在新能源汽车产业蓬勃发展的当下,芯片作为关键底层技术,成为众多企业角逐的焦点。纳芯微自2020年全面进军汽车市场以来,凭借持续的技术创新与市场深耕,在新能源汽车的电动化和智能化领域均取得了令人瞩目的成绩。
纳芯微在汽车行业的布局
自2020年起,纳芯微70%的研发资源都集中于汽车领域。截至目前,其车规级产品发货量累计超过6.68亿颗,2024年单年发货量超过3亿颗,2025年一季度发货量近1亿颗,展现出强劲的发展动力。
在以“三电”(电机、电池管理、车载充电机、高压/低压DC-DC转换器)为核心的新能源汽车电动化领域,基于数字隔离技术研发的数字隔离器和隔离驱动产品,特别是隔离的栅极驱动产品,是纳芯微“克敌制胜”的法宝。数据显示,纳芯微数字隔离器在国内新能源车市场的市占率超过35%,隔离栅极驱动累计出货量超过8亿颗,在新能源车中的占有率接近50%,远超国内竞品和国际头部厂商。
当前,纳芯微已与近400家客户达成产品合作和服务支持,合作对象不仅包括国内几乎所有头部的汽车“三电”客户,还涵盖博世、大陆等国际行业巨头。
智能化,是新能源汽车的另一个重要标志。在车身域控领域,纳芯微构建了完善的产品体系,拥有高边驱动、马达驱动等产品以及各类接口器件,广泛覆盖车身控制、门控、座椅控制、座椅按摩等多个场景。目前,相关核心模拟产品已全面落地,预计在今年或明年将实现大量上量,为汽车智能化提供有力的硬件支撑。
智能化的另一个主题是智能座舱和辅助驾驶。当前,智能化对于新能源汽车而言,旨在打造 “第二空间” 的概念,通过车身舒适性配置提升娱乐体验感,而这一切均建立在辅助驾驶能力的基础上——辅助驾驶能力越强,用户可放松享受舒适配置的时间越多。
在辅助驾驶领域,纳芯微已经量产的产品主要集中在电源产品(如各类BUCK、中压BUCK、低压BUCK、LDO)、电源路径管理与保护器件、以及车身CAN/LIN等领域。
车载SerDes芯片成为竞争新热点
随着汽车智能化的发展,ADAS系统中负责感知功能的视觉传感器、超声波雷达、激光雷达、毫米波雷达数量剧增,不但导致数据传输量呈指数级上升,而且它们还各自分别通过不同通信网络传输数据——毫米波雷达使用1Mbps至8Mbps的CAN网络,激光雷达使用百兆以太网,摄像头则通过车载SerDes网络传输。然后,所有的传感器数据接入ADAS域控中的大算力SoC 进行处理,再将处理后的结果输出至汽车底盘进行控制。
纳芯微电子产品线市场总监兼高速接口负责人杨矾认为,接下来,数据接口速率持续提升将成为ADAS通信领域三大发展趋势之一。例如,毫米波雷达将从1Mbps CAN升级至5Mbps CAN FD,未来可能更快;激光雷达从百兆以太网向更高速率演进;摄像头常用的车载SerDes接口,当前主流速率为1Gbps至6.4Gbps,未来随着摄像头升级,预计速率将在明后年得到进一步提升。
与此同时,传感器形态变化将是趋势二。当前,仅摄像头传输原始数据(Raw Data),毫米波雷达与激光雷达通过内置处理器处理后降速传输5Mbps CAN FD或百兆以太网。未来随着算法向“前融合”演进,传感器需直接传输原始数据以省去处理器,实现小型化与成本优化,依赖SoC算力提升处理效率。
“ADAS普及的关键在于两点:一是易于实施,即产品对研发友好,贴近客户需求,可加速研发到量产的周期,并支持快速故障定位;二是具有成本效益。”杨矾表示,随着今年年初比亚迪“天神之眼”的发布,ADAS已下探至7万元价位的新能源车。而SerDes作为高带宽、低延时、低功耗的数据传输方案代表,在满足摄像头、座舱显示屏等高像素、高分辨率图像传输等方面具有独特优势。
相关数据显示,以L2/L3级的智能汽车为例,平均每车搭载8-16颗加串器和2-4颗解串器。更高阶的高端车型在新增侧视激光雷达、电子后视镜的情况下,对SerDes芯片的数量要求则更多。目前,单车搭载SerDes芯片价值大约为几十美元左右,随着摄像头、显示屏数量的增多,单车价值还有望继续增加。
但当前车载SerDes芯片领域仍由国际厂商主导。主流国际厂商基于GMSL、FPD-Link等私有协议开发产品,形成加串器和解串器“强绑定”的生态,导致汽车厂商在芯片选型时灵活性受限,并制约了供应链的多元化选择。因此,通信协议公开化也将成为ADAS通信的显著趋势。
