

汽车市场入场券—车规级认证

1、 IATF 16949

2016年10月，国际汽车工作组（IATF）正式发布 IATF 16949:2016，取代 ISO/TS 16949:2009作为规范汽车行业质量管理的标准，新版标准的目标是规范汽车行业各组织质量管理体系的各项要求，以实现持续改进、强调缺陷预防并减少供应链中的变异和浪费。

IATF 16949:2016是全球通用的汽车行业质量管理标准，涵盖了有效运行质量管理体系（QMS）的相关要求。该标准与关键业务密切相关，因此对于许多汽车制造厂商 (OEM) 和供应商，是需要严格遵照的强制要求。

IATF成员由OEM和代表供应商的国家汽车工业协会组成。该小组建立有五个监督办公室，通常被称为IATF全球监督（办公室），用来实施并管理IATF16949认证方案。IATF是IATF16949认证的唯一认可机构，只有被IATF认可的认证机构才允许进行IATF16949认证审核，颁发带IATF认可标志的证书。

IATF16949标准是以国际上普遍接受的 ISO9001标准为基础，补充汽车工业的特殊要求而形成。它是国际汽车行业的一个技术规范，其针对性和适用性非常明确：此规范只适用于汽车整车厂和其直接的零备件制造商。这些厂家必须是直接与生产汽车有关的，能开展加工制造活动，并通过这种活动使产品能够增值。对所认证的企业资格，有着严格的限定。那些只具备支持功能的单位，如设计中心、公司总部和配送中心等，不能独立获得IATF16949:2016的认证。

对那些为整车厂家或汽车零备件厂家制造设备和工具的厂家，也不能获得IATF16949:2016的认证。

2、ISO 26262 

ISO 26262 是从电子、电气及可编程器件功能安全基本标准 IEC61508 派生出来的，主要定位在汽车行业中特定的电气器件、电子设备、可编程电子器件等专门用于汽车领域的部件，旨在提高汽车电子、电气产品功能安全的国际标准。它针对汽车电子的功能安全标准，等级从低到高分为：ASIL-A、 ASIL-B、 ASIL-C、ASIL-D。

目前ISO 26262是判断芯片产品是否具备车用资格的标志之一。

3、AEC-Q

AEC－Q系列认证是公认的车规元器件的通用测试标准。IC设计企业想要进入汽车电子领域，进入汽车电子零部件供应链，AEC－Q系列是必须获得的认证之一。

车用电子主要依据国际汽车电子协会(Automotive Electronics Council，简称AEC)作为车规验证标准，包括AEC-Q100(集成电路IC)、AEC-Q101(离散组件)、AEC-Q102(离散光电LED)、AEC-Q103（传感器）、AEC-Q104(多芯片组件)、AEC-Q200(被动组件)，其测试条件比消费型芯片规范严苛。

其中AEC-Q100是判断芯片产品是否具备车用资格的标志之一，侧重质量可靠性。其关键测试类别包括：

只有完全通过7大类别共41项测试后，才能获得AEC－Q100认证。AEC-Q系列认证，完成全部测试，平均最低时间也需要大概6个月左右。

市面上的车规级芯片

1、功率类芯片

新能源汽车是功率器件增量需求主要来源。其中，增量较大的主要是IGBT模块、SiC 模块、MOSFET 和 GaN 产品。其中新增功率器件主要用于主驱逆变器、车载充电机（OBC）、直流-直流变换器（DC-DC）等动力系统零部件。

2、计算机及控制芯片

计算及控制芯片为智能汽车之“眼”，以微控制器和逻辑IC为主，包括主控芯片和辅助芯片。从应用场景来看，计算芯片可以划分为智能座舱芯片和自动驾驶芯片、车身控制芯片。

3、储存芯片

主要用于数据存储功能，包含DRAM（动态存储器）、SRAM（静态存储器）、FLASH（闪存芯片）等。

4、传感器芯片

主要用于探测、感受外界的信号，并将探知的信息转变为电信号或其他所需形式传递给其他设备。包括CMOS图像传感器（CIS）、图像信号处理器（ISP）、激光雷达芯片等。

5、通信芯片

主要用于发送、接收以及传输通信信号，包括基带芯片、射频芯片、信道芯片、电力线载波通信芯片等。

6、模拟芯片

模拟芯片在汽车各个部分均有应用，包括车身、仪表、底盘、动力总成及ADAS，主要分为信号链芯片与电源管理芯片两大板块。

7、电源芯片

汽车电源管理芯片（PMIC）广泛应用于汽车智能座舱、自动驾驶、车身电子、仪表及娱乐系统、照明系统及BMS等场景。

8、驱动芯片

其性能的的高低决定了爬坡能力、加速能力以及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。

9、安全芯片

汽车安全芯片属于一种车规级芯片，主要包括AEC和ISO 26262等标准，其功能为控制车辆的安全性、效率性和舒适性等。

自AITO问界M7上市以来，其遥遥领先的座舱系统就备受关注。AITO问界M7零重力座椅独创3轴动态调节，并加入智能悬浮抬升结构，实现30°悬浮升降。同时支持四向腿托调节，座椅可向后向左移动，腰部最大零压角达113°，腿部最大零压角达108°，这样的角度更符合人体工学，能有效减轻乘坐者的疲劳感，让出行成为一种享受。

