MCU/SoC助力本土車(chē)企追趕世界

編者按：智能互聯(lián)和自動(dòng)駕駛是未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)大的趨勢，其中安全問(wèn)題和汽車(chē)圖像處理問(wèn)題變得尤為重要。瑞薩電子面對這一趨勢會(huì )有怎樣的對策呢?又將怎樣看待中國的汽車(chē)電子業(yè)?

本土主機廠(chǎng)渴望新技術(shù)

　　電子產(chǎn)品世界：中國本土車(chē)廠(chǎng)的特點(diǎn)是什么?

　　趙明宇：首先本土車(chē)廠(chǎng)逐漸跟全球汽車(chē)的發(fā)展策略一致，例如車(chē)更加智能化，動(dòng)力系統更加優(yōu)化，汽車(chē)排放效率也因此得以提高;其次，中國市場(chǎng)要做得低成本化，即性?xún)r(jià)比更高;再有，我們還要做一些本地化、定制化的改進(jìn)，例如寶馬和奔馳向中國市場(chǎng)推出加長(cháng)版車(chē)，因為國人喜歡大車(chē)，喜歡坐在車(chē)后部。

　　電子產(chǎn)品世界：本土主機廠(chǎng)應該如何改進(jìn)，才能提升競爭力?

　　趙明宇：國內主機廠(chǎng)的技術(shù)發(fā)展現在越來(lái)越全面了。而在2008年之前，國內的技術(shù)主導力較弱，技術(shù)基本上掌握在全球大型一級供應商手里，本土廠(chǎng)商沒(méi)有能力跟這些大的一級供應商去進(jìn)行技術(shù)合作。此后本土廠(chǎng)商一直在著(zhù)力發(fā)展自己的技術(shù)能力，今天很多本土車(chē)廠(chǎng)在進(jìn)行大量的資金、技術(shù)上的投入，力圖使自己能夠對系統的了解程度更加深入，來(lái)控制一級供應商制造出符合自己需求的產(chǎn)品。

　　所以國內現在從技術(shù)發(fā)展上看，開(kāi)始進(jìn)行平臺化的建設，之前他們大多基于產(chǎn)品，但是現在隨著(zhù)車(chē)的產(chǎn)量越來(lái)越大，平臺化已被提到非常緊迫的日程。通過(guò)平臺化，一是降低開(kāi)發(fā)維護成本，另外能夠更好地提供下一代整車(chē)的競爭力。

　　電子產(chǎn)品世界：中國車(chē)企能否在短時(shí)間內彎道超車(chē)?

　　趙明宇：汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在國外經(jīng)歷了上百年的時(shí)間，我覺(jué)得中國的車(chē)企也要扎扎實(shí)實(shí)，從開(kāi)始一點(diǎn)一滴地把技術(shù)積累起來(lái)。當然現在國外的技術(shù)發(fā)展非常完善了，我們能拿到很多借鑒，但是并不意味著(zhù)能夠拿到所有工具。國外車(chē)廠(chǎng)用了幾十年的投入，甚至用鮮血換來(lái)的一些經(jīng)驗，他不會(huì )輕易地賣(mài)給你的。

　　例如，我們能夠造發(fā)動(dòng)機，能夠造硬件，但是在發(fā)動(dòng)機控制這方面永遠拿不到最先進(jìn)的技術(shù)。

　　中國人能把人送到外太空，而且能安全地返回，在這一點(diǎn)上，我們不輸于任何發(fā)達國家。如果我們在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)上腳踏實(shí)地地去做，我想這個(gè)距離會(huì )越來(lái)越短，最終我們會(huì )達到和發(fā)達國家一樣的水平;再加上中國人的聰明才智，我們會(huì )超越。但這需要時(shí)間來(lái)保證，也需要大量的政策、資金來(lái)保證，但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，彎道超車(chē)，不太現實(shí)。

　　電子產(chǎn)品世界：本土車(chē)廠(chǎng)與半導體廠(chǎng)商的合作模式發(fā)生了什么樣的變化?

　　趙明宇：我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)的構成方式已發(fā)生了一些變化，就是車(chē)廠(chǎng)與二級供應商(Tier 2，即半導體供應商)會(huì )有一些直接的交流。為此，瑞薩也讓主機廠(chǎng)認識到瑞薩產(chǎn)品及價(jià)值。這時(shí)我們要做解決方案的開(kāi)發(fā)，讓車(chē)廠(chǎng)意識到這個(gè)方案對其下一代平臺的規劃是有作用的。所以在研發(fā)的環(huán)節上，瑞薩或多或少地有點(diǎn)類(lèi)似于一級供應商(Tier 1)，但是不做最后產(chǎn)品的驗證。

　　電子產(chǎn)品世界：目前瑞薩和本土車(chē)企如何合作?

