汽車(chē)電子為半導體帶來(lái)的挑戰

　　王?瑩，毛?爍?（《電子產(chǎn)品世界》，北京，100036）

　　摘?要：ADAS/自動(dòng)駕駛、新能源汽車(chē)驅動(dòng)了汽車(chē)電子的變革，MCU、雷達、攝像頭/圖像傳感器、AI芯片、電池/電源管理器件、功率器件、存儲器、接口等技術(shù)產(chǎn)品在不斷迭代出新。本文采訪(fǎng)了部分業(yè)內有代表性的廠(chǎng)商，從中可以了解到相關(guān)領(lǐng)域的半導體創(chuàng )新動(dòng)向。

　　關(guān)鍵詞：ADAS；雷達；MCU；電池；電源；存儲器

　　1  雷達與攝像頭

　　1.1 用于ADAS和自動(dòng)駕駛的雷達與攝像頭

      大概十年前，恩智浦需要交付的是三十個(gè)大客戶(hù)，其中包括十大車(chē)企、二十家tier 1（一級供應商）。但是如今在美國灣區以及在中國，整個(gè)生態(tài)系統在不斷爆發(fā)式增長(cháng)與形成，所有的參與者都在合作，恩智浦就是架在他們之間的一座橋梁。恩智浦需要著(zhù)眼于整個(gè)系統，包括電池管理、汽車(chē)的智能駕駛，以及傳動(dòng)系統如何感知周?chē)h(huán)境、如何思考、如何連接到云端，各個(gè)部位如何操作、汽車(chē)的動(dòng)力總成、汽車(chē)的功能性、安全各方面如何保障等等。

　　在中國汽車(chē)電子市場(chǎng)，平均每一輛汽車(chē)所承載的電子技術(shù)水準還沒(méi)有達到全球的平均水準，是低于世界平均水平的，因此增速很高。以雷達為例，全球汽車(chē)雷達的年平均增長(cháng)率是20%。但是中國的車(chē)載雷達增長(cháng)率達到了40%，是全球汽車(chē)雷達年增長(cháng)率的2倍。

       具體而言，隨著(zhù)ADAS（高級駕駛輔助系統）產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加速，下一代完全的自動(dòng)駕駛汽車(chē)有望在下一個(gè)十年實(shí)現。其中，雷達將是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域增長(cháng)最快的部分，雷達芯片的需求也將在未來(lái)幾年激增。自動(dòng)駕駛需要的不只是一個(gè)傳感系統。如果只是擁有良好光學(xué)性能的攝像頭，也只能局限在視野中的線(xiàn)路之中。而且在光線(xiàn)條件差或者雨霧天氣等情況中，其性能會(huì )大幅下降。毫米波雷達在眾多傳感器中的全天候性最好，在大霧、雨雪天氣中也能發(fā)揮其應有的性能，但其自身也有不足之處，例如交通信號的識別、車(chē)道線(xiàn)檢測等，這方面需要與攝像頭配合使用，互為補足和冗余。L3級別以上的自動(dòng)駕駛還需要激光雷達，因為即使攝像頭也在光學(xué)探測的范圍內，還做不到足夠的精確來(lái)達到諸如定位等功能。

　　目前汽車(chē)制造商在嘗試著(zhù)各種類(lèi)型傳感器。舉例來(lái)說(shuō)，自動(dòng)緊急剎車(chē)系統（AEB）中配備了一個(gè)攝像頭系統和一個(gè)毫米波雷達系統，攝像頭系統和毫米波雷達系統同時(shí)反饋有障礙物時(shí)，那么就會(huì )自動(dòng)進(jìn)行緊急剎車(chē)。但如果只有攝像頭系統警報，你就需要確認這個(gè)攝像頭有沒(méi)有誤報或者有沒(méi)有錯誤地解讀接收的數據。路邊的紙箱不應該造成緊急剎車(chē)，這對于雷達和攝像頭系統來(lái)說(shuō)都是同樣的要求，這兩項技術(shù)都需要在自動(dòng)駕駛系統中提供可靠的功能。