2023年11月，武汉芯源半导体（以下简称“武汉芯源”） 的Cortex®-M0+内核的CW32A030C8T7车用MCU（微控制器）在广电计量的助力下顺利通过了车规级验证，这是武汉芯源半导体首款通过AEC-Q100车规标准的主流通用型车规MCU产品。

测试声明

车用MCU对于新能源汽车的意义

MCU在电动汽车电机控制中扮演着关键角色。它们是电机控制单元的核心组件，负责执行复杂的算法、监测传感器数据、调整电机参数并与其他车辆系统通信。以下是MCU在电动汽车电机控制中的几个主要作用：

1、高性能计算：MCU具备强大的计算能力，能够实时执行复杂的控制算法，确保电机的高效运行。

2、丰富的外设接口：MCU具有多个接口，应用于车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶及电机电源等多种电气化车用场景，为汽车电子领域带来更丰富的智能体验。

3、电源管理：MCU还管理电机控制单元的电源，确保其稳定运行。它可以监测电池电压，防止过充和过放，并执行能源管理策略，以提高能源效率。

MCU的车规级验证

广电计量严格按照AEC-Q100标准，为武汉芯源CW32A030C8T7车用MCU进行了包括高温工作寿命试验(HTOL)、早期失效率试验(ELFR)、静电放电人体模型(HBM)、静电放电充电装置模型(CDM)、高温闩锁试验(LU-HT)、电磁兼容试验(EMC)在内的19项测试。经过数月测试，产品顺利通过AEC-Q100测试考核，成为首批通过车规认证的国产车载MCU之一。

AEC-Q100测试考核是汽车电子委员会(Automotive Electronics Council)制定的规范，主要针对车载应用的芯片进行严格的质量与可靠性确认，以提高车载电子的稳定性和标准化。

由于车规级芯片在可靠性、安全性、使用寿命方面的要求高于消费级、工业级芯片，AEC-Q100测试考核门槛高、测试项目覆盖广、标准极为严苛，是芯片产品进入汽车领域的重要通行证之一。

CW32A030C8T7车规MCU能通过AEC-Q100较长周期下严格的可靠性测试和评估，符合车用电子高可靠性和稳定性要求，可用于环境温度范围-40°C~105°C的大部分车载应用环境。

武汉芯源产品介绍

兆易创新GigaDevice (股票代码 603986) 正式推出全新GD32A490系列高性能车规级MCU，以高主频、大容量、高集成和高可靠等优势特性紧贴汽车电子开发需求，适用于车窗、雨刷、智能车锁、电动座椅等BCM车身控制系统，以及仪表盘、娱乐影音、中控导航等智能座舱系统。

GD32A490系列车规级MCU持续发挥本土供应链优势，采用成熟完善的车规工艺制程，产品开发及生产管理已通过汽车行业质量体系IATF 16949:2016认证，符合AEC-Q100车规级可靠性和安全性标准，并具备出色的静电防护和抗干扰能力。能够在极端温度、电磁干扰和振动等高风险条件下可靠运行，以应对车辆行驶环境中的严苛条件和复杂任务。

▲GD32A490系列Cortex®-M4内核车规级MCU

GD32A490系列车规级MCU采用Arm® Cortex®-M4内核，运行主频高达240MHz，配备了高达3072KB片上Flash，以及768KB SRAM。支持代码执行零等待，性能可达355 DMIPS。还集成了丰富外设资源，提供多达4个USART和4个UART，3个I2C，6个SPI，2个I2S，其中USART支持与LIN通信互传。

为满足车载网关的应用所需，还支持2个CAN2.0B、100M以太网及USB2.0 FS/HS通信。片上集成了TFT LCD控制器及各种多媒体接口，适合车载中控、娱乐影音、仪表盘等多元化场景。

GD32A490配备了3个采样速率高达2.6M SPS的12位高速ADC和2个12位DAC以支持车用电机控制，多达140个GPIO可以实现BCM模块多负载控制。该系列MCU提供了BGA176和LQFP144两种封装、四个型号选择，目前已经正式量产供货。

▲GD32A490系列车规MCU产品组合

GD32A490的推出进一步扩大了GD32A系列车规MCU的产品阵容。得益于GD32家族丰富完善的生态系统，用户沿用已有的GD32调试量产工具、技术文档、软硬件平台即可开发车规级项目，配套的GD32A490I-EVAL全功能评估板以及GD32A490Z-START入门级学习套件同步上市。

兆易创新的产品开发和管理体系已通过ISO 26262:2018汽车功能安全最高等级ASIL D流程认证，持续以高品质和高安全性的车规产品与服务，提升国产汽车在全球的竞争力。

