ACES競賽： 半導體將指引汽車(chē)制造商到達終點(diǎn)線(xiàn)

近年來(lái)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng )新和發(fā)展速度驚人，最新引入的四大趨勢-“ACES” - Autonomous Driving（自動(dòng)化）, Connectivity（互聯(lián)化）, Electrification（電氣化） 和Services（服務(wù)化）-- 正在重塑汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的整體格局，汽車(chē)制造商們努力朝著(zhù)完全電氣化，自動(dòng)駕駛的夢(mèng)想前進(jìn)。

如今的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)如同一場(chǎng)殘酷的比賽，并非所有參與者都能到達賽道終點(diǎn)。尤其在當下設計周期不斷縮短，且通往賽道終點(diǎn)的路線(xiàn)尚不明確的情況下，為了能在這場(chǎng)競賽中取得成功，汽車(chē)制造商們不得不越來(lái)越依賴(lài)于半導體供應商。與此同時(shí)，消費者還期望，未來(lái)能夠提供與當今智能手機或其他智能小工具相媲美的、可定制以及可升級的汽車(chē)解決方案。

而域控制器（DCU）的出現打破了傳統的思維方式，相比于聚焦特有功能，DCU的目標則瞄準于集成度、安全性和核心計算，直指ACES主題：

●   通過(guò)無(wú)人駕駛或傳感器融合DCU 實(shí)現自動(dòng)化 (Autonomous Driving)；

●   通過(guò)智能座艙DCU可以實(shí)現車(chē)對車(chē)、車(chē)對其他一切的通信以及軟件的無(wú)線(xiàn)升級，即互聯(lián)化（Connectivity）和服務(wù)化（Services）

●   動(dòng)力系統DCU 可以實(shí)現插電式混合動(dòng)力系統到全電池電動(dòng)汽車(chē)的電氣化（Electrification）蛻變

DCU之所以引人注目，還由于它引導汽車(chē)供應商將研發(fā)資金集中在單個(gè)的子系統上，而不是十幾個(gè)以上的不同子裝置。 想要實(shí)現如此復雜而強大的DCU，汽車(chē)供應商不再只依賴(lài)大多數現有的成品IC，而更傾向于精心設計的集成化器件：

●   需避免任何單一點(diǎn)故障的可能性，并能考慮所有與安全相關(guān)的故障情況

●   以可擴展，模塊化的方式設計，可以靈活升降級，以便針對不同等級和價(jià)格的DCU輕松進(jìn)行重新設計

●   能夠承受汽車(chē)環(huán)境的嚴酷考驗，其溫度范圍從零下覆蓋至上百攝氏度，還會(huì )不斷受到外界噪聲和刺激的干擾（同時(shí)IC本身也需滿(mǎn)足嚴格的輻射排放要求）

面對以上挑戰，MPS 為幫助汽車(chē)制造商實(shí)現其ACES 目標，除了會(huì )考慮給定產(chǎn)品的 “殺手锏”功能，還會(huì )統一產(chǎn)品開(kāi)發(fā)路線(xiàn)和整體芯片生態(tài)系統，精心設計產(chǎn)品使其具備更高的安全性，可擴展性和可靠性。

我們采用“Power Subsystems”電源子系統設計，它由六種以上不同IC 組成，各個(gè)子系統間能和諧運行， 一部分IC 是基于MPS 先進(jìn)工藝技術(shù)的傳統電源管理產(chǎn)品，旨在提供超高功率密度，另一部分IC 則是集成時(shí)序控制或電壓監控功能的模擬產(chǎn)品。

圖1 MPS 自動(dòng)駕駛DCU 電源子系統設計框圖

在這種電源系統中，不僅要考慮每個(gè)IC 的典型功能，還要考慮還要考慮到各個(gè)IC 以及各個(gè)設備之間如何與其他設備協(xié)同工作。MPS 的這種“電源子系統思維”得到了獨立第三方關(guān)鍵評估機構的肯定與支持，該評估機構遵循行業(yè)認可的ISO26262 安全規范，并建立有汽車(chē)供應商生態(tài)系統的通用語(yǔ)言和協(xié)議。

同時(shí)，為了滿(mǎn)足可擴展這一重要需求，MPS 的汽車(chē)解決方案將目標定位在整個(gè)系列而不是單個(gè)產(chǎn)品上。

例如，在引腳兼容的產(chǎn)品系列中，MPS 可以提供4-6 種不同解決方案，這些解決方案都具有相同的封裝、引腳輸出和規格--區別僅在于輸出電流的大小不同。MPS 采取的另一種方法是使用并聯(lián)解決方案來(lái)提高產(chǎn)品可擴展性。以MPQ4436 為例，該產(chǎn)品可以由單路擴展為，雙路，3 路， 4 路等供電方案，以支持更廣泛的系統要求。

圖2 MPQ4436 4路可擴展解決方案

先進(jìn)的技術(shù)和廣泛的產(chǎn)品組合對汽車(chē)客戶(hù)具有強大的吸引力，但產(chǎn)品在汽車(chē)苛刻環(huán)境下的可靠性和耐用性也至關(guān)重要。20多年來(lái)，MPS不僅專(zhuān)注于提供高性能模擬產(chǎn)品，從2011年確定將汽車(chē)納入重點(diǎn)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)以來(lái)，我們已經(jīng)向全球客戶(hù)交付了將近10億的汽車(chē)級產(chǎn)品，并保持著(zhù)業(yè)內最低的故障率記錄。想要實(shí)現如此高數量、高質(zhì)量的供貨，并沒(méi)有什么“靈丹妙藥”，一切都歸功于MPS “卓越汽車(chē)”的思想，這種精神深深植根于公司的DNA中，被貫徹到公司的整個(gè)研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中。

在A(yíng)CES這場(chǎng)競賽中，MPS優(yōu)勢獨特，可以幫助客戶(hù)成功、快速地開(kāi)發(fā)安全、可擴展、可靠的解決方案。作為一家全球領(lǐng)先的半導體供應商，MPS憑借敏銳的洞察力和豐厚的經(jīng)驗可以滿(mǎn)足汽車(chē)客戶(hù)的嚴格要求，我們的內部工藝技術(shù)持續領(lǐng)先于競爭對手，如今已從電源產(chǎn)品擴展到精密模擬領(lǐng)域，在汽車(chē)應用方面亦是從IC拓展到整個(gè)應用領(lǐng)域。