　　恩智浦在77 GHz毫米波雷達領(lǐng)域處于市場(chǎng)領(lǐng)先的位置，同時(shí)也在開(kāi)發(fā)視覺(jué)系統，同時(shí)在視覺(jué)芯片上是開(kāi)放的——它并不像為攝像頭、軟件等所做那種芯片，它們更像是雷達芯片的構造，使用雷達的微處理器，運行不同的圖片。恩智浦并不是在構造攝像機，也不是在構造一個(gè)激光掃描儀，而是用恩智浦技術(shù)運行的微控制器（MCU）來(lái)操作這些設備。目前，恩智浦的攝像頭解決方案已經(jīng)開(kāi)始落地，例如主動(dòng)泊車(chē)輔助系統。2019年4月，恩智浦宣布已經(jīng)對中國自動(dòng)駕駛科技公司南京隼眼電子科技有限公司進(jìn)行了投資。恩智浦是基于RF CMOS技術(shù)的77 GHz汽車(chē)雷達傳感器的先驅和市場(chǎng)領(lǐng)導者，該技術(shù)是實(shí)現下一代高級駕駛輔助功能的關(guān)鍵技術(shù)，而且該技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展，以對弱勢道路使用者（注：例如行人、騎車(chē)者等）進(jìn)行檢測和分類(lèi)、實(shí)現全視圖和環(huán)繞視圖應用以及成像雷達解決方案，成像雷達可以取代更昂貴、更笨重的技術(shù)。通過(guò)與隼眼科技進(jìn)行合作，恩智浦正在加快大規模實(shí)現雷達傳感器和S32處理產(chǎn)品組合在中國本地的商業(yè)化。

　　1.2 用于A(yíng)DAS和自動(dòng)駕駛的圖像感知趨勢

　　攝像機在汽車(chē)ADAS有舉足輕重的位置?，F在攝像機在中國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中主要應用于后視、360°環(huán)視、行車(chē)記錄儀。在不久的將來(lái)，前視ADAS系統、艙內監控和電子后視鏡將也有廣泛應用?，F在車(chē)內攝像頭有1~5個(gè)，隨著(zhù)自動(dòng)駕駛進(jìn)程的提升，汽車(chē)可能安裝12～15個(gè)攝像頭。

　　第一代后視和環(huán)視倒車(chē)系統大多采用標清和簡(jiǎn)單的前照式100萬(wàn)像素圖像傳感器。今后大多環(huán)視系統需要3D成像并應用于實(shí)現自動(dòng)泊車(chē)系統。因此需要性?xún)r(jià)比高、具有背照式100萬(wàn)像素和高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)的圖像傳感器，非常少數系統會(huì )升級至200萬(wàn)像素?，F在安森美半導體提供的主流的環(huán)視傳感器是包括100萬(wàn)像素的AR0143AT、AR0147AT和200萬(wàn)像素的AR0233AT。

　　行車(chē)記錄儀從后裝到前裝，要求圖像傳感器必須 是200萬(wàn)像素，30 幀/秒，高動(dòng)態(tài)（大于96 dB），且 具有很好的微光特性?，F在市場(chǎng)用的是性?xún)r(jià)比較高的 AR0237AT，此方案具有成本競爭優(yōu)勢，可以滿(mǎn)足以上要求。今后如果需要更高的HDR，諸如120 dB和好的微光性能，客戶(hù)可選用AR0239AT。如果系統還需要HDR+抑制LED閃爍(LFM)功能，可以選用AR0233AT。

　　今后ADAS 應用需要高動(dòng)態(tài)范圍120 dB，提供HDR + LFM 架構，多種優(yōu)化的色彩濾波陣列(CFA)，符合汽車(chē)功能安全ISO26262，可以支持網(wǎng)絡(luò )安全的圖像傳感器。安森美半導體為現在和未來(lái)ADAS提供全面的方案，是能夠提供汽車(chē)ADAS 平臺所有攝像機種類(lèi)的少數供應商。

　　電子后視鏡是現在新興的一種應用，一般需要圖像傳感器可以達到60 fps（幀/秒）速率，120 dB HDR+LFM，和好的微光性能。安森美半導體的方案采用超級曝光的背照式(BSI) 像素微光靈敏度，符合ISO26262 和汽車(chē)安全完整性等級B+ (ASIL B+) ，主推的圖像傳感器產(chǎn)品包括AR0147AT和AR0233AT。

