成功可以復制，富士通攜新一代FRAM進(jìn)軍高端車(chē)載應用市場(chǎng)！

       在前不久巴塞羅那舉行的奧迪首屆全球品牌峰會(huì )上，奧迪新一代A8旗艦級轎車(chē)正式首發(fā)，成為世界上第一款L3級自動(dòng)駕駛量產(chǎn)車(chē)。至此，自動(dòng)駕駛技術(shù)第一次真真切切地接管了人類(lèi)手中的方向盤(pán)!盡管奧迪表示新A8僅在60km/h以下的低速條件實(shí)現了自動(dòng)駕駛，但仍然賺足了全球車(chē)友的“眼球”。在消費者為之狂歡的同時(shí)，新A8也進(jìn)一步引發(fā)了消費者與業(yè)界對自動(dòng)駕駛系統“可靠性”的思考——你真的敢坐自動(dòng)駕駛開(kāi)的車(chē)么?

　　圖1：奧迪A8自動(dòng)駕駛技術(shù)采用多種傳感器

　　“事實(shí)上，自動(dòng)駕駛或者說(shuō)ADAS(高級駕駛輔助系統)的本質(zhì)是汽車(chē)與環(huán)境的對話(huà)，通過(guò)傳感器采集數據、存儲器記錄數據、處理器運算數據以及反饋等過(guò)程實(shí)現。而這些過(guò)程都需在極短的時(shí)間內完成，除了高速以外，關(guān)鍵中的關(guān)鍵——可靠性必須保證!”富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部總監馮逸新在近日舉辦的第五屆汽車(chē)數字化座艙高峰論壇演講中這樣表示。作為ICT行業(yè)知名的高性能存儲器廠(chǎng)商之一，富士通半導體的鐵電隨機存儲器產(chǎn)品(以下簡(jiǎn)稱(chēng)FRAM)在三表、物流、醫療等市場(chǎng)領(lǐng)域已獲得成功拓展。為響應汽車(chē)領(lǐng)域的客戶(hù)需求，在2017年推出適用于車(chē)載應用的FRAM產(chǎn)品“MB85RS256TY ”和“MB85RS128TY ”，新產(chǎn)品從內部回路開(kāi)始重新設計，進(jìn)一步提高產(chǎn)品可靠性，運行溫度范圍擴大至零下40度~125℃，并通過(guò)AEC-Q100標準認證。

　　小試TPMS細分市場(chǎng)，倍耐力或將首發(fā)FRAM-inside輪胎

　　根據美國市場(chǎng)調查機構策略分析公司(IMS)數據顯示，汽車(chē)電裝配件市場(chǎng)預計將從2015年的2390億美元飛速增長(cháng)到2020年的3033億美元。而在中國，鑒于中國新車(chē)評價(jià)規程(C-NCAP)將于2018年加入關(guān)于A(yíng)EB等功能的檢測，國內ADAS市場(chǎng)也將迎來(lái)前所未有的增長(cháng)。因此，IMS對中國ADAS市場(chǎng)規模的預測也十分樂(lè )觀(guān)，預計到2020年中國ADAS市場(chǎng)規模將從2014年的100億元左右增長(cháng)到接近800億元，年均增速在30%-40%。

　　圖2：中國ADAS市場(chǎng)規模及增速(來(lái)源：IMS)

　　“ADAS系統要求車(chē)載電子的所有子系統，如傳感器、攝像機、CAN通信、車(chē)載HMI等必須實(shí)時(shí)和持續地存儲當前狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、記錄、分析或處理。在如此嚴苛的規范下，具備非易失性、高速寫(xiě)入以及高度寫(xiě)耐久性的FRAM存儲器正好滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛所要求的可靠性和無(wú)遲延的要求!因此，隨著(zhù)ADAS技術(shù)愈發(fā)成熟，FRAM在該領(lǐng)域的機會(huì )也越來(lái)越大?！瘪T逸新面對客戶(hù)的產(chǎn)品問(wèn)詢(xún)時(shí)指出。

