随着汽车电子电气架构（EEA）迈入快速迭代阶段，区域化与中央计算趋势下的算力集中、供电网络重构，以及28nm车规MCU的规模化应用，对配套电源管理集成电路（PMIC）提出了更高标准。PMIC不仅需满足多轨供电、宽电压范围及高瞬态响应需求，更需在功能安全层面与整车安全目标深度契合。这一背景下，功能安全与PMIC的关联性成为行业焦点，主流厂商纷纷推出针对性技术方案。
功能安全在汽车领域的重要性日益凸显。基于IEC 61508的ISO 26262标准自2011年发布后，功能安全设计逐渐成为汽车零部件的标配。早期燃油车时代，功能安全主要应用于EPS、发动机管理及刹车系统等场景，应用范围有限。而进入电动车与辅助驾驶时代，汽车电子零部件复杂度激增，ADAS等场景对功能安全的需求愈发迫切。功能安全缺失可能导致严重事故，目前已成为汽车领域的“基础配置”。
功能安全等级的确定依赖系统安全目标，需通过危害分析与风险评估（HARA）明确ASIL等级。该等级由三个维度评估：严重度（S）衡量危害对人员造成的伤害等级；曝光度（E）反映运行场景在日常驾驶中的发生概率；可控度（C）评估驾驶员或涉险人员控制危害以避免伤害的概率。不同汽车系统因风险差异对应不同ASIL等级，例如ADAS中央融合场景通常为ASIL-D，而发动机控制场景可能为ASIL-B。
汽车PMIC是功能安全的关键器件之一。作为电子系统的“电源枢纽”，PMIC负责管理车辆各类电子元件的电源与电压，防止电压尖峰、浪涌等电气异常。其功能涵盖电池管理、电压调节、供电排序等，可高效完成电池充电、DC-DC转换等任务。通过高集成度设计，PMIC能简化电路板布局、节省空间并降低成本，同时提升系统可靠性与鲁棒性。当前，PMIC广泛应用于动力、ADAS、底盘、车载摄像头、娱乐系统等场景。随着区域架构（Zonal）兴起，系统功能增多、功耗上升，PMIC需持续创新以适配技术需求。
PMIC在汽车功能安全中承担多重角色。首先，作为供电与监控核心，PMIC为MCU、传感器等提供稳定供电，同时监控电压、运行状态等。例如，通过看门狗机制监控MCU运行，异常时及时响应。其次，PMIC通过集成化设计满足安全需求，将电源转换、监控、安全机制等模块整合，减少外围元件，降低系统复杂度，提升信号完整性与抗干扰能力。不同ASIL等级的PMIC在安全功能配置上存在差异，ASIL-D等级的PMIC会集成更完善的自检（如ABIST、LBIST）、复杂看门狗及故障控制单元（FCCU），而ASIL-B等级的PMIC功能相对简化。通过适配不同ASIL等级，PMIC助力汽车电子系统满足功能安全要求，保障车辆安全运行。
现代汽车PMIC已从单一电源转换器件升级为“转换+监控+安全”的集成系统，其架构设计遵循“分层防御、冗余容错”原则。需注意的是，PMIC与系统基础芯片（SBC）在ECU设计中存在选型差异。PMIC以电源管理为核心，负责电源转换、分配及异常监控；SBC则在供电基础上融合CAN、LIN等通信接口。系统若需精准管理多路电压、注重转换效率，可选PMIC；若需集成供电、通信、监控等功能以简化设计，或对通信接口要求高，SBC更合适，但成本相对较高。
以恩智浦（NXP）的PMIC为例，其核心功能安全机制包括自测机制（ABIST/LBIST）、电压监控机制、Watchdog监控机制、SPI/I2C传输安全、安全写入流程（INIT阶段）及故障容忍时间间隔（FTTI）适配等。例如，ABIST在PMIC启动时或从低功耗模式唤醒时自动触发，检测模拟电路完整性；LBIST检测监控单元的逻辑电路完整性。Watchdog模块根据ASIL等级不同提供差异化监控方案，确保MCU运行状态可控。
目前，车规PMIC市场以国外厂商为主导，各家在产品理解与技术布局上存在差异。英飞凌推出AURIX TC4x MCU与OPTIREG PMIC TLF4x的组合方案。TLF4x为AURIX量身定制安全监控功能，提供供电电压监控、时钟监控（看门狗）、SMU告警监控等，并为系统提供独立于MCU的第二条关断路径，二者搭配可支持系统实现ASIL-D功能安全要求。
意法半导体（ST）以SPSB100车规PMIC为代表，匹配高集成度MCU。SPSB100内置三个降压转换器、两个LDO及高边驱动器，支持多电压输出，可灵活设置上电顺序与输出参数。其深度睡眠模式静态电流低于40µA，兼具节能与便捷性，并提供过流、过热、电压瞬变稳定等多重保护功能，满足不同系统供电需求。
MPS通过与车规MCU、SoC厂商联合开发定制化PMIC解决方案。例如，与芯驰合作的X9H参考板采用两级供电架构：一级电路采用MPQ4436-AEC1，支持45V宽输入、6A输出；二级电路采用MPQ217x系列与MPQ2167A-AEC1搭配，实现快速瞬态响应、超低噪声输出，适配多屏联动需求。
恩智浦构建了覆盖高、中、低压场景的汽车PMIC产品矩阵，适配从传统燃油车到高端智能电动车的需求。其PMIC支持跨厂商处理器适配，在ADAS、动力域、智能座舱等领域为Ambarella、地平线、英飞凌等品牌处理器提供适配方案。
国产厂商在PMIC领域持续突破。随着汽车三电、域控、底盘等系统对功能安全需求的升级，带功能安全MCU单车需求量超过10颗，配套的ASIL-D PMIC需求随之增加。南芯科技推出车规级高端MCU PMIC SC6258XQ，通过ISO26262 ASIL-D功能安全认证和AEC-Q100认证，可为域控制器、车身控制模块等系统中的MCU内核提供高效稳定电力支持。该产品集成多路电源轨，待机模式下静态电流低至20μA，有效减少能量耗散。
矽力杰SA47301/SA47321系列车规PMIC获得SGS功能安全ASIL-D产品认证证书，并通过AEC-Q100可靠性认证，在EPS、EPB、TCU、ADAS等多类型产品中成为国产化替代的首选。芯合电子车规55系列PMIC芯片通过TÜV NORD集团的ISO 26262 ASIL-D功能安全产品认证，集成多路供电及看门狗等安全监控功能，覆盖变速箱、电驱、电池管理等核心应用。目前，国产PMIC产品虽数量有限，但已逐步突破技术壁垒。随着汽车EEA架构进一步演变，未来对PMIC的要求将更高，国产厂商有望加速追赶国际水平。