　　艙內監控是增長(cháng)率非常高的一種應用，艙內監控包含駕駛員監控和乘客監控。攝像頭要捕捉司機眼睛和頭部動(dòng)作，全局快門(mén)圖像傳感器是駕駛員監控最好的方式，可以捕捉快速運動(dòng)，無(wú)拖影。乘客監控則采用RGB-IR的圖像傳感器，以達到白天和夜晚同時(shí)可以看到清晰圖像的效果。安森美半導體提供全面的產(chǎn)品線(xiàn): 從標清至2MP，圖像傳感器具有高的紅外(IR) 響應，可以在紅外條件下清晰地看到駕駛員眼睛，具有高的全局快門(mén)效率，明亮環(huán)境下的圖像受控。

　　2  MCU與AI芯片

　　2.1 瑞薩MCU助力Cross-Domain應用開(kāi)發(fā)

　　中國汽車(chē)市場(chǎng)在經(jīng)過(guò)過(guò)去十多年的高速增長(cháng)之后，在2018年出現了負增長(cháng)，2019上半年增長(cháng)仍舊比較乏力。但我們同時(shí)也應該意識到，在每年汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量接近3 000萬(wàn)的一個(gè)如此大的市場(chǎng)，目前的調整也為產(chǎn)業(yè)升級帶來(lái)了一個(gè)機會(huì )。

　　新能源車(chē)、智能駕駛、智能座艙、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等等這些詞語(yǔ)我們每天幾乎都能聽(tīng)到，各個(gè)主機廠(chǎng)、Tier1也開(kāi)始在這些方向上進(jìn)行研究、布局。同時(shí)隨著(zhù)汽車(chē)電子化程度越來(lái)越高，功能越來(lái)越豐富，單純靠增加ECU（電控單元）的方式已經(jīng)基本不可能了，這主要是受到總線(xiàn)負載率和整體成本的限制。

　　為了更好地滿(mǎn)足這些變化所帶來(lái)的需求，瑞薩推出了下一代28 nm工藝的MCU——RH850/U2A。這是一款針對cross-domain應用而推出的MCU，作為新一代車(chē)載控制芯片，其可以很好地滿(mǎn)足功能集成化的需求，從而實(shí)現將電子電器架構中不同的應用整合到同一個(gè)控制單元，進(jìn)而實(shí)現cross-domain的需求。RH850U2A配備了4組lock step（鎖步）內核，從而滿(mǎn)足ASIL D的功能安全的需求。同時(shí)，每個(gè)CPU的主頻可以達到400 MHz，并且每個(gè)CPU可以支持hypervisor的功能，當我們的系統從之前既有項目移植過(guò)來(lái)時(shí)非常方便。使用該系列MCU可以幫助客戶(hù)提高開(kāi)發(fā)效率，縮短新項目開(kāi)發(fā)時(shí)間，從而加速網(wǎng)聯(lián)車(chē)及自動(dòng)駕駛車(chē)的開(kāi)發(fā)上市時(shí)間。

　　該產(chǎn)品另一大亮點(diǎn)就是支持不停車(chē)OTA（空中下載）功能，從硬件設計上保證了新舊程序升級時(shí)的獨立性。RH850/U2A MCU支持高達16 MB的內置Flash（閃存）和3.6 MB的RAM，為用戶(hù)未來(lái)的功能擴展提供了靈活性。在網(wǎng)絡(luò )安全方面，該MCU支持從Evita Light到Evita Full的全部安全等級，可以從網(wǎng)絡(luò )安全的角度保證不停車(chē)OTA的安全升級。

　　2.2 軟硬結合的AI芯片助力自動(dòng)駕駛

　　面對汽車(chē)數字化重塑的浪潮，從技術(shù)角度看，最大的挑戰來(lái)自AI邊緣計算。在過(guò)去的數年里，我們看到自動(dòng)駕駛的等級每提高一級，算力差不多要提升一個(gè)數量級。如果要實(shí)現全自動(dòng)駕駛，我們需要1 000 TOPS量級的算力，而人腦的算力大概也是1 000 TOPS，所以自動(dòng)駕駛如果想達到人類(lèi)的水平，首先要在算力方面達到人類(lèi)的水平。

　　這個(gè)等級的算力需要AI芯片突破成本、功耗和性能的瓶頸，就必須將處理器構架的創(chuàng )新與算法和工具鏈相結合，軟硬協(xié)同進(jìn)行設計。脫離算法和工具鏈，單純談芯片的絕對算力是沒(méi)有實(shí)際意義的。

