隨著汽車電子電氣架構(gòu)（EEA）邁入快速迭代階段，區(qū)域化與中央計(jì)算趨勢下的算力集中、供電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，以及28nm車規(guī)MCU的規(guī)模化應(yīng)用，對配套電源管理集成電路（PMIC）提出了更高標(biāo)準(zhǔn)。PMIC不僅需滿足多軌供電、寬電壓范圍及高瞬態(tài)響應(yīng)需求，更需在功能安全層面與整車安全目標(biāo)深度契合。這一背景下，功能安全與PMIC的關(guān)聯(lián)性成為行業(yè)焦點(diǎn)，主流廠商紛紛推出針對性技術(shù)方案。

功能安全在汽車領(lǐng)域的重要性日益凸顯。基于IEC 61508的ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)自2011年發(fā)布后，功能安全設(shè)計(jì)逐漸成為汽車零部件的標(biāo)配。早期燃油車時(shí)代，功能安全主要應(yīng)用于EPS、發(fā)動(dòng)機(jī)管理及剎車系統(tǒng)等場景，應(yīng)用范圍有限。而進(jìn)入電動(dòng)車與輔助駕駛時(shí)代，汽車電子零部件復(fù)雜度激增，ADAS等場景對功能安全的需求愈發(fā)迫切。功能安全缺失可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故，目前已成為汽車領(lǐng)域的“基礎(chǔ)配置”。

功能安全等級的確定依賴系統(tǒng)安全目標(biāo)，需通過危害分析與風(fēng)險(xiǎn)評估（HARA）明確ASIL等級。該等級由三個(gè)維度評估：嚴(yán)重度（S）衡量危害對人員造成的傷害等級；曝光度（E）反映運(yùn)行場景在日常駕駛中的發(fā)生概率；可控度（C）評估駕駛員或涉險(xiǎn)人員控制危害以避免傷害的概率。不同汽車系統(tǒng)因風(fēng)險(xiǎn)差異對應(yīng)不同ASIL等級，例如ADAS中央融合場景通常為ASIL-D，而發(fā)動(dòng)機(jī)控制場景可能為ASIL-B。

汽車PMIC是功能安全的關(guān)鍵器件之一。作為電子系統(tǒng)的“電源樞紐”，PMIC負(fù)責(zé)管理車輛各類電子元件的電源與電壓，防止電壓尖峰、浪涌等電氣異常。其功能涵蓋電池管理、電壓調(diào)節(jié)、供電排序等，可高效完成電池充電、DC-DC轉(zhuǎn)換等任務(wù)。通過高集成度設(shè)計(jì)，PMIC能簡化電路板布局、節(jié)省空間并降低成本，同時(shí)提升系統(tǒng)可靠性與魯棒性。當(dāng)前，PMIC廣泛應(yīng)用于動(dòng)力、ADAS、底盤、車載攝像頭、娛樂系統(tǒng)等場景。隨著區(qū)域架構(gòu)（Zonal）興起，系統(tǒng)功能增多、功耗上升，PMIC需持續(xù)創(chuàng)新以適配技術(shù)需求。

PMIC在汽車功能安全中承擔(dān)多重角色。首先，作為供電與監(jiān)控核心，PMIC為MCU、傳感器等提供穩(wěn)定供電，同時(shí)監(jiān)控電壓、運(yùn)行狀態(tài)等。例如，通過看門狗機(jī)制監(jiān)控MCU運(yùn)行，異常時(shí)及時(shí)響應(yīng)。其次，PMIC通過集成化設(shè)計(jì)滿足安全需求，將電源轉(zhuǎn)換、監(jiān)控、安全機(jī)制等模塊整合，減少外圍元件，降低系統(tǒng)復(fù)雜度，提升信號完整性與抗干擾能力。不同ASIL等級的PMIC在安全功能配置上存在差異，ASIL-D等級的PMIC會(huì)集成更完善的自檢（如ABIST、LBIST）、復(fù)雜看門狗及故障控制單元（FCCU），而ASIL-B等級的PMIC功能相對簡化。通過適配不同ASIL等級，PMIC助力汽車電子系統(tǒng)滿足功能安全要求，保障車輛安全運(yùn)行。

現(xiàn)代汽車PMIC已從單一電源轉(zhuǎn)換器件升級為“轉(zhuǎn)換+監(jiān)控+安全”的集成系統(tǒng)，其架構(gòu)設(shè)計(jì)遵循“分層防御、冗余容錯(cuò)”原則。需注意的是，PMIC與系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片（SBC）在ECU設(shè)計(jì)中存在選型差異。PMIC以電源管理為核心，負(fù)責(zé)電源轉(zhuǎn)換、分配及異常監(jiān)控；SBC則在供電基礎(chǔ)上融合CAN、LIN等通信接口。系統(tǒng)若需精準(zhǔn)管理多路電壓、注重轉(zhuǎn)換效率，可選PMIC；若需集成供電、通信、監(jiān)控等功能以簡化設(shè)計(jì)，或?qū)νㄐ沤涌谝蟾撸琒BC更合適，但成本相對較高。