　　在A(yíng)DAS細分領(lǐng)域的TPMS應用中，富士通已邁出搶占車(chē)載應用市場(chǎng)的第一步。據透露，富士通FRAM存儲器已經(jīng)被倍耐力(Pirelli)輪胎率先采用，應用于其所生產(chǎn)機動(dòng)車(chē)輪胎的TPMS系統中，以實(shí)現可靠的低功耗、高速寫(xiě)入以及高耐久的數據處理功能。倍耐力是世界上享有盛名的輪胎公司之一，具有100多年歷史的倍耐力輪胎本身已成為輪胎業(yè)“可靠質(zhì)量”與“優(yōu)異性能”的代名詞!

　　圖3：FRAM的高性能可滿(mǎn)足TPMS應用中各類(lèi)需求

　　“汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷史上最大幅度的轉型。通過(guò)全新FRAM解決方案，我們得以支持創(chuàng )新公司將創(chuàng )意轉化為實(shí)際產(chǎn)品。我們不只為全球的客戶(hù)提供器件，更為基于此FRAM的每項開(kāi)發(fā)項目提供顧問(wèn)服務(wù)，與客戶(hù)一起克服挑戰并協(xié)助他們加快創(chuàng )新流程?！瘪T逸新說(shuō)道。據悉，倍耐力將富士通的FRAM搭配一些ASIC、Sensor等進(jìn)行SiP封裝后應用在胎壓監測中，該款輪胎預計將于2018年年底量產(chǎn)，屆時(shí)會(huì )成為全球首款FRAM-inside的高性能輪胎。獲得倍耐力的青睞歸其原因，他認為：一是輪胎的電池在出廠(chǎng)后難以更換，FRAM低功耗的特性使之在這一方面頗具優(yōu)勢;二是胎壓數據必須頻繁地寫(xiě)入與記錄，按一秒寫(xiě)入一次計算， 使用10年則累計寫(xiě)入3.2億次，而FRAM可支持寫(xiě)入的次數高達10萬(wàn)億 (即1013) 次，故在面對高度寫(xiě)耐久性的挑戰時(shí)可以完美應對!

　　新能源汽車(chē)爆發(fā)在即，成車(chē)載FRAM又一關(guān)鍵切入點(diǎn)

　　與此同時(shí)，汽車(chē)市場(chǎng)的另一熱門(mén)領(lǐng)域——新能源汽車(chē)的爆發(fā)也正在迎來(lái)指數攀升的重要階段。無(wú)論是各大整車(chē)廠(chǎng)，如特斯拉、豐田、廣汽等已不斷投入、自主研發(fā)車(chē)載蓄電池的“大野心”，還是中國政府政策推動(dòng)下的2020年之前中國新能源汽車(chē)保有量達到五百萬(wàn)臺的“小目標”，都預示著(zhù)新能源汽車(chē)井噴的時(shí)間點(diǎn)愈趨愈緊。

　　圖4：2015年新能源車(chē)銷(xiāo)量統計，多款中國車(chē)廠(chǎng)型號上榜

　　“當前新能源車(chē)中BMS(電池管理系統) + 電池包的價(jià)格，相當于整車(chē)成本的1/3至1/2，比重非常高?！瘪T逸新向媒體透露道，“正因為BMS以及電池包在新能源汽車(chē)中處于十分重要的位置，所以這些單元、組件的實(shí)時(shí)數據監測也需要可靠的存儲器來(lái)記錄。目前，國內領(lǐng)先的汽車(chē)類(lèi)公司中，如比亞迪、科列、沃特瑪等，均已采用富士通性能突出的FRAM產(chǎn)品加入其BMS等新能源汽車(chē)的設計中?！?/p>