　　當前的業(yè)界存在一個(gè)很大的誤區，往往會(huì )把絕對算力當作衡量AI芯片的主要指標，但我們真正需要的是有效算力，需要從四個(gè)維度來(lái)衡量：算力的有效利用率，每瓦的有效算力，每美元的有效算力，以及算力轉化為AI結果的效能（目標數量，幀率等）。

　　本質(zhì)上講，芯片和構架是手段和載體，軟件是目的和靈魂。軟硬件一起做，可以讓手段和目的高度統一。只有硬件俯下身來(lái)去適配軟件的時(shí)候，才能夠使晶體管所發(fā)揮的效能大幅度增加。處理器構架的創(chuàng )新是一個(gè)非常高的壁壘，需要對軟件有深刻理解。這樣的整體解決方案決定了數據轉化為決策/服務(wù)的效率和質(zhì)量，是時(shí)代真正呼喚的硬科技。

　　地平線(xiàn)基于這樣的理念，推出了高效能的征程芯片，第一代征程芯片已經(jīng)大規模量產(chǎn)應用，第二代征程芯片也即將正式推出。推出了高效能的征程AI芯片，并即將推出第二代征程芯片。

　　可以說(shuō)，未來(lái)的智能汽車(chē)就是一部移動(dòng)的超級計算機兼數據中心，而邊緣的AI處理器是智能汽車(chē)競爭的主戰場(chǎng)，更是技術(shù)制高點(diǎn)。

　　依托獨特的軟硬結合邊緣AI處理器技術(shù)，面向智能駕駛 ，地平線(xiàn)可提供高性能、低成本、低功耗的多級別環(huán)境感知方案，支持對復雜場(chǎng)景進(jìn)行細粒度、結構化的語(yǔ)義感知，高度可擴展、模塊化的三維語(yǔ)義環(huán)境重建，以及透明化、可追溯、可推理的決策和路徑規劃。而面向車(chē)內交互場(chǎng)景，地平線(xiàn)可提供 DMS、AR-HUD、Face ID 等基于視覺(jué)感知與語(yǔ)音技術(shù)的多種人機交互方案。具體方案包括：地平線(xiàn)Matrix360°視覺(jué)感知方案，地平線(xiàn)NavNet眾包高精建圖與定位解決方案；高級駕駛輔助系統(ADAS)；地平線(xiàn)多模態(tài)交互解決方案。

　　3  新能源汽車(chē)三電及功率器件

　　3.1 ADI提供精準安全的鋰電池監控方案

　　以電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化為代表的汽車(chē)“新四化”正在引領(lǐng)著(zhù)汽車(chē)行業(yè)加速發(fā)展。特別是“電動(dòng)化”，中國汽車(chē)市場(chǎng)增長(cháng)面臨著(zhù)巨大壓力，而中國新能源汽車(chē)市場(chǎng)仍然保持著(zhù)強勁的成長(cháng)勢頭。2018年全球主要國家新能源汽車(chē)銷(xiāo)售超過(guò)200萬(wàn)輛，中國銷(xiāo)量達125.6萬(wàn)輛。中國市場(chǎng)占比超過(guò)53%，成為推進(jìn)新能源汽車(chē)的主導者（銷(xiāo)量數據來(lái)源：中國電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì )）。

　　相應地，隨著(zhù)新能源汽車(chē)的市場(chǎng)保有量逐年增高，新能源汽車(chē)安全性引起了國家相關(guān)部門(mén)和消費者的高度關(guān)注。目前工信部正在針對國標《電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力蓄電池安全要求》進(jìn)行汽車(chē)行業(yè)強制性國家標準報批公示。而部分領(lǐng)先的車(chē)企已經(jīng)率先按照國際標準UL2580進(jìn)行動(dòng)力電池的安全認證。相關(guān)安全認證測試包括防水測試（潮濕、淋雨、浸泡）、碰撞測試（火燒、擠壓、針刺）、極端環(huán)境測試（高低溫、高低壓）和保護裝置測試（絕緣防漏電、防塵防水）等測試項目。因此國內廠(chǎng)商開(kāi)始關(guān)注系統級的安全性設計以及ISO26262標準的引入。集成越來(lái)越完備的故障報錯機制、數據校驗機制以及冗余監控機制是當下新的技術(shù)趨勢。

