中国汽车市场经历了二十年的高速发展，现正处于黄金时期。汽车产业通过技术创新实现了从技术引进到自主创新的转变，并在全球智能电动领域处于领先地位，正在真正意义上的从一个汽车大国发展为一个汽车强国。

汽车产业发展带动MCU需求提升根据中国汽车工业协会的数据，2023年我国汽车产销量分别达到3016.1万辆和3009.4万辆，同比分别增长11.6%和12%。而根据易车网的数据，2023年全球汽车产量达到9355万辆，同比大幅增长10.3%，全球汽车销量达到9272万辆，同比大幅增长11.9%。 以上两组数据表明，中国汽车产销量占据全球汽车市场约三分之一的份额，其增速高于全球汽车产销量增速。 除了整车体量的增加，随着汽车电气化、智能化、网联化的进一步发展，车载芯片的用量大幅增加。当前一辆车大概要用1000多种芯片，而MCU作为其中最主要的一个类别，大约每辆车的搭载量在几十颗到100颗不等，在某些高端车上的搭载量甚至超过100颗。 假设以50颗MCU/辆车来计算，全球9000万辆车，大约每年全球汽车产销中会消耗掉45亿颗MCU。当然，这里的MCU包含单核通用型的、多核的，以及以MCU为基础叠加其他衍生功能的“MCU+”产品。国产车规级MCU厂商多而散，出路在哪里？纵观全球市场，在车规级MCU市场中，恩智浦、英飞凌、意法半导体、瑞萨等国际厂商占据主导地位，即使到今天，国外主流品牌的车规级MCU市占率依旧超过95%。 而中国企业做车规MCU是在四、五年前才开始的，在汽车智能化和国产化两大驱动因素的激励下，孕育出10多家车规级MCU的玩家，包括外企出来的团队创业的，原来做工业和消费MCU转型过来的，以及做其他类型的汽车芯片加入到MCU赛道中来的。 如今，对这些“新生的”国产MCU厂商来讲，持续的高研发投入，叠加资本市场“寒冬”，今天他们面临的最大挑战是如何生存下去？一方面是努力实现企业资金的正反馈；另一方面是寻求差异化的创新。 事实上，我们可以把市面上的车规级MCU发展方向大致分为三大类： 第一类：单核的通用MCU，现在竞争比较激烈；第二类：高端MCU的竞赛，相当于SoC或是MCU升级版；第三类：通过MCU+实现差异化的突破，比如TMCU。

国产MCU厂商在技术沉淀、工艺制程逐渐基本持平、但从规模效应和纵向整合与国际大厂沉淀的情况相比，想要破局，仍然面临诸多挑战。为此在细分差异化领域创新，更精准的理解需求痛点，成为国产芯片厂商开拓新格局的方向和选择。 “一般，头部国外厂商的产品经理、架构师等核心技术人员都在海外，但我们的人就蹲在一线，跟车厂、Tier1沟通，了解他们的需求，在采用新的技术路线方面，我们响应和配合速度更快，且产品具备价格优势。” 曦华科技科技CEO陈曦如是说。 确实，差异化的路径，加上更贴近客户的服务，可以有更多的机会发现能够批量化的“MCU+”应用场景，伴随着中国汽车产业的茁壮成长，未来或衍生出属于中国汽车芯片厂商的特色道路。

TMCU正在成为自动驾驶赛道的最佳辅助在这样的大背景下，近日曦华科技推出了TMCU（Touch MCU）方案，覆盖方向盘离手检测（HoD，Hand-off Detection）以及多种1D、2D、3D类触控及感知应用，如各种按键、触控屏/触控板，以及手势识别、距离感知等。 曦华科技表示：“如果把自动驾驶中的大算力芯片比作主角，那么曦华科技推出的TMCU就是自动驾驶赛道上的最佳辅助。” 以方向盘离手检测为例，它存在的意义是什么呢？根据盖世汽车的统计数据显示，2023年，市场上L3级自动驾驶车辆的渗透率几乎为0，预计到2030年，L0~L3级自动驾驶车辆的市占率依旧高达85%。而当前国际法、欧盟法，还是中国工信部的规定和要求，在L0~L3级自动驾驶期间，方向盘离手检测都是需要强制配备的一环。 电容感应式方向盘离手检测最佳方案

