汽车MCU芯片大盘点\xa0——\xa0智芯半导体

原创 汽车电子与软件 2023-12-14 09:03



专栏简介


      本专栏将系列地介绍目前市场上主流的汽车芯片企业及其产品,包括其企业基本信息、核心团队、产品的Roadmap、技术参数及应用案例等,为行业呈现一个比较完整、客观的芯片全景图。本专栏是公益性的行业科普栏目,旨在为行业提供一个中立的、高质量的信息平台。





目 录


01

智芯半导体基本信息

02

发展历程

03

主要产品

04

完整生态支持

05

产品详细介绍

06

智芯MCU选型列表



智芯半导体基本信息



成立时间:2019年8月


人员规模:近400人


营收:几亿规模


办公地点:在天津、合肥、苏州、上海、西安、重庆、深圳、南京等地均已设立分支机构


简介:

智芯半导体是中国规模最大的汽车MCU和数模混合芯片设计公司之一,核心团队成员均来自世界知名汽车半导体公司。智芯提供高可靠性的汽车电子芯片,芯片硬件设计和软件通过ASIL_D流程认证,产品通过AEC Q100认证和功能安全ASIL B/D产品认证,和全球的汽车生态圈紧密合作,包括自主开发的汽车软件AUTOSAR MCAL已完成与东软睿驰、普华、恒润、Vector,ETAS的适配。智芯的产品广泛用于汽车车身电子控制、新能源汽车控制、动力和底盘控制系统、汽车自动驾驶监控,域控制器等,以及其他高可靠性工业应用(电梯控制,机器人,工业电机控制等)。




二、发展历程


2019-2020年: 

合肥、上海、苏州、天津公司相继成立,核心研发团队确立;


2021年:

第一个MCU产品系列-齐云系列(M0+内核系列产品)量产;


2022年

获 exida 颁发 ISO 26262 ASIL D 功能安全认证证书和软件流程认证证书;

第二个MCU产品系列-天柱系列(M4F内核系列产品)量产;

首个驱动系列产品-七星系列 Z20A8300 (三相预驱)发布;

合肥智芯获评国家高新技术企业。


2023年:

获 exida 颁发 ISO 26262 ASIL B 产品认证证书;

首个电源系列产品-Z20A2120 (LDO)发布;

第二个驱动系列产品Z20A820x (H桥驱动)发布;

第三个MCU 产品系列-首个全国产供应链MCU 产品 Z20K11xN (M0+内核产品)发布;

第四个MCU产品系列-大圣系列(R5x内核系列产品)开始为客户提供样品;

公司服务超过500个客户,产品用于中国几乎所有车厂;

合肥智芯获评省“专精特新”企业。




三、主要产品


智芯半导体主要产品包括汽车处理器和汽车数模混合模拟芯片。汽车处理器包括4个系列:

  • 齐云系列(M0+内核,主频64Mhz),

  • 天柱系列(M4内核,主频160Mhz),

  • 大圣系列(R5x内核,主频320Mhz),

  • 莲华系列(R5x内核,主频600M以上);


汽车数模混合芯片包括汽车应用场景强相关的汽车电源集成芯片(包括150mA,3A等),汽车驱动数模混合芯片(三相电机预驱,全桥预驱动等)等几个系列的产品。


以智芯半导体的天柱系列产品K14X为例,智芯是国内最早推出M4F国产车规芯片以及M4 MCAL的公司,MCU基础软件全部自研,车规产品系列完整,包括了MCU以及模拟产品。目前智芯半导体已获得exida颁发的ISO26262 ASIL-D硬件开发流程认证、ISO26262 ASIL-D软件开发流程认证;产品Z20K11xM获得ISO26262 ASIL-B产品认证;Z20K14xM获得ISO26262 ASIL-B产品认证。



