商规工规车规芯片区别?

一、商规工规车规芯片区别?

工作温度范围上最容易看出电子元器件级别的区别。更宽的温度范围代表着芯片的各种参数在工作温度方位内都要达标。同时,为了实现更宽的温度范围,往往需要在芯片制造工艺、功耗、封装工艺等各方面做出改变。可谓是四两拨千斤。

军工级:(-55℃~+125℃) ,  

汽车级:(-55℃~+125℃).

工业级:(-40℃~+85℃),   

消费级:(0℃~+70℃)

相同功能不同级别的芯片,价格往往差别很大。一般来说,军用级都是最优的,汽车级和工业级次之,民用级的相对工业级的还要次些。

二、汽车芯片和车规芯片区别?

汽车芯片是一个大类。骑车上有很多的芯片。比如车载电脑所用芯片,汽车发动机上的各种传感器以及ecu所用的芯片。

车规芯片主要指的就是各类传感器以及发动机ecu所用的芯片。这类芯片用途相对单一,但对于稳定性的要求比较高。

简单说就是车载电脑就相当于手机芯片,目前很多车载电脑很多都是用的高通骁龙处理器芯片运行安卓系统。

车载电脑是可以死机的,死机后重启就好了。但车规芯片是不能死机的,一旦车规芯片运行中死机出现故障,轻则汽车无法正常运行,重则失控车毁人亡。

三、车规芯片认证流程?

车规级芯片标准远高于消费级,认证流程长。1)工作环境更为恶劣:相比于消费芯片及一般工业芯片,汽车芯片的工作环境温度范围宽(-40 至155 摄氏度)、高振动、多粉尘、多电磁干扰。2)可靠性安全性要求高:一般的汽车设计寿命都在15年或20 万公里左右,远大于消费电子产品寿命要求。在相同的可靠性要求下,系统组成的部件和环节越多,对组成的部件的可靠性要求就越高。3)车规级芯片认证流程长。一款芯片一般需要2 年左右时间完成车规级认证,进入车企供应链后一般拥有5-10 年的供货周期。

汽车芯片标准远高于消费级

来源:CNSD

汽车标准需认证可靠性标准AEC-Q 系列、质量管理标准ISO/TS16949 其中之一,此外需要通过功能安全标准ISO 26262 ASIL B(D)。ISO 26262 在2011 年11 月15 日正式发布,主要包括四个等级,分别为ASILA/B/C/D。ISO 26262 安全是汽车电子元件稳定性优劣的评判依据之一,通过该等级代表其产品稳定性合格,耐用,但不代表其算力、能效比高。此外,还需要通过零失效的供应链质量管理标准TS16949/ISO 9000 国际认证体系下的汽车行业分支的标准认证;另一个是AEC-Q 认证,由克莱斯勒、通用、福特制定的汽车电子元件安全性检测标准

四、车规级芯片与普通芯片区别?

手机、平板、可穿戴设备等消费类产品的芯片,设计时主要考虑三方:性能、功耗、成本。

  车规芯片不一样,车规芯片需要面对更恶劣的环境(例如10到15年的使用周期),因此,要保证它的一致性、可靠性,这是车规芯片与消费类芯片非常重要的区别。

  除了考虑性能、功耗、成本之外,车规芯片还要考核可靠性以及一致性,这与消费类芯片设计完全不同。

  此外,安全性也是重点,包括功能安全和信息安全两部分。

五、芯片栅宽

芯片栅宽是芯片制造过程中一个非常重要的参数。它指的是芯片上晶体管的栅极与栅极之间的距离。芯片栅宽的大小对芯片的性能和功耗有着直接的影响。

芯片栅宽对性能的影响

芯片栅宽的大小决定了芯片上晶体管的驱动能力。栅宽越大,晶体管的驱动能力就越强,芯片的性能也会更好。当芯片的栅宽较小时,晶体管的电流驱动能力会减弱,导致芯片的运算速度降低,影响其性能。

