Чжунвэй Айсинь: свыше 5 млрд логических микросхем и ускорение в автомобильном сегменте
Китайский производитель Чжунвэй Айсинь (中微爱芯), отгрузивший более 5 млрд микросхем общей логики, наращивает линейку автомобильных логических и сигнальных микросхем с сертификацией AEC-Q100. В статье разбираются рынок, система контроля качества компании и её ключевые продукты — от буферов и логических элементов до шинных приёмопередатчиков и операционного усилителя AiP2904-Q1.
Если «резисторы, конденсаторы и индуктивности» — самые массовые базовые компоненты современных автомобильных электрических, электронных и интеллектуальных систем, то микросхемы общей логики и сигнального тракта можно назвать вторыми по объёму после них незаменимыми ключевыми компонентами, присутствующими во всех подсистемах автомобиля. Особенно по мере углубления электрификации и интеллектуализации автомобилей количество микросхем общей логики и сигнального тракта на один автомобиль растёт многократно; эти микросхемы обеспечивают центральной системе автомобиля и каждой из подсистем целый ряд функций — от буферизации и изоляции сигналов, преобразования логических уровней до формирования и фильтрации, всесторонне гарантируя безопасность и стабильность автомобильных электрических, электронных и интеллектуальных систем.
По прогнозу известной мировой исследовательской организации Yole Group, хотя среднегодовой темп роста мирового автомобильного рынка в 2024–2030 годах составит лишь 2%, рынок автомобильных полупроводников, представленный логическими и сигнальными микросхемами, ждёт взрывное развитие: он вырастет с 68 млрд долларов в 2024 году до 132 млрд долларов в 2030 году со среднегодовым темпом роста 10%, что в 5 раз выше темпов роста автомобильного рынка в целом. Однако на нынешнем этапе этот рынок по-прежнему остаётся «вотчиной» крупных зарубежных компаний: в 2024 году пять крупнейших производителей занимали 50% мирового рынка, уверенно удерживая «половину территории».
Это привело к тому, что китайские автомобильные микросхемы, особенно общей логики и сигнального тракта, долгое время зависят от зарубежного импорта, а цепочка поставок раз за разом сталкивается с ростом цен, дефицитом и прекращением поставок. В условиях этих многочисленных кризисов стране срочно нужны основные силы, способные разрешить нынешние трудности цепочки поставок и продвинуть полное «замещение китайской продукцией» автомобильных микросхем общей логики и сигнального тракта. Чжунвэй Айсинь (中微爱芯), одна из ключевых компаний этого направления, опираясь на более чем двадцатилетний технический задел и дальновидную стратегию, создала ряд высококачественных и высоконадёжных микросхем общей логики и сигнального тракта, стала основным поставщиком в китайском сегменте таких микросхем и предлагает китайским клиентам комплексные преимущества локальных поставок, быстрого технического реагирования и оптимизации затрат, всесторонне содействуя самостоятельности и контролируемости цепочки автомобильной электроники.
Глубокий задел в высоконадёжных микросхемах: «система сквозного контроля + сильная команда» демонстрируют силу
При упоминании китайских микросхем общей логики и сигнального тракта подавляющее большинство специалистов отрасли наверняка первым делом вспомнят Чжунвэй Айсинь. Ведь как основной игрок этого сегмента компания располагает самой полной в Китае линейкой продуктов общей логики, накопленные отгрузки которых уже превысили 5 млрд штук. В части сигнального тракта продуктовая линейка компании охватывает девять категорий, включая операционные усилители — общего назначения, высокоскоростные, малопотребляющие, малошумящие, прецизионные, для измерения тока, — а также компараторы, АЦП и другие серийные продукты; в сочетании с богатыми линейками микроконтроллеров, драйверов светодиодных индикаторов с постоянным током и микросхем питания Чжунвэй Айсинь способна предлагать ведущим китайским компаниям-клиентам в автомобильной, промышленной, сетевой и телекоммуникационной, потребительской и других отраслях отличные китайские, экономически эффективные и кастомизированные комплексные решения.