智芯半导体的产品包括数字和模拟在内的八大类汽车级芯片,覆盖大量汽车常见应用场景,为客户提供全面的芯片及系统级解决方案。





四、完整生态支持


智芯半导体具备完整的汽车生态体系。工具链方面,智芯的产品支持ARM Keil MDK,IAR EWARM,Greenhills等市场主流工具;硬件方面,支持SWD/JTAG Tool, Lauterbach等;基础软件方面,智芯产具备底层驱动支持,HAL层软件支持,AUTOSAR,CAN/LIN/Ethernet通信软件支持等;辅助软件方面,支持Pin MUX自动配置工具,快速初始化软件,自动配置驱动代码生成软件,Flash驱动软件和EEPROM模拟软件等;生产测试软件包括Flash烧写工具和Flash量产工具等,能够帮助客户高效开发。


智芯半导体自主开发的汽车软件AUTOSAR Z20K14xM MCAL符合AUTOSAR Classic Platform R2O-11标准,完全按照ISO26262 ASILB的要求和流程进行开发,使用ISO26262认证过的工具链进行开发和测试,如QAC、Tessy、GreenHills and lAR;同时提供用于功能安全开发的Safety Lib软件包。目前,智芯的AUTOSAR MCAL已完成与普华,东软睿驰,恒润,Vector,ETAS的适配。




五、产品详细介绍

1.齐云系列- Z20K11xMC (ARM CORTEX M0+内核)

产品框图:


关键性能:


  • 总线主频:64MHz

  • 支持5V、3.3V 供电

  • 最高256KB 程序 FLASH

  • 128KB D-Flash(也可用于程序存储)

  • 最高32KB RAM

  • 多通道 ADC 模块和灵活配置 Timer

  • 多达2路的CAN FD接口(64个邮箱)

  • 4路UART支持硬件 LIN frame 发送和接收

  • 3路SPI

  • 支持 32/48/64LQFP 封装

  • AEC-Q100认证

  • ISO26262 ASIL-B产品认证

  • 工作温度:-40℃~125℃

2. 齐云系列- Z20K11xNC(ARM CORTEX M0+内核, 全国产化车规供应链)

产品框图:



关键性能:


  • 总线主频:64MHz

  • 支持5V、3.3V供电

  • 最高256KB 程序FLASH

  • 128KB D-Flash(也可用于程序存储)

  • 最高32KB RAM

  • 多通道 ADC模块和灵活配置 Timer

  • 多达2路的CAN FD接口(64个邮箱)

  • 4路UART支持硬件 LIN frame 发送和接收

  • 提供信息安全模块AES128,TRNG和SHA256

  • 3路SPI

  • 支持 48/64/100LQFP封装

  • AEC-Q100认证

  • 工作温度:-40℃~105℃

3. 天柱系列- Z20K14xMC系列MCU (ARM CORTEX M4F内核)

产品框图:



关键性能:


  • 总线主频高达160MHz

  • 工作电压:3.3V、5V

  • 高达2MB 程序存储Flash

  • 128KB 数据FLASH(也可用于程序存储)

  • 高达256KB RAM

  • 多通道双 ADC模块和灵活配置的Timer,以及支持TDG/TMU模式

  • 8路CAN-FD模块(CAN0-CAN5: 64个邮箱,CAN6-7: 128个邮箱)

  • 高达6路UART, 支持硬件 LIN frame 发送和接收

  • 4路SPI接口

  • 64/100/144LQFP 封装

  • AEC-Q100认证

  • Exida ISO26262 ASIL-B产品认证

  • 工作温度:-40℃~125℃

4. 天柱系列- Z20K14xMS系列MCU (ARM CORTEX M4F内核)

产品框图:



关键性能:


  • 总线主频: 120MHz

  • 工作电压:3.3V、5V

  • 程序存储P-Flash: 512KB, 256KB

  • 数据存储D-FLASH:128KB (也可用于程序存储)

  • SRAM:64KB, 32KB

  • 4/2路CAN-FD模块(64个邮箱)

  • 6/4路UART, 支持硬件 LIN frame 发送和接收

  • 4/3路SPI接口

  • 电机专用MCPWM模块

  • 48/64/100LQFP,32QFN 封装

  • AEC-Q100认证

  • 满足ISO26262 ASIL-B

  • 工作温度:-40℃~125℃

5. 大圣系列- Z20K35x(ARM CORTEX-R5F内核)

