汽车功能安全驱动芯片加速国产化
来源:集微网 6 小时前

随着汽车产业向电动化、智能化、网联化加速转型,车辆的电子系统复杂度呈指数级提升,安全风险也随之加剧。功能安全驱动芯片作为汽车动力系统的核心器件,直接关系到整车行驶安全,其国产化进程也成为行业关注的焦点。近日,纳芯微推出国内首款基于全国产供应链、通过TÜV莱茵认证并达到ISO 26262 ASIL D等级的隔离栅极驱动NSI6911F系列,标志着我国在高等级汽车功能安全驱动芯片领域实现重大突破。 

电动化智能化转型,功能安全驱动芯片不可或缺

 据行业数据显示,2025年中国新能源汽车销量预计达到1649万辆,同比增长28.2%,新能源汽车国内新车销量占比突破50%;同时,L2级辅助驾驶的普及以及L3级自动驾驶逐步落地,让汽车从传统出行工具向智能移动终端转变。 

“在电动化、智能化、网联化的驱动下,汽车电子零部件成本占比已从约25%提升至70%,软件代码量增长超过20倍,这种复杂性带来了新的挑战,即系统失效更加难以识别与管控。”纳芯微技术市场高级工程师吴楠在新品发布会上表示,功能安全的本质是“失效仍安全”,即避免由于电子电气系统功能异常引发不可接受风险,在系统发生故障时仍然能够保证人员安全。 

在汽车动力系统中,功能安全驱动芯片扮演着“安全守护者”的关键角色。作为连接控制单元与功率器件(如IGBT或SiC MOSFET)的核心芯片,其更是直接影响电机控制的安全性,需要满足上层系统防止非预期扭矩输出等安全要求。 

吴楠强调,根据《GB/T 43254-2023 电动汽车用驱动电机系统功能安全要求及试验方法》及《GB 21670-2025 乘用车制动系统技术要求及试验方法》等最新国家标准,电驱系统在防范非预期扭矩及协同制动能量回收等关键场景中,其功能安全等级需达到ASIL C甚至最高等级ASIL D,而功能安全驱动芯片正是满足这一要求的核心支撑。 

此外,功能安全驱动芯片还集成诊断、电源监测、冗余路径等安全机制,可显著降低系统设计复杂度,简化整车及Tier 1的功能安全开发流程,同时优化BOM成本并提升系统可靠性,成为电驱系统中的关键核心器件之一。 

ASIL D 认证加持,NSI6911F 具备多重核心优势

 当前,国内功能安全驱动芯片市场正处于机遇与挑战并存的关键时期。一方面,汽车电动化向800V高压平台及SiC功率器件加速演进,电驱系统的开关速度显著提升,对栅极驱动器在抗干扰能力、驱动性能及系统可靠性方面提出了更高要求;另一方面,国内在高等级功能安全芯片领域长期依赖海外厂商,在地缘政治及供应链不确定性背景下,国产替代需求迫切,成为行业发展的重要机遇。 

与此同时,功能安全驱动芯片的开发也面临极高挑战。吴楠指出,这类芯片本身是高度集成的模拟与混合信号芯片,集成隔离、电源、采样、驱动等多种技术,同时还需实现复杂的故障诊断、安全状态机等功能,且ASIL D等级要求单点故障覆盖率接近99%以上,对设计方法学、失效分析及验证体系提出极高要求。 

纳芯微历时四年完成技术迭代与可靠性验证,重磅推出国内首款达到ASIL D等级的隔离栅极驱动NSI6911F系列,填补了国内高等级功能安全驱动芯片领域的空白,打破了海外厂商的长期垄断。该系列产品基于全国产供应链打造,具备多项核心优势,其中TÜV莱茵权威认证与适配800V高压平台及SiC/GaN宽禁带器件的能力尤为突出。 

在功能安全等级方面,NSI6911F系列已通过TÜV莱茵权威认证,达到ISO 26262 ASIL D等级,可为客户提供符合最高功能安全要求的硬件基础。该系列严格遵循ISO 26262 V-Model开发流程,从SEooC假设定义、硬件安全需求分解到功能安全验证,均经过系统化分析与严格验证。结合纳芯微完善的功能安全文档体系与技术支持能力,NSI6911F可助力整车厂及Tier 1高效完成电驱系统级功能安全评估,显著缩短开发周期。

