Automotive MCU 2025 : 중국은 공급망을 강화하고 시장 점유율을 얻습니다.

자동차 MCU의 정의

자동차 마이크로 컨트롤러 유닛 (MCU)은 자동차의 광범위한 제어 작업을 관리하도록 설계된 특수 반도체 장치입니다. 이들은 중앙 처리 장치 (CPU), 메모리 (휘발성 및 비 휘발성) 및 단일 칩에 통합 된 입력/출력 주변 장치가있는 자체 포함 시스템입니다. 소비자 전자 제품에 사용되는 일반 MCU와 달리 자동차 MCU는 수소 온도, 높은 진동 및 전자기 간섭 (높은 진동 및 전자기 간섭)으로 작동하는 까다로운 환경으로 인해 신뢰성, 안전 및 내구성에 대한 엄격한 표준을 준수해야합니다.

현대식 차량은 수백 개가 아닌 수백 개의 MCU를 사용하여 앞 유리 와이퍼 및 파워 윈도우와 같은 기본 기능에서 전자 안정성 제어, 적응 형 크루즈 제어 및 자율 주행 기능과 같은 복잡한 시스템에 이르기까지 모든 것을 제어합니다. 자동차 전자 제품의 복잡성이 증가함에 따라 MCU는 차량 설계 및 성능의 가장 중요한 구성 요소 중 하나로 바뀌 었습니다.

자동차 MCU의 중요성은 제어 로직을 넘어 확장됩니다. 소프트웨어 정의 차량 (SDV)을 가능하게하는 데 필수적이며, 이는 자주 소프트웨어 업데이트 및 정교한 코드에 의존하여 제조 후 새로운 기능을 추가합니다. 이러한 추세는 차량이 더 이상 하드웨어만으로도 소프트웨어 기능에 의해 정의되는 자동차 산업의 미래를 형성하고 있습니다.

자동차마이크로 컨트롤러 장치 (MCU)업계 동향

자동차 MCU 산업은 빠른 기술 발전, 고성능 칩에 대한 수요 증가 및 글로벌 공급망의 재구성으로 인해 심오한 변화를 겪고 있습니다. 다음은이 부문에 영향을 미치는 주요 트렌드입니다.

• 고 비트 아키텍처로의 마이그레이션 : 차량이 더 복잡한 전자 제품을 통합함에 따라 수요는 8 비트 및 16 비트 MCU에서 32 비트 및 64 비트 MCU로 이동했습니다. 이러한 고 비트 MCU는 더 빠른 속도로 더 많은 데이터를 처리하여 실시간 센서 퓨전, ADA의 이미지 처리 및 CAR AI 애플리케이션과 같은 기능을 가능하게합니다.
• Edge Computing 및 AI 통합 : 자동차 전자 제품의 Edge Computing이 상승함에 따라 MCU는 기계 학습 알고리즘에 대한 내장 지원을 포함하도록 발전하고 있습니다. 이로 인해 객체 감지 및 음성 인식과 같은 작업에 대한 대기 시간 및 대역폭 요구가 줄어들어 차량 내에서 중요한 결정을 내릴 수 있습니다.
• 사이버 보안 및 안전에 중점을 둡니다. 현대 차량은 인터넷에 지속적으로 연결되어 사이버 보안을 최우선으로 만듭니다. MCU는 ISO/SAE 21434와 같은 사이버 보안 표준을 준수하기 위해 하드웨어 수준의 암호화, 안전한 부팅 및 기타 보호 기능이 점점 더 포함되어 있습니다. ISO 26262에 의해 관리되는 기능적 안전은 특히 제동, 스티어링 및 파워 트레인 제어와 관련된 시스템의 초석으로 남아 있습니다.
• 반도체 공급망 재정렬 : 자동차 공급망의 2020-2022 글로벌 칩 부족 노출 취약점. 자동차 제조업체는 현재 반도체 회사와 파트너 관계를 맺고, 칩 제작 시설에 투자하고, 이중 소싱 전략을 채택함으로써 사전 예방 적 입장을 취하고 있습니다. 이 조치는 또한 중국과 같은 국가들이 지역 기능을 구축하려는 노력을 가속화하면서 칩 생산 지역화에 대한 관심을 불러 일으켰습니다.
• 전자 동성 및 전기 화 : 자동차 부문의 전기 화는 아마도 MCU 수요의 가장 강력한 촉매제 일 것입니다. 전기 자동차 (EV)는 배터리, 전기 모터, 충전 시스템 및 에너지 효율을 관리하기 위해 훨씬 더 많은 컴퓨팅 전력이 필요합니다.

OEM에 의한 자동차 마이크로 컨트롤러 장치 (MCU)의 적용

OEM (Original Equipment Manufacturers)은 자동차 MCU의 주요 소비자이며 기능, 효율성 및 안전성을 향상시키기 위해 여러 차량 시스템에 통합합니다. 다음은 자동차 도메인이 MCU를 사용하는 방법은 다음과 같습니다.