　　趙明宇：這取決于某個(gè)車(chē)廠(chǎng)具體的需求。實(shí)際上不一定要跟車(chē)廠(chǎng)進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)，而是要幫助車(chē)廠(chǎng)更好地去理解某一項具體技術(shù)。瑞薩是日本公司，在日本市場(chǎng)有很多成熟的應用技術(shù)。相比于其他市場(chǎng)，比如新能源，全球在新能源市場(chǎng)只有日本市場(chǎng)是真正大量地開(kāi)發(fā)新能源的產(chǎn)品，而且大量實(shí)現了量產(chǎn)，這方面瑞薩有非常多的體會(huì )和經(jīng)驗，愿意把在日本市場(chǎng)學(xué)到的東西，應用到中國市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)上來(lái)。

智能互聯(lián)、自動(dòng)駕駛設計

　　電子產(chǎn)品世界：汽車(chē)產(chǎn)業(yè)目前一個(gè)大趨勢是智能互聯(lián)、無(wú)人駕駛。瑞薩面臨著(zhù)怎樣的機遇?

　　趙明宇：智能互聯(lián)是根據自動(dòng)駕駛衍生出來(lái)的。自動(dòng)駕駛會(huì )是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終極目標。但是什么時(shí)候會(huì )真正實(shí)現，尤其在中國市場(chǎng)能夠實(shí)現，那可能會(huì )是一個(gè)比較漫長(cháng)的過(guò)程。車(chē)如果要實(shí)現自動(dòng)駕駛無(wú)非是兩大塊：一是對外界的感知，即像人一樣能夠對周?chē)h(huán)境進(jìn)行觀(guān)察;二是根據這些觀(guān)察，對車(chē)進(jìn)行控制。

　　智能互聯(lián)要云端服務(wù)，這又提出了一個(gè)在更廣空間上的需求，就是對于整個(gè)城市或者車(chē)存在的環(huán)境，通過(guò)大數據，對行駛性能和安全性進(jìn)行必要的補充。當然，大數據也包括整個(gè)車(chē)的導航系統實(shí)時(shí)數據采集、車(chē)-車(chē)之間的互聯(lián)，所有這些技術(shù)都是按照汽車(chē)自動(dòng)駕駛目標而衍生出來(lái)的，這些技術(shù)會(huì )逐漸應用到目前的汽車(chē)設備里。

　　電子產(chǎn)品世界：這些技術(shù)的發(fā)展，對像瑞薩這樣的半導體、MCU供應商，能夠提供什么樣的技術(shù)和解決方案?

　　趙明宇：所有這些技術(shù)的實(shí)現都是基于硬件系統。硬件系統的核心就是MCU(微控制器)和SoC(系統芯片)，以及它周?chē)碾娮悠骷?。這些對于半導體公司是一個(gè)非常巨大的潛在市場(chǎng)。

　　在車(chē)對周?chē)h(huán)境的感知上，瑞薩有ADAS(高級駕駛員輔助系統)，包含基于攝像頭的圖像識別系統，基于毫米波雷達的雷達系統等。我們有可直觀(guān)地看到周邊的環(huán)視系統的方案，環(huán)視系統不是簡(jiǎn)單地把四面圖像或更多的圖像簡(jiǎn)單地拼接起來(lái)，在這種圖像采集的基礎之上，還要能夠實(shí)現對人、路線(xiàn)路標等的實(shí)時(shí)識別，只有達到這種像人一樣的判斷力時(shí)，它才去采取必要的策略，決定該怎么去控制車(chē)。瑞薩的下一代產(chǎn)品方案里，這些功能基本上都實(shí)現了。

　　智能互聯(lián)，即云端的服務(wù)，同樣瑞薩也有相關(guān)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。但是這里有一個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)，就是把車(chē)聯(lián)到云端/互聯(lián)網(wǎng)上時(shí)會(huì )產(chǎn)生一定的危險，即從外面輸入的信息，怎么判斷它是一個(gè)有效的信息，或者是有害的信息?今天我們在家里使用網(wǎng)絡(luò )時(shí)會(huì )有黑客，車(chē)一樣會(huì )面臨這種風(fēng)險。所以如何實(shí)現有效的數據安全的保護是今后自動(dòng)駕駛過(guò)程中，或者跟云端互聯(lián)中一個(gè)非常大的挑戰。

　　今天瑞薩在推的很多相關(guān)器件中，都內嵌了硬件的security(安全)功能，當數據從云端下來(lái)的時(shí)候，可以通過(guò)加密的算法，把實(shí)時(shí)的數據放在硬件上處理(注：因為軟件處理的速度較慢)，來(lái)保證最后進(jìn)入到系統里的數據的有效性，而不是有害的。

　　電子產(chǎn)品世界：貴公司環(huán)視系統的進(jìn)展如何?