Возможность быстро войти в сегмент автомобильных микросхем общей логики и сигнального тракта во многом обусловлена многолетним заделом Чжунвэй Айсинь в разработке технологий и серийном производстве высоконадёжных микросхем; благодаря этому компания на протяжении многих лет обеспечивает стабильные серийные поставки в такие области высоконадёжных микросхем, как промышленное управление, силовая электроника и рельсовый транспорт, а стабильность и надёжность продукции прошли длительную проверку рынком и получили высокое признание множества клиентов.
Именно опираясь на череду прошлых успехов, зрелую технологическую платформу и строгую систему менеджмента качества, Чжунвэй Айсинь способна быстрее проводить целевую модернизацию продуктов по автомобильным стандартам, быстро переключаться на область автомобильных микросхем и выстроить сквозную систему автомобильного контроля, охватывающую НИОКР и проектирование, верификацию и тестирование, производство и цепочку поставок вплоть до прослеживаемости качества и включающую анализ отказов DFMEA, тестирование при трёх температурах, закрепление автомобильной цепочки поставок, контроль стабильности серийного производства и другие аспекты, что полностью соответствует требованиям нулевого уровня дефектов рынка первичной комплектации автомобилей.
Более того, Чжунвэй Айсинь построила собственный специализированный центр испытаний и экспериментов, который 30 марта этого года получил официальную аккредитацию Китайской национальной службы по аккредитации оценки соответствия (CNAS). Центр испытаний и экспериментов компании создаёт испытательные возможности в строгом соответствии с требованиями стандартов JEDEC и AEC, углублённо развивает технологии испытаний надёжности микросхем автомобильного и промышленного классов, уже располагает возможностями проведения всех испытаний на воздействие окружающей среды по AEC-Q100, а также такими средствами анализа, как рентгеновский контроль (X-RAY) и акустическое сканирование; интегрируя общие потребности нескольких продуктовых линеек компании, центр постепенно формирует самостоятельные и контролируемые возможности верификации проектирования интегральных схем, испытаний на протяжении всего жизненного цикла и анализа отказов.
Всё это стало возможным благодаря достаточно сильной и «крепкой» основной команде Чжунвэй Айсинь. Сотрудники подразделений НИОКР, контроля качества, применений и других имеют богатый отраслевой опыт и опыт полного цикла вывода в серию нескольких автомобильных микросхем для первичной комплектации, глубоко понимают требования и стандарты верификации автомобильной области. В то же время в вопросах поставок продукции и поддержки клиентов компания проводит клиентоориентированный подход на всех этапах — от разработки продукта до послепродажного обслуживания, всесторонне сопровождая клиентов.
Глубокая работа в автомобильном сегменте «общей логики»: полностью собственная разработка создаёт высоконадёжный «китайский чип»
На недавней Мюнхенской выставке электроники в Шанхае 2026 Чжунвэй Айсинь на стенде автомобильной электроники представила шесть решений для автомобильных применений, охватывающих системы электроусилителя руля (EPS), бортовые зарядные устройства (OBC), автомобильную беспроводную зарядку, тяговый привод лёгких электромобилей, модули динамических светодиодных автомобильных фар и модули управления кузовом (BCM). Кроме того, на стенде были показаны десятки автомобильных продуктов, прошедших испытания AEC-Q100, включая логические элементы, триггеры, инверторы/буферы, мультиплексоры, защёлки, регистры, операционные усилители, компараторы и другие; основные их применения — блоки управления автомобильным кондиционером, управление кузовом, системы подключённой кабины и другие сценарии.
Среди множества решений автомобильной электроники «главный номер» — продукты общей логики. Фактически ещё в 2006 году Чжунвэй Айсинь начала выстраивать линейку логических продуктов. За 20 лет технических разработок и накопления продуктов сегодня у компании более 1000 логических микросхем на выбор клиентов. С 2023 года компания сохраняет интенсивные инвестиции в автомобильную электронику, сформировала две продуктовые матрицы — общая логика и сигнальный тракт — и последовательно выпустила в общей сложности 32 продукта общей логики и 3 продукта сигнального тракта, все они успешно прошли сертификацию AEC-Q100 и серийно выбраны несколькими автопроизводителями и поставщиками уровня Tier1.