　　BMS是連接車(chē)載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車(chē)的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數實(shí)時(shí)監測;電池狀態(tài)估計;在線(xiàn)診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等等。簡(jiǎn)單舉個(gè)例子，電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運作，如有不均衡的情況需從別的單元補充過(guò)來(lái)，這時(shí)系統需要檢測記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等數據，而且單次監測記錄的時(shí)間不能間隔太長(cháng)。這也就意味著(zhù)，BMS的數據記錄與寫(xiě)入同樣非常頻繁，對非易失性存儲器的寫(xiě)入次數要求比較高。

　　“一般而言，某些BMS、電池包的制造商可能由于成本的因素不選用FRAM，而選用E2PROM代替，但其實(shí)未必真的能節約成本?！瘪T逸新解釋講，“他們往往沒(méi)有意識到FRAM與E2PROM的工作方式存在很大差異?！?/p>

　　圖5：FRAM相較E2PROM具有更優(yōu)秀的耐久性

　　如上圖所示，FRAM的寫(xiě)入次數約為E2PROM的107倍，這表示在同樣的寫(xiě)入次數需求下后者需要的整體容量要大得多。假設FRAM是4KB容量，雖然小，卻允許在整塊memory的同一區域中重復地寫(xiě)入1013次數據。相反E2PROM容量可以遠比4KB大，但受寫(xiě)入次數的限制(僅106次)，如果整塊memory中A區域達到寫(xiě)入次數限制后， A區域的數據穩定寫(xiě)入將得不到保證，需另外換一個(gè)B區域重新寫(xiě);那么新舊區域的更換過(guò)程就需要Wear Leveling(損耗均衡技術(shù))來(lái)控制，這在無(wú)形中增加了軟件配置成本。

　　再者，FRAM寫(xiě)入速度約為E2PROM的3萬(wàn)倍，在斷電等特殊情況發(fā)生時(shí)，前者能夠在極短時(shí)間內(0.00015ms左右)寫(xiě)入數據并保存，而后者為了保證斷電瞬間仍能記錄數據，就常常需要選用超級電容在電路中 “補電”，這又是一筆成本的開(kāi)銷(xiāo)。而且，為了預留充足的寫(xiě)入次數，特別像BMS這樣頻繁記錄數據的應用中，E2PROM的容量需求越大，成本也就水漲船高。換言之，E2PROM的成本就相當于自身容量+電容+軟件，這樣跟FRAM對比就并沒(méi)有太大成本優(yōu)勢了。

　　中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)崛起的FRAM機遇

　　“過(guò)去十年，中國的汽車(chē)Tier-1企業(yè)從技術(shù)零積累，到如今具備一定的自主技術(shù)，已經(jīng)有底氣、也有實(shí)力可以跟一些外國品牌來(lái)競爭。這為像FRAM這樣的高性能器件帶來(lái)機遇?！?nbsp;馮逸新表示:“中國企業(yè)若想將對手打敗或者說(shuō)盡量站在同樣的位置，就需要跟國際車(chē)規級標準看齊，選用更好質(zhì)量的、更可靠的電子元器件，來(lái)設計制造更先進(jìn)的產(chǎn)品?！笔聦?shí)上，多位業(yè)內專(zhuān)家也曾從另外一個(gè)角度給出類(lèi)似的觀(guān)點(diǎn)——中國目前汽車(chē)相關(guān)的企業(yè)數量太多，按發(fā)展規律而言，未來(lái)肯定要通過(guò)淘汰，整合到一個(gè)合理的范圍，而能夠突圍的企業(yè)必定是質(zhì)量與性能雙優(yōu)的品牌!

　　“富士通希望通過(guò)FRAM的力量促進(jìn)中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的升級，我們預計車(chē)載應用市場(chǎng)的爆發(fā)將在未來(lái)一兩年內讓FRAM的亞洲營(yíng)收翻倍，而中國市場(chǎng)將占據其中的較大份額?！?nbsp;馮逸新表示，“同時(shí)，富士通十分歡迎且愿意與MCU、主控等方案廠(chǎng)商協(xié)同合作，選用FRAM產(chǎn)品來(lái)搭配設計車(chē)載應用的total solution，一起做大、做好整個(gè)存儲器市場(chǎng)!”