产品框图:



关键性能:


  • 高达3个ARM Cortex-R5F内核(支持DSP和单精度FP): 2对锁步核或者1个锁步核+2个单核

  • 主频:320MHz

  • 8MB/4MB PFlash,256KB DFlash

  • 外部扩展eMMC/SD, QSPI Flash

  • 1.4MB SRAM (包括384KB高速TCM),SRAM/FLASH比例高达1:5.7,便于复杂协议栈和应用的部署

  • 丰富的模拟采样(4x24ch)和PWM测量/输出控制器(多达80ch),以及支持硬件触发模式

  • 丰富的通信资源,包括1Gbps ETH, 12xCAN-FD, 18xUART(LIN), 10xSPI, 4xI2C, 4xI2S, 8xSENT

  • 支持144/176 LQFP-EP 和 324LFBGA封装。

  • AEC-Q100 Grade1 (-40~125℃)

  • ISO26262 ASIL-D

  • Security支持EVITA-Full和国密认证,支持最高等级安全算法及密钥存储

  • 适用于各种ASIL-D的应用,以及车身域控

6. 七星系列 - Z20A8300 – 三相预驱

产品框图:



关键性能:


  • 符合AEC-Q100标准,Grade 1/0(TBD)

  • 工作电压:5.5V - 48V,支持58V Load Dump

  • 3个N-MOS半桥栅极驱动,输出驱动电流可配置,支持100% PWM占空比输出,死区时间可配置

  • 支持高边N-MOS防反接保护

  • 兼容3.3V/5V MCU

  • 3个可编程运放,增益、偏置、过流保护阈值可配置

  • SPI接口用于参数配置和诊断反馈

  • 丰富的保护和诊断功能,支持ASIL-B 系统设计

  • 封装: LQFP48-EP, QFN48-EP Wettable Flank

  • 目标应用

    🔹 汽车水泵、油泵、风扇

    🔹 EPS/EHPS、TCU、制动系统

    🔹 24V电机控制系统

    🔹 多路半桥或全桥驱动的有刷电机控制系统

7. 七星系列 - Z20A8200/1 – H桥电机预驱

产品框图:



关键性能:


  • 符合AEC-Q100标准,Grade 1

  • 工作电压:4.9V - 37V,最高耐压40V

  • 2个N-MOS半桥栅极驱动,支持不同控制模式

  • 电荷泵驱动,输出驱动电流可配置,死区时间可配置

  • 支持高边N-MOS防反接保护

  • 兼容3.3V/5V MCU

  • 集成可编程运放,增益、偏置可配置

  • 丰富的诊断功能

  • 支持硬件接口(Z20A8200)或SPI接口(Z20A8201)

  • 封装: QFN32-EP, Wettable Flank

  • 目标应用

    🔹 车窗、天窗、尾门

    🔹 EPB、E-Shift执行器

    🔹 座椅系统

    🔹 其他汽车有刷电机应用

8. Z20A2120 – 40V/150mA LDO

产品框图:



关键性能:


  • 符合AEC-Q100标准,Grade 1

  • 工作电压:3V - 40V,最高耐压45V

  • 支持 5V 和 3.3V 固定电压输出

  • <+/-2% 输出精度

  • 最大输出电流:150mA

  • 低静态电流:typ. 16uA

  • 低Dropout 电压:≤305mV @100mA

  • 支持软启动

  • 具有优秀的负载瞬态响应特性

  • 高PSRR:≥78dB @100Hz

  • 丰富的保护功能

  • 短路、过流保护及折返功能

  • 支持热保护、热关断

  • 封装:SOT-223



六、智芯MCU选型列表



关于智芯半导体的更多信息,请联系:

公众号:智芯SEMI

网址:www.zhixin-semi.com

邮箱:sales@Zhixin-semi.com




欢迎更多的汽车企业加入本专栏,请联系微信:btighteast


END


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