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

功能安全在汽車領域的重要性日益凸顯。基于IEC 61508的ISO 26262標準自2011年發(fā)布后，功能安全設計逐漸成為汽車零部件的標配。早期燃油車時代，功能安全主要應用于EPS、發(fā)動機管理及剎車系統(tǒng)等場景，應用范圍有限。而進入電動車與輔助駕駛時代，汽車電子零部件復雜度激增，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致嚴重事故，目前已成為汽車領域的“基礎配置”。

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

汽車PMIC是功能安全的關鍵器件之一。作為電子系統(tǒng)的“電源樞紐”，PMIC負責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、電壓調節(jié)、供電排序等，可高效完成電池充電、DC-DC轉換等任務。通過高集成度設計，PMIC能簡化電路板布局、節(jié)省空間并降低成本，同時提升系統(tǒng)可靠性與魯棒性。當前，PMIC廣泛應用于動力、ADAS、底盤、車載攝像頭、娛樂系統(tǒng)等場景。隨著區(qū)域架構（Zonal）興起，系統(tǒng)功能增多、功耗上升，PMIC需持續(xù)創(chuàng)新以適配技術需求。

PMIC在汽車功能安全中承擔多重角色。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，同時監(jiān)控電壓、運行狀態(tài)等。例如，通過看門狗機制監(jiān)控MCU運行，異常時及時響應。其次，PMIC通過集成化設計滿足安全需求，將電源轉換、監(jiān)控、安全機制等模塊整合，減少外圍元件，降低系統(tǒng)復雜度，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會集成更完善的自檢（如ABIST、LBIST）、復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，保障車輛安全運行。

現(xiàn)代汽車PMIC已從單一電源轉換器件升級為“轉換+監(jiān)控+安全”的集成系統(tǒng)，其架構設計遵循“分層防御、冗余容錯”原則。需注意的是，PMIC與系統(tǒng)基礎芯片（SBC）在ECU設計中存在選型差異。PMIC以電源管理為核心，負責電源轉換、分配及異常監(jiān)控；SBC則在供電基礎上融合CAN、LIN等通信接口。系統(tǒng)若需精準管理多路電壓、注重轉換效率，可選PMIC；若需集成供電、通信、監(jiān)控等功能以簡化設計，或對通信接口要求高，SBC更合適，但成本相對較高。

以恩智浦（NXP）的PMIC為例，其核心功能安全機制包括自測機制（ABIST/LBIST）、電壓監(jiān)控機制、Watchdog監(jiān)控機制、SPI/I2C傳輸安全、安全寫入流程（INIT階段）及故障容忍時間間隔（FTTI）適配等。例如，ABIST在PMIC啟動時或從低功耗模式喚醒時自動觸發(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運行狀態(tài)可控。

目前，車規(guī)PMIC市場以國外廠商為主導，各家在產(chǎn)品理解與技術布局上存在差異。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、時鐘監(jiān)控（看門狗）、SMU告警監(jiān)控等，并為系統(tǒng)提供獨立于MCU的第二條關斷路徑，二者搭配可支持系統(tǒng)實現(xiàn)ASIL-D功能安全要求。

意法半導體（ST）以SPSB100車規(guī)PMIC為代表，匹配高集成度MCU。SPSB100內置三個降壓轉換器、兩個LDO及高邊驅動器，支持多電壓輸出，可靈活設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：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，實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應、超低噪聲輸出，適配多屏聯(lián)動需求。

恩智浦構建了覆蓋高、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車的需求。其PMIC支持跨廠商處理器適配，在ADAS、動力域、智能座艙等領域為Ambarella、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功能安全認證和AEC-Q100認證，可為域控制器、車身控制模塊等系統(tǒng)中的MCU內核提供高效穩(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)品認證證書，并通過AEC-Q100可靠性認證，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集團的ISO 26262 ASIL-D功能安全產(chǎn)品認證，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、電池管理等核心應用。目前，國產(chǎn)PMIC產(chǎn)品雖數(shù)量有限，但已逐步突破技術壁壘。隨著汽車EEA架構進一步演變，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。