除了驱动能力外,芯片栅宽还会对芯片的功耗产生影响。芯片栅宽较大时,晶体管的开关速度更快,能够更有效地降低功耗。而栅宽较小时,晶体管的导通电阻会增大,功耗也会相应增加。

因此,为了实现更好的性能和更低的功耗,芯片制造过程中需要对芯片栅宽进行精确的控制和优化。

芯片栅宽的制造技术

实现精确的芯片栅宽需要采用先进的制造工艺和技术。目前,主要有以下几种常用的制造技术:

  • 曝光技术:利用光刻技术将芯片上的电路图形转移到硅片表面,实现芯片上晶体管的制造。通过控制光刻曝光的参数,能够精确地控制晶体管的栅宽。
  • 蚀刻技术:利用化学蚀刻的方法,在硅片表面上去除不需要的材料,从而形成晶体管的结构。通过控制蚀刻液的成分和浓度,能够得到所需的栅宽。
  • 氧化技术:利用氧化物在硅片表面形成隔离层,实现芯片上晶体管之间的隔离。通过控制氧化时间和温度,可以控制隔离层的厚度,从而影响芯片的栅宽。

以上制造技术都需要高精度的设备和工艺控制,并且需要经过多道工序的精心加工才能实现芯片栅宽的精确控制。

芯片栅宽的发展趋势

随着科技的不断进步,芯片栅宽的发展趋势也在不断演变。主要表现在以下几个方面:

  1. 微缩技术:随着微缩技术的不断成熟,芯片栅宽得以大幅减小。通过减小栅宽,晶体管能够紧密排列,从而提高芯片的集成度和性能。
  2. 三维堆叠技术:随着三维堆叠技术的应用,芯片栅宽可以在垂直方向上进行扩展,增加晶体管的数量,进一步提高芯片的性能。
  3. 新材料的应用:随着新材料的研发和应用,如氮化镓等宽禁带半导体材料的应用,能够进一步提高芯片的工作效率和性能。

可以预见,随着技术的不断创新和突破,芯片栅宽将会继续发展,为芯片的性能和功耗提供更大的提升空间。

六、缓冲电压芯片

缓冲电压芯片在电子领域中扮演着重要的角色,它们被广泛用于各种电路设计中以提供准确稳定的电压输出。这些芯片通常采用高精度的技术制造,确保其性能符合设计要求并具有良好的稳定性。在本文中,我们将深入探讨缓冲电压芯片的工作原理、特点以及应用领域。

缓冲电压芯片的工作原理

缓冲电压芯片的核心功能是在输入电压发生波动时,通过内部电路调节输出电压,以保持输出电压的稳定性。这种调节可以通过反馈回路来实现,使得芯片能够自动调整工作状态以适应不同的输入条件。一般来说,缓冲电压芯片会通过内置的电容和电感器等元件来实现对电压的平滑过滤和调节,确保输出电压在变化时能够尽快恢复到稳定状态。

缓冲电压芯片的特点

  • 高精度: 缓冲电压芯片通常具有高精度的输出特性,能够在不同负载条件下提供稳定的电压输出。

  • 低噪声: 优秀的缓冲电压芯片设计能够有效减小电路中的噪声干扰,提供清晰的输出信号。

  • 高效率: 一些先进的缓冲电压芯片采用低功耗设计,能够在高效率下提供稳定的电压输出。

  • 多种封装: 缓冲电压芯片通常有多种封装形式可供选择,便于不同应用场景的需求。

缓冲电压芯片的应用领域

由于其稳定性和可靠性,缓冲电压芯片在各种电子设备中得到了广泛应用。以下是一些常见的应用领域:

  • 通信设备: 缓冲电压芯片可用于通信基站、卫星通信等领域,确保设备能够稳定运行并提供高质量的通信服务。

  • 消费电子: 智能手机、平板电脑等消费电子产品中广泛使用缓冲电压芯片,以提供稳定的电源供应。

  • 工业控制: 工控设备、机器人等领域需要稳定的电压输出以确保设备的正常运行,缓冲电压芯片在此起到关键作用。

  • 汽车电子: 现代汽车中的电子系统越来越复杂,缓冲电压芯片被广泛用于汽车电子控制单元(ECU)等设备中。

总的来说,缓冲电压芯片是现代电子设备设计中不可或缺的元器件,其稳定性和高效性能为各种应用场景提供了可靠的电源支持。

七、负电压芯片

负电压芯片的应用和优势

负电压芯片是一种应用广泛的电子元件,它具有许多重要的应用和优势。无论是在工业领域还是消费电子产品中,负电压芯片都发挥着重要作用。本文将介绍负电压芯片的应用领域和其独特的优势。

什么是负电压芯片?