关于GD32 MCU

兆易创新GD32 MCU是中国高性能通用微控制器领域的领跑者，中国最大的Arm® MCU家族，中国第一个推出的Arm® Cortex®-M3、Cortex®-M4、Cortex®-M23、Cortex®-M33及Cortex®-M7内核通用MCU产品系列，并在全球首家推出RISC-V内核通用32位MCU产品系列，已经发展成为32位通用MCU市场的核心之选。以累计超过15亿颗的出货数量，超过2万家客户数量，45个系列550余款产品选择所提供的广阔应用覆盖率稳居中国本土首位。

兆易创新GD32 MCU也是Arm®大学计划(University Program, AUP)中国首批合作伙伴、Arm® mbed™ IoT平台生态合作伙伴、RISC-V基金会战略会员、“兆易创新杯”中国研究生电子设计竞赛的冠名厂商。GD32以打造“MCU百货商店”规划发展蓝图，为用户提供最全面的系统级产品和解决方案支撑，构建智能化开发平台和完善的产品应用生态。更多信息欢迎访问GD32MCU.com。

关于兆易创新

近日，武汉芯源半导体正式发布首款基于Cortex®-M0+内核的CW32A030C8T7车规级MCU，这是武汉芯源半导体首款通过AEC-Q100 (Grade 2)车规标准的主流通用型车规MCU产品。

CW32A030C8T7通过AEC-Q100车规可靠性测试

作为武汉芯源半导体首款车规级MCU产品，CW32A030C8T7产品顺利通过AEC-Q100（Grade2）车规级可靠性测试，符合车用电子高可靠性和稳定性要求，可用于环境温度范围-40°C~105°C的大部分车载应用环境。

武汉芯源半导体始终将安全可靠性要求放在第一位，遵循AEC-Q100测试标准，进行了包括高温工作寿命试验(HTOL)、早期失效率试验(ELFR)、静电放电人体模型(HBM)、静电放电充电装置模型(CDM)、高温门领试验(LU-HT)、电磁兼容试验(EMC)等19项测试。同时加强产品质量管控，将质量管理渗透到产品的研发、制造、销售、技术服务等各个方面，确保产品高可靠度。

CW32A030C8T7车规MCU产品性能优势特性

1、高性能架构设计

CW32A030C8T7是基于ARM® Cortex®-M0+内核，采用Prefetch+Cache架构，以64MHz为量产测试保证，芯片配置64K字节FLASH，8K 字节RAM，128字节OTP存储器。芯片采用1.65~5.5V宽电压供电，工作温度范围-40~+105℃。

2、丰富的外设接口

为实现多样化的车身控制和互联应用，CW32A030C8T7集成了多种通信接口增强连接能力。

-支持多达三路低功耗UART、两路I2C、两路SPI接口；

-16位高级控制定时器、4组16位通用定时器，3组16位基本定时器；

-12位高精度ADC，采样速率可达1M SPS。

3、加密安全防护

增加多级程序加密安全防护，妥善保护客户知识产权。

4、超强抗干扰能力

HBM ESD、MM ESD、CDM ESD、Latch up@105℃全面达到JEDEC最高等级。

全面、高效的开发配套支持

CW32A030C8T7车规MCU配套提供样品和开发板，兼容Keil/IAR/GCC等多种主流集成开发环境(IDE)，并提供CW-DAPLINK调试工具和CW-Writer高效率量产工具。开发套件软件源码、硬件参考设计、应用笔记等技术文档配套齐全，已在官网开放下载。武汉芯源半导体提供线上公众号（武汉芯源半导体、CW32生态社区）、芯源CW32 MCU技术论坛等多个渠道的技术交流与支持服务。

广泛的车身应用，丰富汽车电子智能体验

CW32A030C8T7车规MCU遵循车规级设计理念和生产标准，兼具通用高性能、硬件高安全性和车规级高可靠性等优势特性，满足车规级产品对恶劣工作环境的适应性要求，帮助客户加速方案开发、缩短产品量产时程。可应用于车身控制、车用照明、智能座舱、辅助驾驶及电机电源等多种电气化车用场景，为汽车电子领域带来更丰富的智能体验。

武汉芯源半导体正式进入车规MCU市场

AEC-Q100测试考核是汽车电子委员会(Automotive Electronics Council)制定的规范，主要针对车载应用的芯片进行严格的质量与可靠性确认，以提高车载电子的稳定性和标准化。

由于车规级芯片在可靠性、安全性、使用寿命方面的要求高于消费级、工业级芯片，AEC-Q100测试考核门槛高、测试项目覆盖广、标准极为严苛，是芯片产品进入汽车领域的重要通行证之一。

CW32A030C8T7车规MCU能通过AEC-Q100较长周期下严格的可靠性测试和评估，代表该产品能够在恶劣的汽车环境下稳定运行，可确保汽车的安全性和可靠性，能够获得汽车制造商的认可。