　　ADI致力于提供精準、安全的鋰電池監控解決方案，幫助客戶(hù)應對系統的可靠性和安全性的挑戰。ADI鋰電池監控IC產(chǎn)品目前已經(jīng)發(fā)展到第五代，安全性、精度和性能處于業(yè)界領(lǐng)先地位。ADI已經(jīng)推出一系列可應用在混合動(dòng)力車(chē)及純電動(dòng)車(chē)上面的鋰電池監控IC產(chǎn)品。這些產(chǎn)品集成了鋰電池安全監控器，可以幫助用戶(hù)實(shí)現故障安全電路診斷，并為之構建安全環(huán)境的安全監控器 件。該器件由電池組供電，可以針對過(guò)壓、過(guò)溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨式報警。

　　針對系統級的鋰電池組，ADI的LTC2949鋰電池組高精度電荷能量計IC產(chǎn)品能夠測量和監控電池組電壓、電流、溫度、功率、電荷、能量和絕緣等關(guān)鍵參數。結合電芯級別的鋰電池監控IC產(chǎn)品組成全面的鋰電池管理和安全監控方案。在提高了集成度的同時(shí)，優(yōu)化了系統的可靠性和安全性。

　　同時(shí)在新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池管理和電機控制系統中，很多地方要進(jìn)行強弱電信號的隔離。ADI的iCoupler和isoPower系列數據和電源隔離器，具備優(yōu)異的數據速率和功率消耗，同時(shí)滿(mǎn)足隔離等級要求。3.2 汽車(chē)應用趨勢及EV專(zhuān)用單元的綜合解決方案。

　　3.2 汽車(chē)應用趨勢及EV專(zhuān)用單元的綜合解決方案

　　·主逆變器

       主逆變器將電池中儲備的直流電轉換為三相交流電來(lái)驅動(dòng)電機。以往的逆變器用功率元器件多使用“IGBT和二極管”組合的產(chǎn)品，而能夠降低電阻損耗和開(kāi)關(guān)損耗的“SiC MOSFET和SiC肖特基勢壘二極管”的組合正越來(lái)越受到關(guān)注。今后會(huì )向著(zhù)低導通阻抗等更高性能而努力。

　　?DC/DC轉換器

　　xEV不使用發(fā)動(dòng)機，以高電壓電池和馬達來(lái)驅動(dòng)。DC/DC轉換器由功率元件進(jìn)行高頻開(kāi)關(guān)，通過(guò)變壓器從高電壓電池轉換直流低電壓。為了保護在低電壓狀態(tài)下工作的電子電路，需要將低電壓PCB板和高電壓PCB板與所有地與信號進(jìn)行電氣分離。另外，通過(guò)使用ROHM（羅姆）提案的搭載了SiC MOSFET的DC/DC轉換器系統，可以進(jìn)行高速開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在提高安全性的同時(shí)，還可以實(shí)現小型化和高性能化。

　　?車(chē)載充電器

　　車(chē)載充電器是將家庭用100 V～240 V交流電流轉換為直流電流，以對高壓電池進(jìn)行充電的AC/DC轉換器。為支持世界各國的家庭用電源的電壓，車(chē)載充電器的容許輸入電壓為85 V～265 V。為了滿(mǎn)足縮短充電時(shí)間這一市場(chǎng)需求，快速充電規格的電壓更高，導致電池電壓也隨之變高。因此，車(chē)載充電器的容許輸入電壓也有升高的傾向，不僅僅是二極管，包MOSFET在內都在快速向著(zhù)SiC化發(fā)展。

　　?電動(dòng)壓縮機

　　xEV的空調使用電動(dòng)壓縮機。為了提高馬達效率需要高電壓，對控制轉速的逆變器來(lái)說(shuō)高耐壓、高可靠性、高效率也尤為重要。ROHM面向電動(dòng)壓縮機的IGBT擁有優(yōu)異的短路耐受性，并且還是可以實(shí)現低損耗的高性能元器件。