　　趙明宇：瑞薩有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的SoC產(chǎn)品線(xiàn)：R-Car。其中在國內推出的面向高清攝像頭的是R-CAR V2H，最多支持6路的高清百萬(wàn)像素級的攝像頭。車(chē)廠(chǎng)對于下一代ADAS的功能要求，不僅是對線(xiàn)路、路標進(jìn)行識別，還要對行人進(jìn)行識別。實(shí)際上，怎么來(lái)確定這是一個(gè)人還是動(dòng)物，要對特征點(diǎn)進(jìn)行提取，是運算量非常龐大的工程。

　　R-CAR V2H是硬件處理器，6路的輸入后面配有相關(guān)的圖像處理器。它們都封裝在同一個(gè)SoC里，這樣圖像在進(jìn)入到CPU工作之前，大部分處理已經(jīng)完成了。

　　電子產(chǎn)品世界：ADAS是360°環(huán)視的嗎?

　　趙明宇：到今天為止，瑞薩在國內推的是標清方案，因為標清成本較低，國內對成本還是比較敏感的。標清是基于模擬攝像頭，30萬(wàn)像素，4個(gè)攝像頭，基于360°環(huán)視，包括3D環(huán)視。在這個(gè)基礎之上，瑞薩還提供了路線(xiàn)偏移報警(LDW)，這些都是非常成熟的。我們現在正在響應國內車(chē)廠(chǎng)的號召，認為標清已經(jīng)不足以滿(mǎn)足市場(chǎng)客戶(hù)的新需求，所以正向高清遷移。對于高清產(chǎn)品，瑞薩有產(chǎn)品已經(jīng)投放市場(chǎng)了，瑞薩要做的就是能夠提供一個(gè)像標清一樣的比較完整的解決方案，現在這個(gè)方案正在開(kāi)發(fā)中。

車(chē)用SoC/MCU的發(fā)展趨勢

　　電子產(chǎn)品世界：ARM核MCU/SoC在汽車(chē)里的應用是不是會(huì )越來(lái)越多?

　　趙明宇：瑞薩芯片也有基于A(yíng)RM核的，針對不同的應用，有單核、雙核、8核等，針對不同的應用會(huì )有不同的產(chǎn)品。

　　與娛樂(lè )相關(guān)的應用，ARM核芯片會(huì )逐漸成為主流，因為ARM在整個(gè)的開(kāi)發(fā)體系、開(kāi)發(fā)工具上非常普及。但是在跟車(chē)的控制相關(guān)上，可能還需要一些時(shí)間。因為畢竟每家公司都有自己的核，對自己核的內部結構是最清楚的。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對質(zhì)量的要求要遠遠高于工業(yè)和消費類(lèi)，ARM提供的核可能是一個(gè)黑盒子，在整個(gè)開(kāi)發(fā)策略中還是有一定的局限性的。

　　電子產(chǎn)品世界：車(chē)用MCU主要是16位還是32位?

　　趙明宇：現在向國內主流推的是32位機和16位機，16位機主要面對一些低端應用，就是對實(shí)時(shí)性或者功能要求不太強的應用，比如后視鏡。

　　電子產(chǎn)品世界：車(chē)用MCU的工藝發(fā)展趨勢是什么?

　　趙明宇：像手機一樣，汽車(chē)芯片對工藝的要求越來(lái)越高，運算能力越來(lái)越強。之前我們用的是90nm，現在主推40nm。因為40nm工藝的芯片運算能力更強，同時(shí)成本會(huì )比90nm低，因為簡(jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)MCU里占空間較大的是Flash(閃存)。如果工藝越高，Flash占的空間會(huì )越少，即一個(gè)晶圓上切割的產(chǎn)品數量會(huì )越來(lái)越多，因此MCU/SoC的性能提升了，功耗降低了。這種競爭會(huì )一直持續下去。

　　電子產(chǎn)品世界：貴公司的R-Car目前有多少代產(chǎn)品了?

　　趙明宇：R-Car是瑞薩的一個(gè)產(chǎn)品系列。最早用在導航，在導航里已有超過(guò)1.6億片。R-Car已經(jīng)發(fā)展至第四代。第一代專(zhuān)門(mén)用來(lái)做導航。第二代又有了很多子系列，有的能做ADAS，也有專(zhuān)做導航的，還有專(zhuān)做高端顯示儀表，還有一個(gè)比較非常完善的產(chǎn)品，就是H28，它的功能原則上能把前面的子系列全部涵蓋。但是到了第三代，面對的是一個(gè)更高端和細分的市場(chǎng)。這樣一代一代下來(lái)，相關(guān)的子系列越來(lái)越豐富。

本文來(lái)源于中國科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第4期第1頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。