• 파워 트레인 관리 : MCUS 제어 연료 분사, 점화 타이밍, 터보 차지, 하이브리드 드라이브 시스템 및 에너지 복구. EV에서는 전기 모터 기능을 관리하고 배터리 관리 시스템과의 인터페이스를 관리합니다.
• 섀시 시스템 :이 시스템은 차량 안정성과 응답 성을 보장합니다. MCU는 적응 형 서스펜션, 방지 제동 시스템 (ABS), 트랙션 컨트롤 및 전자 안정성 프로그램 (ESP)과 같은 기능. 이러한 기능에는 실시간 정밀도가 필요하며 종종 높은 신뢰성 MCU로 달성됩니다.
• ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) : ADAS는 카메라, 레이더, LIDAR 및 초음파 센서의 빠른 데이터 처리가 필요한 MCU 집약적 인 세그먼트 중 하나입니다. MCU는 센서 데이터를 해석하고, 결정을 내리고, 액츄에이터에게 밀리 초 이내에 명령을 보냅니다.
• 인포테인먼트 및 연결성 : 자동차가 모바일 생활 공간으로 변형됨에 따라 인포테인먼트 시스템은 고속 그래픽 처리, 다 채널 오디오 및 연결 옵션 (Bluetooth, Wi-Fi, 5G)을 통해 MCU를 요구합니다. 음성 활성화 보조원, 터치 인터페이스 및 제스처 인식이 일반화되고 있습니다.
• BCMS (Body Control Modules) :이 MCU는 내부 및 외부 조명, 기후 제어, 시트 조정, 키리스 진입 및 중앙 잠금을 관리합니다. BCMS는 사용자 편의와 사용자 정의에 크게 기여합니다.

경쟁력을 유지하기 위해 OEM은 점점 더 반도체 공급 업체와 직접 협력하여 맞춤형 MCU 솔루션을 개발하고 있습니다. 이 수직 협업을 통해 맞춤형 아키텍처, 최적화 된 소프트웨어 스택 및 차량 플랫폼과의 더 나은 통합이 가능합니다. 예를 들어, Tesla는 Key Chip 공급 업체와 파트너십을 통해 자체 하드웨어의 많은 부분을 설계하여 차량의 성능에 우위를 확보합니다.

자동차 마이크로 컨트롤러 유닛 (MCU)의 주요 응용 시나리오

자동차 MCU는 거의 모든 차량 서브 시스템에 포함되어 있습니다. 다음은 응용 프로그램이 가장 두드러진 주요 시나리오 중 일부입니다.

• 전기 및 하이브리드 차량 : EVS 및 하이브리드에서 MCU는 배터리 관리 시스템 (BMS), 모터 제어 장치 (MCU-Microcontrollers의 결정), DC-DC 변환기 및 인버터 제어에 필수적입니다. 이러한 기능은 범위를 최대화하고 안전을 보장하기 위해 온도, 전압 및 전류의 실시간 모니터링이 필요합니다.
• 자율 주행 기술 : AI 가속도 기능을 갖춘 MCU는 레인 유지, 적응 형 크루즈 컨트롤 및 비상 제동과 같은 기능에 대한 비전 처리, 센서 퓨전 및 의사 결정을 지원합니다. 고급 프로세서는 가장 복잡한 작업을 처리하지만 MCU는 보조 의사 결정 루프 및 중복 시스템에서 중요한 역할을합니다.
• 디지털 조종석 및 스마트 인터페이스 : 최신 자동차 대시 보드는 디지털 악기 클러스터, 인포테인먼트 시스템 및 헤드 업 디스플레이 (HUD)와의 멀티 스크린 경험으로 발전했습니다. MCU는 그래픽 렌더링, 멀티 모달 입력 및 이러한 디스플레이의 동기화를 관리합니다.
• 커넥 티드 차량 : V2X (차량 간 소재) 커뮤니케이션은 5G 기술이 확산됨에 따라 추진력을 얻고 있습니다. MCU는 차량, 인프라 및 클라우드 간의 안전한 통신을 용이하게하여 협력 적응 크루즈 컨트롤 및 교차점 충돌 경고와 같은 기능을 가능하게합니다.
• 예측 유지 보수 및 텔레매틱스 : MCU는 잠재적 인 고장을 예상하기 위해 다양한 차량 구성 요소의 데이터를 수집합니다. 이 데이터는 분석을 위해 클라우드 플랫폼으로 전송되므로 OEM 및 차량 운영자는 문제가 발생하기 전에 유지 보수를 예약하여 다운 타임 및 비용을 줄일 수 있습니다.
• OTA (Air) 업데이트 : 소프트웨어 업데이트는 하드웨어 업그레이드만큼 중요 해지고 있습니다. MCU는 버그 수정, 성능 향상 및 새로운 기능을 포함 할 수있는 OTA 업데이트를 안전하고 안정적으로 제공 할 수 있습니다.