负电压芯片是一种能够产生负电压输出的电子元件。它通过将输入电源电压反向,生成一个负电压输出信号。负电压芯片通常由几个主要部分组成,包括输入电源、控制电路、变换电路和输出电路。通过这些组件的协调工作,负电压芯片可以有效地产生负电压输出。

负电压芯片的应用领域

负电压芯片在许多不同的领域有着广泛的应用。以下是一些主要的应用领域:

  1. 1. DC-DC转换器:负电压芯片常用于DC-DC转换器中,将正向电压转换为负向电压输出。这在一些特定的电子系统中非常有用,如医疗设备和电信设备。
  2. 2. LCD背光:在液晶显示器(LCD)背光中,负电压芯片用于驱动负向电压,以提供高质量的显示效果。它能够产生稳定的负电压输出,确保LCD显示器的性能。
  3. 3. 光学设备:在一些光学设备中,如光电探测器和光纤通信系统,负电压芯片被用来提供所需的负电压信号。这有助于保持系统的稳定性和性能。
  4. 4. 信号处理系统:负电压芯片在一些信号处理系统中也得到广泛应用。通过产生负电压输出,它可以帮助提供清晰、稳定的信号处理。
  5. 5. 高压应用:一些特定的应用需要高压输出,而负电压芯片可以提供所需的负向高压输出。

负电压芯片的优势

除了应用广泛之外,负电压芯片还具有一些独特的优势,使其在电子领域中备受青睐。

1. 反向电压生成

负电压芯片能够将输入电源的电压反向,产生所需的负电压输出。这对于许多特定的应用场景非常重要,特别是在需要负电压的电子系统中。

2. 稳定性和可靠性

负电压芯片能够提供稳定、可靠的负电压输出。这对于一些对电压稳定性要求较高的应用至关重要,如医疗设备和工业自动化系统。

3. 小型化和集成化

现代负电压芯片通常采用微型封装和集成电路技术,使其体积更小、功耗更低。这使得负电压芯片更适合于小型化电子设备和移动设备。

4. 高效能耗比

负电压芯片能够在输出负电压的同时,保持较高的能效比。这对于需要较低能耗的电子设备和绿色能源应用非常重要,有助于减少能源消耗。

总结

负电压芯片作为一种重要的电子元件,在各个领域中都发挥着重要作用。它广泛应用于DC-DC转换器、LCD背光、光学设备、信号处理系统和高压应用等领域,并具有反向电压生成、稳定性和可靠性、小型化和集成化以及高效能耗比等独特优势。随着电子技术的不断发展和应用场景的不断扩大,负电压芯片将继续发挥其重要作用,推动电子领域的创新与发展。

八、车规芯片龙头有哪些?

1.方静科技:专注于传感器领域的先进封装服务,包括图像传感器芯片、生物识别芯片、MEMS芯片等封装产品广泛应用于智能手机、安防监控数码、汽车电子、AR/VR、机器视觉等应用领域。汽车芯片封装业务饱满,呈现良好增长态势。

 2.威尔股份:国内领先的半导体企业,拥有图像传感器解决方案、触摸与显示解决方案、模拟解决方案三大核心业务体系,布局汽车芯片领域。 

3.文泰科技:主要从事通信和半导体两大业务板块,形成了从芯片设计、晶圆制造、半导体封装测试到通信终端、笔记本电脑、物联网、智能硬件、汽车电子产品研发制造的庞大产业布局。IGBT产品成功下线,汽车芯片领域全面布局。