　　EV專(zhuān)用單元需要對12 V系列低電壓電路和電池/驅動(dòng)系統高電壓電路進(jìn)行絕緣，進(jìn)而要求較高的可靠性、小型化、低功耗。ROHM通過(guò)SiC功率元器件、IGBT、SJ MOSFET等功率元器件對其作出貢獻。并且，提供與功率元器件控制IC及電源、變壓器、二極管、檢測電流的分流電阻器等各種通用產(chǎn)品配套的解決方案，以此降低EV專(zhuān)用單元的功耗、提高效

　　3.3 新型EPS冗余控制器與MOSFET

　　針對電動(dòng)助力轉向系統(EPS)，東芝提供的EPS控制器核心芯片組，已被國內外主流EPS系統廠(chǎng)商采用，用以開(kāi)發(fā)符合功能安全最高等級ASIL-D的EPS控制器。EPS作為支持自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵部件之一，如何保證轉向系統的功能安全就成為整個(gè)系統設計的核心問(wèn)題。

　　在遵循ISO26262功能安全標準進(jìn)行系統開(kāi)發(fā)之上，系統的冗余設計及未來(lái)的線(xiàn)控轉向（SBW）設計都需要對控制器方案進(jìn)行更全面的考量。同時(shí)，為應對雙系統控制器、一體化機型對于控制器PCB小型化的需求，芯片的高集成度和小封裝也是東芝開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的主要方向。

　　例如相比傳統三相無(wú)刷BLDC控制方案，新的EPS冗余控制系統需要客戶(hù)選擇符合功能安全ASIL-D要求的核心芯片包括：MCU、Pre-driver(電機柵極預驅動(dòng)器芯片)、SBC(系統基礎芯片)及MOSFET(功率器件)。東芝可以提供整套解決方案，特別是應對功能安全的系統設計需求，東芝推出的電機柵極預驅動(dòng)器芯片TB9081FG內部的11通道預驅動(dòng)具有高集成度和完備的安全考量。全新的IC集成了主要功能，包括三相預驅動(dòng)電路、故障安全繼電器預驅動(dòng)電路和電機電流檢測電路，以及各種故障檢測電路。該IC還融合了用于檢測潛伏性故障的ABIST/LBIST芯片上電自診斷電路，以確保更高的功能安全。此外還有一系列功能安全分析與設計。

　　除此之外，相比于傳統的EPS控制器，冗余設計系統中所采用的MOSFET最多可達22顆。如果工程師繼續選擇TO-263或T0-252封裝的MOSFET， 那么整PCB(印制板)尺寸會(huì )非常大，成本也會(huì )大幅提高，這些都將無(wú)法滿(mǎn)足OEM的量產(chǎn)化要求。為此，東芝針對性地推出了兩款采用小型低阻抗SOP Advance (WF)封裝的新MOSFET產(chǎn)品—TPHR7904PB和TPH1R104PB，均是車(chē)用40 V N溝道功率MOSFET系列的最新產(chǎn)品。這兩款新MOSFET產(chǎn)品采用最新第九代U-MOS IX-H溝槽工藝制造，采用小型低阻抗封裝，具備低導通電阻，最大導通電阻僅為0.79 mΩ，因此有助于降低導通損耗在此基礎上，東芝還率先推出了量產(chǎn)化的DSOP Advance（WF）封裝的MOSFET——TPWR7904PB和TPW1R104PB，突出的特點(diǎn)是采用的雙面散熱封裝及最新芯片工藝可以大大提升MOSFET的散熱效率，實(shí)現高散熱性和低導通電阻特性。導通損耗所產(chǎn)生的熱量得到有效消散，因此散熱設計靈活性得到提高。此類(lèi)產(chǎn)品量產(chǎn)，帶給大電流電機應用客戶(hù)更多的散熱設計選擇。

　　3.4 Dialog針對座艙、車(chē)身、底盤(pán)的解決方案

       在汽車(chē)應用方面，Dialog半導體公司主要專(zhuān)注于行業(yè)分類(lèi)中的三大類(lèi)應用領(lǐng)域，它們的趨勢分別如下。

　　? 座艙電子。消費者要求車(chē)載信息娛樂(lè )系統和導航系統能夠提供像手機一樣的用戶(hù)體驗，具有始終開(kāi)啟的連接、高質(zhì)量的觸摸屏、多功能和快速響應。Dialog提供針對組合儀表的PMIC、CMIC、LED背光；以及針對Head Units /信息娛樂(lè )系統/中控臺的PMIC、CMIC、觸覺(jué)控制驅動(dòng)、LED背光等產(chǎn)品。