当前市场上量产的方向盘离手检测方案主要有四大类：扭矩感应、光学感应、压力感应和电容感应。其中，电容感应因其性价比高、鲁棒性好、用户体验佳、误判概率低而成为主要的检测方式之一。

图 | 方向盘离手检测技术实现方式，来源：与非网摄制

方向盘电容感应的原理是通过检测人体（手掌）与方向盘内置电容检测传感器的寄生电容变化，来判别驾驶人员是否有双手离开方向盘的行为。 当前，电容检测传感器的实现方式有两种：一种是加热丝复用，这种方案成本低，需要在加热电路中增加MOS开关，实现加热和离手检测的时分复用；另一种是与加热丝分离的方案，虽然会增加一些成本，但加热速度更快。

市场主流电容感应方案分析和对比

电路原理如下图所示，方向盘一圈加热丝对地电容面积较大，电路中的感应电容C1起步几百pF，不同方向盘包惠松紧程度差异也会导致C1值的不同，根据测试，C1一般从大几百pF到nF级，高者将近2nF，所以对触控监测芯片的量程要求比较高。

图 | 方向盘电容感应应用原理，来源：与非网摄制

纵观目前市场上主流的电容感应型方向盘离手检测方案，其主流车规电容触控芯片的性能不尽相同，下面列举了三家国际主流电容触控芯片提供商的产品对比分析情况：

图 | 市场主流车规电容触控芯片分析对比，来源：与非网摄制

从上图中，我们可以看到，厂商1和厂商2的感应电容检测范围都不高于200pF，厂商3的感应电容检测范围上限可达2nF，事实上200pF的感应电容检测范围在方向盘离手检测应用中的限制还是很大的，包括对方向盘生产商的批量生产一致性要求，以及面对不同车型不同方向盘的灵活性方面。 而厂商3虽然在感应电容检测范围上能否做到2nF，但对比厂商1和厂商2的“MCU+AFE”方案来说，厂商3的“单AFE”芯片方案在集成度和成本方面处于劣势，因为在系统方案中需要额外增加MCU来做控制配套，通常成本是前两者的2倍。

挑战行业痛点，曦华科技推出基于TMCU的4nF量程电容检测方案

在这样的前提下，曦华科技在“MCU+”的战略中进行了微创新，将触控和MCU结合在一起，并且通过自研实现了4nF感应电容检测范围的颠覆。 曦华科技生动地形容为“曹冲称象”，古时候用化整为零的方法来解决超过量程的检测，而今天有了地磅，能够轻而易举地量测出比大象重得多的物品，这也是曦华科技推出大量程TMCU的意义所在。

图 | 曦华科技TMCU规格介绍，来源：与非网摄制

除了大量程和价格优势外，本次曦华科技大力推广的TMCU产品——CVM012x系列还集成了30ch自容通道以及15x15ch互容通道，支持Active Shielding技术以更好的地支持触摸防水性能。同时，CVM012x系列支持多封装和多Flash配置，具有丰富的产品矩阵以满足客户的产品实际需求。

图 | 曦华科技TMCU离手检测方案实现，来源：与非网摄制

值得一提的是，CVM012x系列产品已通过可靠性AEC-Q100 Grade 2认证，并支持ISO 26262 ASIL-B功能安全标准的车规应用。 据了解，曦华科技此款大量程TMCU产品已在与多家主机厂对接，深受市场欢迎。

写在最后未来，曦华科技正采用：飞轮战略，通过研发和积累更多的共性IP，降本的同时，形成完善的从消费＋汽车，再到物联网的完整产品链条，在提升通用MCU算力的同时，规划布局诸如MCU+LED 、MCU+Motor、多核MCU、BMS 等产品，融合创新、深耕市场，抢滩汽车供应链国产化红利。