 4.赵一创新:主营业务为存储器、微控制器、传感器的研发、技术支持和销售,积极布局车标级汽车芯片领域。

 5.紫光国威:紫光国威推出了一系列超级汽车芯片,包括智能安防芯片、应时晶振、DRAM、FPGA/CPLD等。,均达到车规水平,得到了国内众多一线车企的认可,并在T-BOX、数字钥匙、智能驾驶、车载存储等领域取得了实质性的商用进展。

 6.斯达半导体:国内IGBT龙头在汽车芯片领域布局,主电机控制器轨距级IGBT模块产量持续放量,累计支持新能源汽车超过60万辆。

 7.士兰威:子公司投资30亿元建设汽车功率模块封装项目,布局汽车芯片领域。

 8.北京郑钧:主要产品线包括微处理器芯片、智能视频芯片、存储芯片、模拟和互联芯片。产品广泛应用于汽车电子、工业和医疗保健、通讯设备和消费电子等领域。存储芯片和模拟芯片都已经在汽车领域量产销售。

 9.杨洁科技:致力于功率半导体芯片及器件制造、集成电路封装测试等高端领域的产业发展,持续投资汽车芯片和功率芯片,扩大市场份额。

 10.四维图新:旗下捷发科技拥有国内首款量产的MCU汽车芯片,已被多家汽车电子零部件厂商和工业电机控制厂商采用。

九、激励电压芯片

激励电压芯片一直以来在电子行业中扮演着至关重要的角色,它们是现代电子设备中不可或缺的组成部分。激励电压芯片的作用是为其他电路提供所需的电压稳定源,从而确保设备的正常运行和性能表现。

激励电压芯片的工作原理

激励电压芯片通过内部的电路结构将输入电压进行稳定和调节,输出稳定的电压给其他电路使用。它们通常采用反馈回路来实现对输出电压的调节,以保持在设定的稳定值附近。

激励电压芯片的应用领域

激励电压芯片被广泛应用于各种电子设备中,包括智能手机、平板电脑、电脑主板、无线路由器、汽车电子系统等。它们在这些设备中起着提供稳定电压以及保护其他电路的重要作用。

激励电压芯片的发展趋势

随着电子设备的不断发展和升级,激励电压芯片也在不断创新和改进。未来,激励电压芯片将更加注重能效和稳定性,以满足先进电子设备对电源管理的更高要求。

激励电压芯片的选择与注意事项

在选择激励电压芯片时,需要考虑其输出稳定性、负载能力、功耗以及尺寸等因素。此外,还需要注意激励电压芯片的工作环境和散热条件,确保其正常工作和长期稳定性。

结语

总的来说,激励电压芯片作为现代电子设备的重要组成部分,对设备的性能和稳定性起着关键作用。随着技术的不断进步,激励电压芯片的发展也将迎来更加广阔的前景。

十、国内有没有量产的车规级的芯片?

贝克街探案官

作者:鲁镇西

靠山山倒,靠人人跑,自立自强,才能稳中向好

2月最后一天,工信部向市场传递了一个重要信号,根据其监测重点汽车企业情况来看,虽然就整车和零部件企业的需求和排产而言,芯片供给仍旧存在一定缺口,但是由于全球新建芯片产能不断释放,供给关系有望进一步改善。

同时,未来国内将加大生产协同。引导整车和零部件企业优化供应链布局,合理排产、互帮互助,提高资源配置效率,最大限度降低缺芯影响。进一步支持整车、零部件、芯片企业协同创新,稳妥有序提升国内芯片生产供给能力。

缺货,必然伴随涨价

按照最简单的经济学原理,芯片供给关系改变,一定会体现在产品价格上。

据上海规模最大的半导体交易市场,赛格电子市场消息,自汽车芯片短缺以来,某款意法半导体生产的车身电子稳定系统的核心芯片,在此前一年里,从20 元炒到不含税2800 元,还不含税。