　　?車(chē)身和安全。在車(chē)身和安全應用中， Dialog主要專(zhuān)注在無(wú)鑰匙進(jìn)入系統（KLE）和輪胎壓力監測系統（TPMS）。無(wú)鑰匙進(jìn)入系統可以進(jìn)一步分為兩個(gè)產(chǎn)品類(lèi)別：鑰匙和車(chē)載傳感器，Dialog為其提供PMIC、CMIC和具有加密通信和定位功能的藍牙低功耗（BLE）解決方案。針對汽車(chē)胎壓監測系統（TPMS），Dialog提供市場(chǎng)領(lǐng)先的超低功耗BLE解決方案。

　　?底盤(pán)和安全。在汽車(chē)底盤(pán)和安全方面，Dialog提供的產(chǎn)品有：針對ADAS的PMIC和CMIC； 針對車(chē)前燈的LED驅動(dòng)；針對Telematics（信息娛樂(lè )）的PMIC和CMIC；針對電機控制的定制ASIC； 針對連接和網(wǎng)關(guān)的PMIC、CMIC和藍牙低功耗方案。

　　為此，Dialog提供一系列汽車(chē)應用解決方案，包括靈活、可擴展、高度集成和散熱高效的電源管理IC（PMIC）；可配置混合信號IC（CMIC）；電機控制IC；藍牙低功耗IC（BLE）和觸覺(jué)控制驅動(dòng)IC。具體應用在如下領(lǐng)域。

　　4  存儲器的趨勢

　　4.1 美光內存和存儲技術(shù)賦能自動(dòng)駕駛汽車(chē)

　　自動(dòng)駕駛汽車(chē)正在從未來(lái)的夢(mèng)想變成當下的現實(shí)。最終，自動(dòng)駕駛或將徹底取代人類(lèi)駕駛員，道路上再也沒(méi)有昏昏欲睡、精力不濟或分心的司機。一輛汽車(chē)要想實(shí)現自動(dòng)駕駛，必須由人工智能系統先進(jìn)行大量的訓練，以便了解如何觀(guān)察路況、理解路況，并在任何可能的交通狀況下做出正確的決策。想要了解駕駛環(huán)境，就需要汽車(chē)上的海量傳感器捕獲海量數據，然后由汽車(chē)的自動(dòng)駕駛計算機系統處理這些數據。

　　基于人工智能的高性能計算機采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )算法，這使得自動(dòng)駕駛汽車(chē)的駕駛能力優(yōu)于人類(lèi)。各種不同的傳感器協(xié)同運行，可以全方位、全天候、以更遠距離、更高精度地觀(guān)察整個(gè)環(huán)境，這是人類(lèi)駕駛員無(wú)法企及的。

　　在此背景下，汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入了前沿計算領(lǐng)域。如果說(shuō)個(gè)人電腦曾經(jīng)推動(dòng)了存儲技術(shù)的發(fā)展，那么汽車(chē)工業(yè)很可能成為未來(lái)存儲技術(shù)發(fā)展的引擎。

　　例如，預計自動(dòng)駕駛汽車(chē)所包含的代碼行數將超過(guò)迄今為止的任何其它軟件平臺。預計到2020年，一輛普通汽車(chē)將包含超過(guò)3億行代碼，將配備1 TB以上的存儲，并且需要超過(guò)每秒1 TB的內存帶寬來(lái)支持自動(dòng)駕駛平臺所需的計算性能。這些數據在-40?C~125?C的氣溫條件下都可以進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)和處理。

　　美光作為領(lǐng)先的汽車(chē)內存供應商，擁有超過(guò)28年的相關(guān)豐富經(jīng)驗，其先進(jìn)的、符合車(chē)用規定的汽車(chē)內存解決方案已經(jīng)上路運行數百萬(wàn)英里，助力汽車(chē)制造商實(shí)現具有創(chuàng )新性的構想。美光是汽車(chē)內存解決方案、圖形內存（例如GDDR5和GDDR6）領(lǐng)域公認的領(lǐng)先廠(chǎng)商?？傊?，美光提供全面的基于閃存和DRAM的產(chǎn)品組合，專(zhuān)為車(chē)載信息娛樂(lè )、儀表盤(pán)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)駕駛輔助系統（ADAS）等汽車(chē)相關(guān)應用而設計，符合相關(guān)質(zhì)量標準和要求。美光科技近期發(fā)布的產(chǎn)品包括如下。

