SBC芯片：车规MCU的好基友

当我们驾驶汽车的时候，如果想调节座椅，就用手去按住相应按钮，车的座椅就根据我们的指示前后上下移动。完成这个简单的动作，它原理是传感器感受到我们手输入的力量，把它转化为电信号并输入给座椅的ECU，座椅ECU通过对信号的滤波、放大、校准等操作后，通过座椅ECU内的微处理器（MCU）进行分析处理，然后输出控制信号，驱动座椅上的马达，从而对座椅进行调节。

在一辆车的配置中，存在着许多这样的ECU，他们涵盖了从发动机ECU、动力转向ECU、空调控制ECU、雨刮控制ECU等几十上百个ECU。ECU中的核心部件是MCU，一个典型的ECU工作原理图如下：

为了辅助MCU工作，还需要配置一堆外围组件，其中最基本的就是电源芯片，用来给MCU供电；再就是通讯电路（CAN或者Lin），用来跟车辆其他的ECU或DCU通讯；另外还有诊断芯片，用来在ECU发生故障时及时诊断；再就是其他的辅助功能，如复位及中断等，外围组件如下图所示：

以前ECU内配套MCU的这些外围组件都是用一个个分立的芯片方式来搭建，后来随着车辆的功能越来越多，集成化就成了大趋势。2000年前后，一些厂商逐渐尝试把ECU内辅助MCU工作的这些外围芯片集合在一起，成为一颗芯片，就叫做SBC（SystemBasisChip）芯片，即将电源、通信、监控诊断、安全监控等特性以及GPIO等众多功能集成在一颗芯片上，以实现汽车电子小型化、集中化的要求。因此SBC的特性主要包含以下4大类：

既然是集成化，那好处就非常多，具体来说，使用SBC芯片可以将PCB电路板占用的空间减少80%；通过低功耗模式降低能耗（不使用的时候静态功耗极低，使用的时候再唤醒）；将各个模块集成在一起之后，可靠性也大大提高（不容易出故障）；同时成本也大大降低，重复设计的工作量也减少了，在汽车竞争日益激烈的今天，这种集成化的操作必要性非常强，因此SBC也就逐渐发展成一个重大的汽车芯片分支了。

既然是把各个模块的芯片功能集成，那根据应用的ECU不同，所集成的模块也有所不同，因此SBC便有很多类，以英飞凌为例，SBC芯片种类高达50多种，它们的差异在于功能模块数量及搭配的不一样，例如LIN收发器的数量，输出电压的大小，是否支持CAN局部网络等。由于SBC的最主要功能是电源和通讯，因此SBC可以根据供电电流和通讯节点做如下分类（英飞凌的分类表）：

具体来说，最简单的SBC只有供电功能并且只有一路CAN收发器，通常应用于车灯控制，方向盘锁，安全带和座椅等应用；比这个再丰富一点的SBC拥有三路供电输出，多个唤醒输入和失效信号输出等，但是供电输出能力不大，通常应用于车身控制，门窗控制和电动换挡器等应用；带DCDC的SBC减少了电源输出通道，但提高了主电源的输出能力并且还增加了Boost功能，通常应用于车身控制，网关和环境气候控制等应用；多CAN型家族相对于开关电源型家族减少了LIN收发器，增加了CAN收发器，通常应用于网关和辅助驾驶等应用。更直观来说，详细应用如下：

SBC芯片在车身的应用

SBC在动力总成和信息娱乐的应用

SBC芯片在底盘与安全的应用

由于ECU无论是在传统燃油车还是新能源汽车上都会大量应用，因此SBC芯片也是在燃油车和新能源车上大量使用，新能源车由于其功能强大，包含的ECU更多，一个ECU至少包含一颗MCU。据数据统计，一辆车平均有50-100个MCU，假设一个MCU对应一颗SBC，根据英飞凌一颗SBC2-3美金测算，再考虑售价波动和SBC芯片渗透率提高，预计2023年国内车载SBC芯片市场规模约40亿。

从结构上来说，SBC芯片一般包括了LDO、DCDC、CAN、LIN、High side Swith等IP，这些IP单独拿出来做，能做成车规水平上车使用都有难度，要把这些集合在一起，做成可靠的车规标准，难度可想而知。因此该市场目前被英飞凌、博世（承接的ST中国的团队）、NXP、TI、ST以及飞思卡尔等外资公司所垄断，国内尚无一家公司能实现量产。

好在半导体国产化热潮轰轰烈烈在发展，国产新能源汽车也轰轰烈烈在发展，SBC芯片这块高壁垒的商业洼地自然也迎来一批国产闯入者，这些团队几乎都是从上述SBC芯片国际大厂出来，有过SBC芯片研发经验，现在出来独自创业，为SBC芯片的国产化奋斗。他们主要有：

中科赛飞：2022年7月成立，领头人为广东省大湾区集成电路研究院常务副院长王云，公司核心研发团队来自博世、意法半导体等国际一流汽车半导体研发企业，长期专注于汽车芯片研发，平均研发经验超过15年，具有丰富的车规级芯片研发与量产经验，公司目前已获得韦豪创芯、中科院创投等公司的投资。

鸿翼芯：2021年8月成立，专注于ASIL-D级（功能安全最高级）汽车电子芯片设计，产品覆盖系统基础芯片、高/低边驱动芯片、全/半桥驱动芯片和电源管理芯片，在动力总成和底盘领域较有优势。领头人物郑鲲鲲为中科院微电子所汽车电子中心正高级工程师，广东省大湾区集成电路与系统应用研究院汽车电子芯片事业部部长。公司已获得小米、安芯基金、长石资本、弘晖基金等一众大牌投资机构加持，来势汹汹。

芯必达：2022年5月成立，公司聚焦汽车芯片产业，以车用模拟功率芯片、系统基础芯片SBC、域控制器等计算控制类芯片、汽车无线连接芯片等为核心业务方向，公司领军人物万铁军为杰发科技（联发科卖给了四维图新）总经理，核心团队也来自杰发科技，公司获得了新微资本、和高资本、金沙江华皓等投资机构加持。

苏州华芯：2023年4月成立，领投人物为连续创业者赖练章，公司在SBC芯片和汽车级PMIC/Driver领域发力，核心研发为NXP背景，目前正布局中

除以上公司外，川土微、络明芯也有SBC芯片研发中，上市公司美芯晟也在和理想汽车合作开发CAN SBC芯片，总体而言这个赛道的国产芯片还处在萌发期，大家都在起跑线附近，后续肯定还有SBC创业项目陆续冒出来。

万丈高楼平地起，我们期待他们在SBC芯片领域开辟国产新天地！