现阶段,大部分汽车芯片的价格都在上涨,涨幅小的也有几倍。有业内人士称,从去年以来,受疫情影响,东南亚等地的芯片厂产能出现大幅下滑,汽车芯片供不应求。除此之外,芯片经销商的囤货也是导致汽车芯片价格飞涨的重要原因。

在此背景下,产线集中车用、工业用 MCU的全球主要电源管理 IC,以及功率半导体供应商,英飞凌向经销商发布通知称,半导体产能供需失衡将贯穿 2022 年全年,成本结构上涨影响下,公司已无法再自行消化增加的成本。该函被市场解读为有意“在广泛的基础上分配负担。”即提升产品价格。

其实从2020年开始,国内汽车行业就一直受到芯片短缺困扰,据业内人士透露,在行业整体"缺芯"的情况下,中国汽车将近15%的产能将受到影响,按照2019年中国汽车268.3万辆的产能计算,将有40万辆的产能受到影响。

其中主控芯片MCU+功率类的电源芯片、驱动芯片,占缺芯的74%,其次是信号链CAN/LIN等通信芯片。

汽车芯片短缺之所以对国内整车行业带来如此大的影响,主要是因为此前国际汽车电子芯片价格较低,本着“能买就不自己做”的理念,国内供给严重依赖海外进口。

从产业链来看,我国汽车产销量占全球约33%,但汽车半导体等零部件却主要依赖海外供应商,中国汽车半导体产值占全球份额不到5%,部分关键零部件进口占比超过80%至90%。

在2020年疫情扰动下,国内企业纷纷明白了芯片产能在自己手里的重要性。

自研汽车芯片格局

俗话说“春江水暖鸭先知”,国内整车企业早已开始布局相关芯片产品研发,这一点较上文中,以小米等为代表的手机企业明显不同。

2018年4月,造车新势力之一的“零跑汽车”,联合大华股份研发AI自动驾驶芯片,如今公司自研芯片早已落地,截止2022年2月,公司连续11个月交付车辆同比增长超200%,今年2月份同比增长447%,2022年已经交付整车11520台,约为去年总数43121 台的26.72%。

比亚迪作为转型较为成功的传统车企,已经成为全球唯一一家掌握“三电”核心技术的新能源汽车厂家。除此之外,公司旗下“深圳比亚迪微电子”研制的车规级IGBT芯片,已经占据市场18%的份额,国内已有至少7家车企与比亚迪合作。

除此之外,小鹏汽车此前也已进军自研汽车芯片领域,甚至家电企业美的都跨界进军自研汽车芯片,但是进度不尽如人意。

但根据天风证券统计,我国目前汽车电子国产化率尚且不足1%,巨大的市场空间为从业企业带来巨大的国产替代红利。

在生产端,由于车规芯片对应的多数是成熟制程芯片,国内早已具备28nm成熟工艺芯片制造能力,而且在封测领域,具有长电科技、通富微电、华天科技等三家全球TOP10企业,国产产业链足以应对车规芯片制造,同时在由于其他国家的防疫、基建能力加持下,国产车规电子芯片产业链,有望进一步接替海外厂商产能,即全球汽车半导体产能有机会向中国转移。

具体而言,汽车计算、控制类芯片国产化率不足1%,传感器国产化率不足4%,功率半导体、存储器、通信等国产化率分别为8%、8%、3%。

车规电子国产化率低,主要是由国内车企长期以来严重依靠进口的运营策略导致的,这就造成大环境不重视芯片设计领域,故此车规芯片国产化可谓是“先天不足”。其次是国内没有推出车规标准,国外AEC-Q 和 AQG324等标准在国内水土不服,无法适应我国新能源车技术发展,而缺乏车规标准及验证体系,又直接导致车规产品缺乏验证机会以及产业配套环节能力薄弱。

以2020年为例,全球前五大主要芯片厂分别为英飞凌、恩智浦、瑞萨、德州仪器、意法半导体。而在top25中,国内上榜企业仅有闻泰科技一家,且仅位列第19位

虽然国内有大量从业公司,但是均处于第二梯队甚至第三梯队。诸如主业包含IGBT芯片的斯达半导、士兰微等;在汽车智能化领域,晶晨股份、瑞芯微、北京君正、韦尔股份、兆易创新等为头部企业;其他细分领域包括澜起科技、中科创达等,在国内或许是头部企业,但是在全球范围内,竞争力较差。