1. Четырёхканальный буфер с управлением третьим состоянием
Первым идёт продукт общей логики Чжунвэй Айсинь — AiP74HC126-Q1. Это созданный компанией специально для автомобильной электроники высокопроизводительный «автомобильный четырёхканальный буфер с управлением третьим состоянием», который через вход разрешения (OE) переводит выходы в высокоимпедансное состояние, эффективно изолируя конфликты на шине и поддерживая совместное использование шины данных несколькими устройствами.
Стоит отметить, что AiP74HC126-Q1 выполнен в корпусе SOP14 и совместим с различными средами автомобильного питания (например, логическими уровнями, производными от систем 12 В/24 В), диапазон напряжения питания — 2–6 В, диапазон рабочих температур — от −40 °C до +125 °C, что покрывает экстремальные автомобильные условия (например, высокие температуры в моторном отсеке, холодный зимний запуск). Кроме того, продукт прошёл сертификацию AEC-Q100, имеет защиту от статического электричества 2000 В по модели HBM и стойкость к току защёлкивания ±100 мА, полностью подходит для автомобильной электромагнитной обстановки и обладает преимуществами высокой производительности, высокой надёжности и универсальности для множества сценариев.
2. Четыре двухвходовых элемента И-НЕ с триггерами Шмитта
В отличие от AiP74HC126-Q1, AiP74HC132-Q1 — автомобильный «четырёхканальный двухвходовой элемент И-НЕ с триггерами Шмитта», прошедший сертификацию AEC-Q100 Grade 1; его ключевая ценность — использование свойств входов с триггером Шмитта по помехоустойчивости и формированию сигнала для решения проблем шума и искажения формы сигналов в автомобильной электронике.
Продукт выполнен в корпусе TSSOP14, рабочее напряжение 2–6 В, диапазон рабочих температур от −40 °C до 125 °C покрывает все режимы работы автомобиля (например, высокие температуры в моторном отсеке, холодный зимний запуск). По помехозащищённости все выводы выдерживают статическое электричество 750 В по модели CDM, также имеются защита 2000 В по модели HBM и стойкость к току защёлкивания ±100 мА, что подходит для всех жёстких электромагнитных условий автомобиля (например, помех от системы зажигания). Ключевые применения продукта сосредоточены на цифровых цепях автомобильной электроники, требующих помехозащищённости и формирования сигнала; типичные сценарии — согласование сигналов OBC, подавление дребезга в управлении кузовом, оптимизация человеко-машинного интерфейса в кабине и другие.
3. Одноканальные многовходовые элементы И
AiP74LVC1G08-Q1 и AiP74LVC1G11-Q1 — автомобильные одноканальные многовходовые элементы И производства Чжунвэй Айсинь. AiP74LVC1G08-Q1 — одноканальный двухвходовой элемент И в корпусе SOT353, также с диапазоном рабочих температур от −40 °C до 125 °C, диапазоном напряжения питания от 1,65 В до 5,5 В, входным напряжением до 5,5 В и нагрузочной способностью выходов ±24 мА, защитой 2000 В по модели HBM и стойкостью к току защёлкивания ±100 мА, что позволяет ему хорошо работать в условиях переходных помех, наводимых через автомобильную проводку.
Кроме того, продукт допускает использование в качестве преобразователя уровней в смешанной среде напряжений 3,3 В и 5 В; его ключевые применения — преобразование уровней и базовое логическое управление в автомобильных электронных системах, особенно обработка совместимости сигналов в смешанной среде 3,3 В и 5 В. Например, в автомобильных доменных контроллерах он может использоваться для соединения процессоров и периферии из разных доменов напряжения, а также для реализации мониторинга состояния питания и других функций.