중국 자동차 MCU 공급 업체

외국 반도체에 대한 의존도를 줄이려는 중국의 야망은 특히 자동차 MCU에서 국내 혁신의 물결을 촉진시켰다. 정부 이니셔티브와 전략적 투자는 중국 MCU 공급 업체의 빠르게 확장되는 생태계를 육성하고 있습니다.

• Gigadevice :베이징에 본사를 둔 Gigadevice는 Flash 메모리로 시작했지만 MCU 디자인으로 다각화했습니다. 이 회사의 GD32 시리즈 MCU는 산업 및 소비자 시장에서 트랙션을 발견했으며 현재 기능 안전을 지원하는 32 비트 팔 피질 코어에 중점을 둔 자동차 사용에 적합하고 있습니다.
• autochips :Navinfo의 자회사 인 Autochips는 차량 내 인포테인먼트 및 디지털 기기 클러스터에 중점을 둡니다. 국내 자동차 제조업체와의 전략적 파트너십은 현지 요구 사항에 맞게 제안을 조정하여 시장 마켓과 비용 효율성을 향상시키는 데 도움이되었습니다.
• BYD 반도체 :이 수직 통합 공급 업체는 모회사의 EV 용 MCU를 설계함으로써 시작되었습니다. 오늘날, 그것은 모터 제어 및 BMS와 같은 EV- 특이 적 기능에 중점을 둔다.
• Hua Hong 반도체 및 SMIC :중국의 주요 파운드리로서,이 회사들은 Fabless MCU 디자이너에게 제조 기능을 제공합니다. 성숙한 노드 (예 : 55nm, 40nm)에서 제조하는 능력은 자동차 등급 칩에 필수적이며, 이는 최첨단 소형화에 비해 신뢰성을 우선시합니다.
• Chipon and Nations Technologies :이 회사들은 AEC-Q100 및 ISO 26262와 같은 자동차 인증을 확보하기 위해 MCU를 안전 중요 응용 프로그램에 사용할 수있는 자격을 얻는 데 많은 투자를하고 있습니다. 또한 제품 포트폴리오를 확장하여 V2X 및 인포테인먼트를위한 내장 된 암호화 기능이 포함 된 Secure MCU를 포함하고 있습니다.
• Pumbaa:Pumbaa ev'S 모터 제어 장치는 전기 자동차의 지능형 관리에서 중추적 인 역할을하며 EV 모터 컨트롤러의 기능을 조화시키는 중앙 프로세서 역할을합니다. 최첨단 마이크로 컨트롤러 기술을 활용하여 모터 속도를 정확하게 제어하고 BLDC 모터 인버터와 완벽하게 통합하여 부드러운 가속 및 감속을 지원합니다. 이 시스템은 에너지 사용량을 최적화하여 성능과 효율성을 모두 향상 시키도록 설계되었습니다. 또한, 장치에 내장 된 강력한 EV 인버터는 효율적인 전력 변환 및 전달을 보장하여 광범위한 전기 자동차 응용 분야를위한 신뢰할 수있는 솔루션입니다.

중국의 진보는 상당한 정책 지원에 의해 뒷받침됩니다. “Made in China 2025”전략에는 세금 인센티브, 자금 지원 프로그램 및 인프라 개발을 제공하는 핵심 초점 영역으로서 반도체가 포함됩니다. 또한 NEV (New Energy Vehicles)와 Nio, Xpeng 및 Li Auto와 같은 지역 EV 스타트 업의 상승은 규모에 따라 성능을 제공 할 수있는 국내 MCU에 대한 수요를 주도하고 있습니다.

결론

자동차 MCU 산업은 전기 화, 자동화 및 연결에 의해 정의 된 이동성 혁명의 핵심입니다. 차량이 더 똑똑하고 소프트웨어가 정의되면서 MCU의 중요성은 계속 커지고 있습니다. 이 칩은 핵심 제어 기능을 실행할뿐만 아니라 자율 주행, 예측 유지 보수 및 원활한 인간-기계 상호 작용과 같은 변형 기능을 가능하게합니다.

자동차 MCU 시장에서 강력한 선수로서의 중국의 출현은 글로벌 반도체 환경을 재구성하고 있습니다. 강력한 정부 지원, 기술 능력 증가 및 스마트 차량의 호황을 누리고있는 중국 MCU 공급 업체는 기존 서부 및 일본 공급 업체의 강력한 경쟁자가되고 있습니다.

2025 년까지 정책, 혁신 및 시장 수요의 수렴은 중국을 자동차 MCU 생산의 주요 허브로 선정 할 것입니다. 이는 국내 자동차 산업을 강화할뿐만 아니라보다 다양하고 탄력적 인 글로벌 공급망에 기여할 것입니다.

다음 10 년은 업계가 AI, 사이버 보안 및 지속 가능성에 대한 새로운 요구에 부응함에 따라 중요 할 것입니다. 자동차 MCU (공세)는이 복잡하고 흥미 진진한 미래를 탐색하는 데 중심이 될 것입니다. 자동차 제조업체, 공급 업체 및 정책 입안자 모두 에게이 기술에 대한 이해 및 투자는 더 이상 선택 사항이 아닙니다. 필수입니다.