国产芯片车规“危”、“机”在哪

在新能源车时代,上述问题不解决,将直接制约国产车智能化程度进一步提升。因为目前新能源车算力主要来自于MCU芯片,未来伴随自动驾驶广泛普及,为应对城市道路等复杂场景,自动驾驶系统需要进一步提升算力

基于此,想要将整车行业智能化程度进一步提升,就要实现MCU向SoC过渡。因为单一功能的单一芯片只能提供简单的逻辑计算,无法提供强大的算力支持,新的EE架构推动汽车芯片从单一芯片级芯片MCU向系统级芯片SoC过渡。

在此背景下,相较于车载MCU的平稳增长,SoC市场显著放量,根据Global Market Insights的数据,全球车规级SoC市场或将从2019年的10亿美元达到2026年的160亿美元,年均复合增速达到35%,远超同期汽车半导体整体增速

以座舱为例,数字座舱渗透率不断提升,车内数量不断增加,屏幕尺寸不断增大,智能座舱快速普及,一芯多屏逐渐成为主流,也带动智能座舱SoC芯片的快速放量。

SoC应用在智能汽车上主要有智能座舱以及自动驾驶两方面,相比于自动驾驶SoC,座舱域SoC由于要求相对较低,成为SoC落地智能汽车的先行者。高通、恩智浦、德州仪器、英特尔、联发科等各家不断更新其座舱SoC产品,在中高端数字座舱域,目前高通呈现垄断地位。而在自动驾驶芯片领域,CPU+XPU 是当前主流。

但这并非意味着车规MCU就将被历史淘汰,相反在未来很长一段时间内,MCU芯片将稳定增长,且由于其均为成熟工艺制程,国内芯片厂足以应对其生产。因为MCU芯片是车辆ECU芯片的主芯片,也是EE架构的基本单位,每个ECU负责不同的功能。

根据需求不同,MCU芯片可分为8 位、16 位和 32 位。

其中8位MCU主要应用于车体各子系统中较低端的控制功能,包括车窗、座椅、空调、风扇、雨刷和车门控制等。

16位MCU主要应用为动力传动系统,如引擎控制、齿轮与离合器控制和电子式涡轮系统等,也适合用于底盘机构上,如悬吊系统、电子动力方向盘、电子刹车等。

32位MCU主要应用包括仪表板控制、车身控制以及部分新兴的智能性和实时性的安全功能。在目前市场的主流MCU当中,8位和32位是最大的两个阵营。这也意味着,整车智能化率越高,MCU芯片需求越大,市场容量天花板越高。

根据IC Insights估计,预计全球MCU市场规模从2020年的65亿美元,达到2026年的88亿美元,年均复合增速达到5.17%,略低于同期汽车半导体增速。同时我国MCU发展与世界齐头并进,预计2026年市场规模达到56亿元,年均复合增速达到5.33%,与世界同期基本持平。

现阶段,不仅是国内市场MCU市场由海外大厂把持,全球市场也呈现出较为明显的寡头竞争局面。CR7占比达到 98%,这主要是因为车规级MCU芯片下游认证周期较长,企业轻易不敢变更供应商。

就目前而言,四维图新已经通过收购杰发科技切入MCU市场,以及娱乐信息系统 IVI SoC 芯片、车载音频功率放大器 AMP芯片等,形成了导航业务、高级辅助驾驶及自动驾驶业务、车联网业务、芯片业务、位置大数据服务业务为主的智能汽车业务。

此外,还有主要布局智能座舱、智能电控、智能驾驶、测试工具、地图服务五大领域的光庭信息,以及涉及智能座舱、智能驾驶和网联服务的德赛西威等,均为智能车国产化贡献绵薄之力。

相信在整个产业链的共同努力下,汽车智能化产业链终将迎来国产替代放量的那一天。

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