——AC7811之后，又一颗32位Cortex-M0+车规级MCU芯片投放市场，标志着国产自主车规MCU又前进了一步，打破国外芯片厂商多年的行业垄断，为国内汽车
MCU （Microcontroller Unit） 是微控制单元的英文缩写，又称单片机微控制器。通俗点来讲，MCU就是一台计算机，但是它是微型的计算机，计算机通常包括运算器、计时器、输入输出、接口和内存等等，MCU只是将这么多东西集成在了一颗芯片上，然后将这颗芯片应用在不同的产品里，实现对产品的运算和控制。
MCU大范围的应用在不相同的领域。大体上分为8位，16位和32位，不同位数对应不同的细致划分领域：8位单片机常见的应用产品如：计算器、玩具、计量秤、充电器、温湿度计、遥控器、马达控制器、键盘等；16位到32位MCU主要使用在于智能家居物联网汽车电子电机驱动、安防等。其实，MCU离我们并不远，在我们日常接触的电子科技类产品里，都有一颗非常神奇的芯片，它就是功能强大的MCU。
芯片被誉为现代工业的“粮食”，也是现代科技“皇冠上的明珠”。小到一个加湿器，大到一个航天飞机，作为整个的“大脑”，MCU其实无处不在。所以，不同应用市场对MCU的规格要求也不完全一样，我们根据MCU用途等级，一般可分为商业级，工业级，汽车级和军工级：
可以看出，不论从对工作时候的温度，交付良率还是工作寿命的要求来看，主要是针对消费类电子的商业级MCU相比来说较低，其次是针对工业电脑、器械控制的工业级MCU，而汽车电子所采用的车用MCU，则是要求和难度要远高于前两种，仅次于军工级。
在汽车电子芯片领域，MCU的应用场景范围非常广，从车身动力总成，到车身控制、信息娱乐、辅助驾驶，从发动机控制单元，到雨刷、车窗、电动座椅、空调等控制单元，每一个功能的实现背后都需要复杂的芯片组支撑，其中MCU扮演最重要的角色。在一辆汽车所装备的所有半导体器件中，MCU大概占三成，平均下来每辆车要用到70颗以上的MCU芯片。要实现车内各类应用场景的同时，还要对安全性有足够保证，这也是对车用MCU本身的功能、可靠性、工作时候的温度等要求严苛的原因。
汽车电子的品质标准一直以来都比一般消费性电子科技类产品要严格。试想一下，一个玩具坏了可以修或者换个玩具，而一辆汽车使用的过程中要使用到一万多个零件，假如任何一个零件出现一些明显的异常问题，对于消费者而言都可能会造成极大的困难，甚至危及到生命安全。所以满足汽车产品要求远比想象的要复杂，为了明确界定这个要求，自然也会有相关规范标准，针对芯片领域，AEC Q100是公认的行业标准之一，也是车规级MCU芯片一定要达到的标准。
下面我们就围绕AECQ100中很典型的规定要求，来看看车规级MCU具体难在哪里：
首先是温度：汽车电子对元件的工作时候的温度要求比较宽，根据不同的安装的地方等有不同的需求，但一般都要高于民用产品的要求，比如发动机舱：-40℃-150℃；车身控制：-40℃-125℃；而消费类产品只要达到：0℃-70℃。
其它环境要求：湿度，发霉，粉尘，水，EMC，以及有害化学气体侵蚀等等往往都高于消费电子科技类产品要求。
汽车在行进过程中会遭遇更多的振动和冲击。这种要求可能会比摆放在家里使用的产品要高很多。此外，汽车对器件的抗干扰性能要求极高，包括抗ESD静电，EFT群脉冲，RS传导辐射等，MCU在这些干扰下需要做到不损坏、不死机、不复位。
这里的可靠性主要包含两个方面：首先是常规使用的寿命要可靠：一般的汽车设计寿命都在 15 年 20 万公里左右，远大于消费电子科技类产品寿命要求。 其次是汽车系统组成的部件要可靠：目前车上的电子化程度已经很高了，从动力总成到制动系统，都装配了大量的电子装置，每个装置里面又由很多的电子元件组成。如果就简单的把它们看成串联关系，那么要保证整车达到相当的可靠性，对系统组成的每一个部分要求是非常高的。
现在的汽车已确定进入到了一个大规模生产的阶段的，一款车 1 年可以生产数十万辆，所以这对产品质量的一致性要求就非常高了。这在早些年对于半导体材料来说，是挺有挑战的。
毕竟生产半导体中的扩散等工艺的一致性是很难控制的，产出的产品性能易离散，早期只能依靠老化和筛选来完成，现在随着工艺的逐步的提升，一致性得到极大提高。质量的一致性也是很多本地供应商与国际知名供应商的最大差异。对于组成复杂的汽车产品来说，一致性差的元件导致整车出现安全风险隐患是肯定不能接受的。