 NSI6911F适配800V高压平台与SiC/GaN宽禁带器件的高频场景。吴楠介绍,该芯片具备三大核心亮点:一是CMTI抗共模干扰能力达到150kV/μs,优于竞品100kV/μs的水平,在高开关速度应用场景下具备更强的抗干扰能力;二是拥有19A典型峰值驱动电流,可满足快速驱动、低损耗应用场景的大电流驱动需求;三是具备19A米勒钳位电流能力,可保证功率器件对桥快速开关时,本桥臂拥有强钳位能力,抑制上下桥串扰,避免直通风险。此外,该芯片还具备灵活的电源管理功能,支持电源过欠压阈值可调,适配不同电源平台,同时内置集成正电源,可适配不同功率器件的驱动电压要求,匹配800V高压平台与SiC/GaN宽禁带器件的高频应用需求。 

除此之外,NSI6911F系列还集成业内领先的12位高精度隔离ADC,可实现系统关键电压与电流信号的本地高精度采样与隔离传输,降低系统复杂度与BOM成本。

深耕功能安全体系,纳芯微加速国产化落地

NSI6911F系列的推出是纳芯微长期深耕汽车功能安全领域、持续完善国产供应链布局的成果。纳芯微功能安全部负责人Lynn在发布会上表示,一款高等级功能安全芯片的背后,离不开一套体系化能力的支撑,纳芯微的目标是从“满足流程”逐步走向“以技术为核心的体系化能力构建”。

 Lynn介绍,纳芯微在功能安全体系建设上分两步稳步推进:早在2021年,公司就通过了TÜV莱茵的功能安全管理体系ASIL D认证,标志着在流程规范、组织管理以及开发体系方面达到ISO26262的要求;2025年,公司进一步通过TÜV莱茵ISO 26262 ASIL D “Defined–Practiced”级别认证,意味着功能安全能力已从管理体系层面延伸到工程实践能力,可在真实工程项目中有效落地。 

“我们围绕三大核心能力构建了完整的功能安全体系。”Lynn表示,一是深度融合的正向开发流程,将ISO 26262标准系统性融入研发全流程,确保安全要求内生于每个开发环节;二是覆盖系统至芯片的全链路能力,具备从系统级安全概念定义到芯片架构、设计与实现的端到端技术能力,可提供从系统到芯片的完整功能安全解决方案;三是可靠协同的组织与安全文化建设,组建独立的专职功能安全团队,从产品定义之初就深度介入,并在公司层面构建安全文化,确保跨部门高效协同。目前,这套体系已成功支撑多款车规级功能安全芯片产品开发,NSI6911F系列正是这一体系实力的例证。 

在国产供应链建设方面,吴楠介绍,NSI6911F系列基于从晶圆制造、封装到测试的全国产体系构建,具备更高的可控性与稳定性,有效降低外部环境变化带来的供货风险。“我们在质量控制、成本管控方面,延续了NSI66、NSI67等系列产品的成熟体系,保持稳定的成本与质量优势,供货稳定性也有充分保障。” 

纳芯微在推进国产供应链建设过程中,还通过与头部客户深度协同,提前对接需求,让芯片开发与量产节奏与头部客户整车开发节奏高度匹配,同时借助Pin to Pin、BOM to BOM兼容、最小化软件变更等方式,缩短客户导入周期,加速国产芯片的市场化应用。目前,纳芯微隔离驱动芯片已连续三年占据市场第一份额,累计出货量超过14亿颗,在汽车电子核心应用领域市场份额持续领先,并逐步进入全球主流供应体系。 

随着汽车电动化、智能化的持续深入,功能安全芯片的市场需求将持续释放,国产化进程有望进一步加速。从行业趋势来看,800V高压平台、SiC/GaN宽禁带器件的普及,将推动功能安全驱动芯片向更高性能、更高安全等级升级;同时,《GB/T 43254-2023》等国家标准的实施,也将进一步规范市场,倒逼企业提升功能安全芯片的技术水平。纳芯微NSI6911F系列的推出,有力推动国内汽车半导体在功能安全领域的体系化发展。

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