　　?2019年6月推出新型 UFS 2.1 托管型NAND 產(chǎn)品，滿(mǎn)足了車(chē)載信息娛樂(lè )系統和儀表盤(pán)對于快速啟動(dòng)和更高帶寬的需求。

　　?2018年底，推出高密度汽車(chē)級NOR閃存產(chǎn)品組合，幫助下一代超高溫解決方案快速可靠地啟動(dòng)安全系統，以滿(mǎn)足下一代ADAS傳感器和控制單元的需求。

　　4.2 兆易車(chē)用SPI NOR閃存

　　隨著(zhù)汽車(chē)應用的不斷升級與更新，對車(chē)用系統和存儲芯片提出了更高的要求，主要包括高性能、大容量、小體積及安全可靠性。兆易創(chuàng )新的GD25全系列SPI NOR Flash產(chǎn)品已完成ACE-Q100認證并實(shí)現量產(chǎn)，邁出了進(jìn)軍汽車(chē)市場(chǎng)的重要一步。嚴格來(lái)講，除了發(fā)電機及汽車(chē)底座，該系列產(chǎn)品幾乎可用于車(chē)身的各個(gè)部分，包括車(chē)載娛樂(lè )系統、智能駕 駛 系 統 、 顯 示 系 統 、導航系統、攝像頭、傳感器、車(chē)聯(lián)網(wǎng)模塊等等。兆易創(chuàng )新汽車(chē)市場(chǎng)總監史有強表示：“目前的汽車(chē)電子市場(chǎng)，汽車(chē)顯示系統、輔助駕駛系統、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等是很具有潛力的領(lǐng)域，也是兆易創(chuàng )新現在與未來(lái)主要發(fā)力方向之一?！?/p>

　　?汽車(chē)顯示系統

　　汽車(chē)顯示系統已具備越來(lái)越多的顯示屏、儀表視屏尺寸越來(lái)越大、分辨率增大，勢必對Flash提出更高的需求。兆易創(chuàng )新的小尺寸封裝的GD25系列NOR Flash產(chǎn)品，即可滿(mǎn)足小型化、低功耗需求。

　　?輔助駕駛系統

　　在自動(dòng)駕駛等新應用場(chǎng)景的驅動(dòng)下，NOR Flash迎來(lái)快速成長(cháng)。實(shí)現自動(dòng)駕駛，必然包括傳感器技術(shù)更新?lián)Q代，用于大量的信息采集，用于存儲采集動(dòng)作的控制程序的NOR Flash需要更精密、小型化；在匯總數據、進(jìn)行大量數據處理時(shí)，則需要高速、穩定、安全可靠的NOR Flash來(lái)存儲和讀取程序。兆易創(chuàng )新的USON8  的小尺寸封裝產(chǎn)品，可同時(shí)滿(mǎn)足小型、高速的需求。更高性能的大容量產(chǎn)品(1 Gbit)以及高可靠性SPI/SLC NAND產(chǎn)品的擴展認證也在密切進(jìn)行中。

　　作為汽車(chē)電子的新興與主力發(fā)展方向，車(chē)載接入系統是不可或缺的一部分，從車(chē)身來(lái)說(shuō)，有車(chē)載以太網(wǎng)，從對外的連接來(lái)看， 有無(wú)線(xiàn)接入、5G接入等。兆易創(chuàng )新提供全新一代高速產(chǎn)品系列，可顯著(zhù)提高數據吞吐率，主要面向車(chē)載、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等需要將大容量代碼快速讀取、保證系統上電后及時(shí)響應的應用。

　　兆易創(chuàng )新致力于提供一站式服務(wù)，并擁有豐富的技術(shù)專(zhuān)利，涵蓋 NOR Flash、 NAND Flash、 MCU 等芯片關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，并在靈活度和產(chǎn)品更新度上體現競爭優(yōu)勢，在產(chǎn)品性能、功能定義上實(shí)現創(chuàng )新。

　　參考文獻

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　　本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第8期第8頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處