目前,中国市场主流推进的有三大协议:汽标委领导的HSMT;MIPI联盟的 A-PHY;以及欧洲的ASA,其中HSMT与 A-PHY是国内厂商的主要方向。杨矾说,如果对比一下A-PHY与HSMT协议就会发现,A-PHY存在两点不足:一是速率规格跳过6Gbps主流区间(NRZ仅到4Gbps,PAM-4直接到8Gbps),厂商需额外设计6.4Gbps等非标速率,影响互联互通;二是未规定前向纠错码(FEC),厂商自研纠错机制导致兼容性问题。
而HSMT由汽标委主导,联合国内车厂、Tier 1与半导体厂商开发,速率支持NRZ到 8Gbps,明确规定里德-所罗门前向纠错码及物理层重传机制,协议成熟度更高,且车厂与Tier 1强力推动,互联互通进展优于A-PHY。
全国产供应链车载视频SerDes芯片组
尽管车载SerDes芯片前景相当广阔,但这是一类极具挑战性的模拟芯片。下图中右侧为摄像头(单层PCB,一面是CIS传感器,另一面是电源+SerDes加串器),通过单根线缆向ADAS域控的解串器传输高速视频流、反向控制流(控制寄存器/GPIO),并为摄像头模组供电。
杨矾指出,该场景对SerDes芯片提出了四大挑战:1. 摄像头小型化要求芯片体积、成本、功耗严格控制;2. 域控端随摄像头数量增加,解串器布版面积需优化;3. 需满足功能安全ASIL-B等级设计;4. 支持通用协议(规定速率、帧结构、纠错机制等)。
而纳芯微基于全国产供应链、采用HSMT公有协议的车规级SerDes芯片组,包括单通道的加串器芯片NLS9116和四通道的解串器芯片NLS9246,是专为ADAS(摄像头、域控制器)及智能座舱(摄像头、显示屏、域控制器)系统中的高速数据传输场景设计,通过兼容性更强的公有协议、优异的模拟性能和全国产供应链,为汽车智能化、网联化提供关键基础支撑。
作为业内率先完成芯片级协议互联互通测试的国产SerDes方案,NLS9116和NLS9246和其他厂商HSMT协议的SerDes方案完成了图像数据流和控制业务流的打通和寄存器互操作,真正实现了加串器与解串器的解耦,使得客户可灵活选择不同供应商的芯片组合,得到了国内头部ADAS客户的高度认可。
此外,NLS9116和NLS9246在芯片设计、晶圆生产、封装测试等方面实现了全链路国产化,可助力客户在SerDes选型上打造更加弹性多元、稳健可控的供应链体系。
模拟性能方面,NLS9116和NLS9246的接收机容限相比主流国际厂商产品提升100%,并具备更强的AEQ(自适应均衡)能力,助力降低汽车制造商的线缆布线成本;此外,MIPI驱动能力也做了相应增强,实测可以驱动超过30cm的PCB走线,降低客户在PCB布局时的设计难度。
维测和故障定位方面,NLS9116和NLS9246创新性地内置了接插件瞬断监测功能,可实时检测接插件诸如接触不良等微秒级故障,并通过诊断接口输出日志,大大降低了工程师问题定位时间。此外,NLS9246还采用了TDR(时域反射)技术,在实时线缆故障检测定位精度上达到行业领先水平。当检测距离在1米以内时,精度小于30厘米;检测距离在15米以内时,精度小于1米。精准的故障定位能力能够帮助工程师快速确定线缆故障位置,及时进行修复,减少因线缆故障导致的系统停机时间。
抗干扰性方面,NLS9116和NLS9246在带电8kV的ESD测试中,图像传输无误码,在EMI/EMC性能上对标国际头部厂商,可显著减少整车厂的系统测试验证周期,助力客户加速产品上市。
NLS9116和NLS9246满足AEC-Q100 Grade 2要求,功能安全方面达到ASIL B等级,为汽车电子系统的安全性提供坚实保障。NLS9116和NLS9246的传输速率为2~6.4Gbps,满足HSMT协议,高效适配车载系统的高速数据传输需求。
封装方面,加串器NLS9116采用TQFN32封装,解串器NLS9246采用TQFN64封装,与市场主流产品P2P兼容,方便客户在现有设计基础上进行快速替换和升级。
总体而言,成熟车规体系、一站式解决方案、全国产供应链、全自研IP与性能优势、丰富维测功能与互联互通,是纳芯微SerDes芯片具备的五大优势。未来,随着新能源汽车产业的持续发展,纳芯微有望凭借其技术优势和市场积累,进一步扩大市场份额,为新能源汽车的发展注入更多动力。