AiP74LVC1G11-Q1 — одноканальный трёхвходовой элемент И в корпусе SOT363, также поддерживает широкий диапазон напряжений 1,65–5,5 В, выходной ток ±24 мА, диапазон рабочих температур от −40 до 125 °C, защиту 2000 В по модели HBM и стойкость к току защёлкивания ±100 мА. Продукт широко применим в автомобильной электронике: вспомогательная логика защиты от защемления стеклоподъёмников/люка, логика управления фарами, мониторинг состояния OBC (бортового зарядного устройства), обработка сигналов человеко-машинного взаимодействия, управление изоляцией шинных сигналов и другие области; в основном он используется для обработки совместимости сигналов и базового логического управления, обеспечивая надёжный обмен сигналами в сложных условиях.
4. Одноканальный двухвходовой элемент ИЛИ
AiP74LVC1G32-Q1 Чжунвэй Айсинь — автомобильный одноканальный двухвходовой элемент ИЛИ, входы которого совместимы с уровнями 3,3 В или 5 В, что позволяет использовать микросхему в смешанной среде напряжений 3,3 В и 5 В. Продукт выполнен в корпусе SOT23-5, также поддерживает широкий диапазон напряжений 1,65–5,5 В, выходной ток ±24 мА, диапазон рабочих температур от −40 до 125 °C, защиту 2000 В по модели HBM и стойкость к току защёлкивания ±100 мА.
Его ключевая ценность — реализация с автомобильной надёжностью объединения резервированных сигналов и быстрого реагирования на отказы в автомобильной электронике; он ориентирован в первую очередь на не критичные для безопасности области автомобильных электронных систем, где требуются высоконадёжное объединение сигналов и обнаружение неисправностей, особенно на обработку резервированных сигналов в смешанной среде 3,3 В/5 В. Типичные сценарии — управление несколькими каналами связи T-BOX, логика защитной блокировки OBC, мониторинг состояния кузова и другие.
5. Одно-/многоканальные шинные приёмопередатчики
На фоне усложнения автомобильных электронных систем и сосуществования множества доменов напряжения эффективные и надёжные решения преобразования уровней становятся ключом к стабильной связи между устройствами с разными логическими уровнями. «Тщательно созданные» Чжунвэй Айсинь AiP74LVC1T45-Q1, AiP74LVC2T45-Q1 и AiP74LVC8T245-Q1 — три автомобильных шинных приёмопередатчика с двумя источниками питания и управлением третьим состоянием: соответственно одноканальный, двухканальный и восьмиканальный.
AiP74LVC1T45-Q1 в корпусе SOT363 — шинный приёмопередатчик с двумя источниками питания и управлением третьим состоянием, реализующий двунаправленное преобразование уровней. VCC(A) и VCC(B) могут питаться любым напряжением в диапазоне от 1,2 В до 5,5 В, что делает устройство подходящим для преобразования между любыми низковольтными узлами (1,2 В, 1,5 В, 1,8 В, 2,5 В, 3,3 В и 5,0 В).
AiP74LVC2T45-Q1 в корпусе VSSOP8 — двухразрядный двунаправленный приёмопередатчик-преобразователь уровней, сертифицированный по AEC-Q100 Grade 1; он объединяет два независимых двунаправленных канала данных, питаемых соответственно от VCCA и VCCB, каждый из которых может независимо работать в диапазоне от 1,2 В до 5,5 В, а значит, устройство гибко реализует двунаправленное преобразование уровней между множеством комбинаций напряжений. Каждый вывод I/O выдерживает входное напряжение до 5,5 В и не повреждается даже при выключенном питании соответствующей стороны, что существенно повышает отказоустойчивость системы. Кроме того, продукт обладает преимуществами широкого диапазона напряжений, низкого энергопотребления и высокой устойчивости и подходит для жёстких условий: автомобильных платформ 12 В/48 В, интерфейсов датчиков ADAS, модулей управления кузовом.