以恩智浦（NXP）的PMIC為例，其核心功能安全機(jī)制包括自測機(jī)制（ABIST/LBIST）、電壓監(jiān)控機(jī)制、Watchdog監(jiān)控機(jī)制、SPI/I2C傳輸安全、安全寫入流程（INIT階段）及故障容忍時(shí)間間隔（FTTI）適配等。例如，ABIST在PMIC啟動(dòng)時(shí)或從低功耗模式喚醒時(shí)自動(dòng)觸發(fā)，檢測模擬電路完整性；LBIST檢測監(jiān)控單元的邏輯電路完整性。Watchdog模塊根據(jù)ASIL等級不同提供差異化監(jiān)控方案，確保MCU運(yùn)行狀態(tài)可控。

目前，車規(guī)PMIC市場以國外廠商為主導(dǎo)，各家在產(chǎn)品理解與技術(shù)布局上存在差異。英飛凌推出AURIX TC4x MCU與OPTIREG PMIC TLF4x的組合方案。TLF4x為AURIX量身定制安全監(jiān)控功能，提供供電電壓監(jiān)控、時(shí)鐘監(jiān)控（看門狗）、SMU告警監(jiān)控等，并為系統(tǒng)提供獨(dú)立于MCU的第二條關(guān)斷路徑，二者搭配可支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)ASIL-D功能安全要求。

意法半導(dǎo)體（ST）以SPSB100車規(guī)PMIC為代表，匹配高集成度MCU。SPSB100內(nèi)置三個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)LDO及高邊驅(qū)動(dòng)器，支持多電壓輸出，可靈活設(shè)置上電順序與輸出參數(shù)。其深度睡眠模式靜態(tài)電流低于40μA，兼具節(jié)能與便捷性，并提供過流、過熱、電壓瞬變穩(wěn)定等多重保護(hù)功能，滿足不同系統(tǒng)供電需求。

MPS通過與車規(guī)MCU、SoC廠商聯(lián)合開發(fā)定制化PMIC解決方案。例如，與芯馳合作的X9H參考板采用兩級供電架構(gòu)：一級電路采用MPQ4436-AEC1，支持45V寬輸入、6A輸出；二級電路采用MPQ217x系列與MPQ2167A-AEC1搭配，實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)、超低噪聲輸出，適配多屏聯(lián)動(dòng)需求。

恩智浦構(gòu)建了覆蓋高、中、低壓場景的汽車PMIC產(chǎn)品矩陣，適配從傳統(tǒng)燃油車到高端智能電動(dòng)車的需求。其PMIC支持跨廠商處理器適配，在ADAS、動(dòng)力域、智能座艙等領(lǐng)域?yàn)锳mbarella、地平線、英飛凌等品牌處理器提供適配方案。

國產(chǎn)廠商在PMIC領(lǐng)域持續(xù)突破。隨著汽車三電、域控、底盤等系統(tǒng)對功能安全需求的升級，帶功能安全MCU單車需求量超過10顆，配套的ASIL-D PMIC需求隨之增加。南芯科技推出車規(guī)級高端MCU PMIC SC6258XQ，通過ISO26262 ASIL-D功能安全認(rèn)證和AEC-Q100認(rèn)證，可為域控制器、車身控制模塊等系統(tǒng)中的MCU內(nèi)核提供高效穩(wěn)定電力支持。該產(chǎn)品集成多路電源軌，待機(jī)模式下靜態(tài)電流低至20μA，有效減少能量耗散。

矽力杰SA47301/SA47321系列車規(guī)PMIC獲得SGS功能安全ASIL-D產(chǎn)品認(rèn)證證書，并通過AEC-Q100可靠性認(rèn)證，在EPS、EPB、TCU、ADAS等多類型產(chǎn)品中成為國產(chǎn)化替代的首選。芯合電子車規(guī)55系列PMIC芯片通過TüV NORD集團(tuán)的ISO 26262 ASIL-D功能安全產(chǎn)品認(rèn)證，集成多路供電及看門狗等安全監(jiān)控功能，覆蓋變速箱、電驅(qū)、電池管理等核心應(yīng)用。目前，國產(chǎn)PMIC產(chǎn)品雖數(shù)量有限，但已逐步突破技術(shù)壁壘。隨著汽車EEA架構(gòu)進(jìn)一步演變，未來對PMIC的要求將更高，國產(chǎn)廠商有望加速追趕國際水平。