虽然近些年，汽车产品不断的降价，但汽车还是一个耐用的大件商品，产品使用周期要达到15年以上，最为汽车零部件供应商，必须要保持相当长的时间的售后配件的供应能力。同时开发一个汽车零件需要投入大量的验证工作，更换元件带来的验证工作也是巨大的，所以整车制造企业和零部件供应商也需要维持较长时间的稳定供货。
车规级MCU产品需要有批量一致性。如何把产品的不良率做到1DPPM（defective parts per million的缩写。是指百万分比的缺陷率 ）以下，这对芯片设计、制造、封测各环节都是一个非常大的挑战，车规芯片的工艺技术难度远大于消费电子类芯片。
作为第三次工业革命的引爆点，以芯片为代表的半导体行业催生了电脑、移动互联网、通信技术、工业数字化等一系列重要变革。可以说，芯片技术是现代科技的核心竞争力之一，代表了一个国家的科技水准与创新想象力。作为快速地增长的全球第二大经济体，中国在芯片与集成电路领域进口额已连续多年超过2000亿美元，并在2013年取代石油成为最大宗进口产品。所以， “芯片已成为中国经济稳步的增长的命脉之一”，已经不是一句空话。
在汽车向智能化的演进过程中，对安全、环保要求慢慢的升高，因此对MCU的需求量开始上涨更快。ICInsights预测，车用MCU销售额将在2020年接近65亿美元，并在2023年达到81亿美元。 然而，目前国内车用MCU市场仍然是瑞萨、恩智浦、德州仪器英飞凌赛普拉斯意法半导体等国外半导体厂商的天下，而 中国制造仍然处于奋力追赶的阶段，还在于车规级MCU芯片研发周期长，设计门槛高，资金投入大，使得国内很多厂商望而却步。
无论从标准的严苛要求，还是国外垄断的局势，都能够准确的看出国产车用芯片难度之高，毕竟，汽车电子涉及到行车安全，生命安全，行业的特殊性决定了芯片厂商一定要具有极高的专业度。
作为目前国内目前唯一一家专注于汽车电子的芯片设计企业，四维图新旗下杰发科技接受挑战。研发团队从2010年组建之初就开始进军车载信息娱乐芯片，经过多年发展，在IVI后装市场市占率已达到70％。随后投入车规级MCU的研发， 用3年的时间于2018年12月推出了车规级32位MCU芯片—AC781X。
首先，AC781X是国内自主研发首颗达成量产的车规级32位MCU芯片，预示着国产芯片在该领域打破国际垄断，实现零的突破。AC781X的成功量产，得到了市场的广泛关注及认可，并相继在一些客户项目中投入开发和批量采用。
随后，针对不同细分市场及功能需求，杰发科技对AC781X进行了产品功能的优化及成本控制，并于近日成功推出了AC7801X系列车规级MCU，也就是本文开篇所提到的。与AC781X系列相比，AC7801X在功能上更加细分， 同时也可以为客户降低相应的成本。在性能方面，AC7801X采用ARM®Cortex-M0+内核，48MHz主频，工作时候的温度支持-40℃~125℃，工作电压支持2.7V~5.5V，增加CAN-FD接口，兼容CAN2.0B，两路LIN接口，同时采用了48PIN、32PIN、20PIN三种封装形式，极大地提升了AC7801X的适配灵活度及低功耗、高可靠性优势，AC7801X的目标应用大多分布在与汽车车身控制、冷却、照明系统，同时也可应用于高可靠性工业领域，如水泵、油泵、工业风机、电机等产品控制管理系统。AC7801X MCU的成功推出，丰富了杰发科技MCU产品系列，扩大了AutoChips MCU终端应用场景范围，也满足了客户针对国产车规级MCU的迫切需求。
未来，随国家智能汽车发展的策略的不断深入，汽车智能化水平将逐步的提升，这给发展中的国内MCU行业带来了巨大机遇与挑战，针对车用MCU的产品的质量、功能安全、算力、控制精度、接口类型等也提出了更高的要求。杰发科技在现有车规MCU产品系列基础上，瞄准行业前沿应用技术，持续发力，目前已相继布局、投入研发团队开发下一代高性能车规MCU——AC7821、AC7825系列，进一步打破国产自主高性能车规MCU的市场空白。
写在最后：业内人士认为，国产芯片要真正的完成突破，不仅要紧跟前沿技术发展的新趋势，更要与下游应用产业融合，联合各行业加快相关应用方案落地、加速迭代。随着产品更新换代和新兴应用的加快速度进行发展，未来32位MCU是市场主流这是毋庸置疑的。
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