AiP74LVC8T245-Q1 — 8-разрядный приёмопередатчик-преобразователь с двумя источниками питания и выходами с третьим состоянием в корпусе TSSOP24, реализующий двунаправленное преобразование уровней между узлами напряжения 1,8 В, 2,5 В, 3,3 В и 5,5 В. Продукт также имеет широкий диапазон напряжения питания 1,2–5,5 В, выходной ток ±24 мА (при VCC=3 В), максимальное входное напряжение 5,5 В и широкий диапазон рабочих температур от −40 °C до +125 °C и может широко применяться в кузовных системах, системах подключённой кабины, силовых системах и других сценариях.
От многоканальных буферов и многоканальных многовходовых элементов И-НЕ до одно-/многоканальных шинных приёмопередатчиков — линейка автомобильных продуктов общей логики Чжунвэй Айсинь уже сформировала решения для всех сценариев, от кузовных систем и систем подключённой кабины до силовых систем, и это важная причина, по которой всё больше отраслевых клиентов предпочитают глубокое сотрудничество с компанией.
«Тщательная» разработка «звёздных» продуктов сигнального тракта
Линейка общей логики — ключевой рычаг Чжунвэй Айсинь в автомобильной электронике, а микросхемы сигнального тракта — ещё одно ключевое направление с глубоким заделом. Благодаря многолетней работе и постоянным инвестициям в проектирование аналоговых микросхем компания сформировала многообразную и зрелую продуктовую матрицу из девяти категорий и более двухсот наименований, способную обеспечивать китайские решения сигнального тракта для промышленности, автомобилей, потребительской электроники и других областей.
Для отдельных сценариев автомобильной электроники Чжунвэй Айсинь тщательно создала звёздный двухканальный операционный усилитель AiP2904-Q1. Продукт выполнен в корпусе TSSOP8 и обладает такими ключевыми преимуществами, как низкий входной ток, низкое напряжение смещения нуля и широкая полоса единичного усиления.
По диапазону напряжений: при однополярном питании — от 3 В до 36 В, при двухполярном — от ±1,5 В до ±18 В, типовое значение потребляемого тока — 0,7 мА. Низкие входные параметры смещения: типовое напряжение смещения нуля — 3 мВ, типовой ток смещения нуля — 2 нА, типовой входной ток — 20 нА. Кроме того, широкая полоса единичного усиления AiP2904-Q1 составляет 1,2 МГц, типовой коэффициент дифференциального усиления без обратной связи — 100 дБ.
С точки зрения применений сценарии для продукта сигнального тракта AiP2904-Q1 весьма широки. Он может применяться не только в модулях динамических светодиодных автомобильных фар, но и широко в модулях управления кузовом (BCM), отвечающих за дверные замки, стеклоподъёмники, освещение, стеклоочистители и другие кузовные электроприборы, а также в тяговом приводе лёгких электромобилей и других сценариях.
Итоги
Перестройка структуры глобальной цепочки поставок автомобильных микросхем и полупроводников — это не только важнейшая возможность для всеобщего подъёма всей китайской полупроводниковой отрасли, но и шанс для дальнейшего развития таких брендов «китайского чипа», как Чжунвэй Айсинь. Будь то серии 74HC/LVC/AVC или AiP2904-Q1, всё это лишь начало наступления компании в сегменте автомобильных микросхем общей логики и сигнального тракта.
В будущем, по мере дальнейшего углубления электрификации автомобилей, сегменты общей логики, сигнального тракта, микросхем управления питанием и другие войдут в новый цикл подъёма и быстрого роста и станут «главной силой», ведущей рост мирового рынка автомобильных полупроводников. Как одна из крупнейших стран по производству, продажам и парку электромобилей на новых источниках энергии, Китай неизбежно станет ключевым полем битвы всей автомобильной полупроводниковой отрасли и, более того, основным двигателем, помогающим местным компаниям в области микросхем и полупроводников перейти от «замещения китайской продукцией» к «глобализации».