意法半導體新款MCU推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)程，為軟件定義電動(dòng)汽車(chē)助力

-   Stellar E系列電動(dòng)汽車(chē)專(zhuān)用微控制器，促進(jìn)集中式電氣架構發(fā)展

-   簡(jiǎn)化車(chē)載充電機高能效功率模塊和數字化功率轉換系統設計

服務(wù)多重電子應用領(lǐng)域、全球排名前列的半導體公司意法半導體(STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱(chēng)ST) 近日推出新款車(chē)規級微控制器 (MCU)。新產(chǎn)品針對電動(dòng)汽車(chē)和汽車(chē)集中式(區/域)電氣架構優(yōu)化了性能，有助于降低電動(dòng)汽車(chē)成本，延長(cháng)續航里程，加快充電速度。

在當今的電動(dòng)汽車(chē)中，選擇搭載SiC（碳化硅）高能效功率模塊，可以最大限度延長(cháng)行駛里程，加快充電速度。而在此前，想要控制先進(jìn)的 SiC 功率半導體，電動(dòng)汽車(chē)還需要一個(gè)專(zhuān)用的高速信號處理器。ST的Stellar E MCU專(zhuān)為下一代軟件定義電動(dòng)汽車(chē)設計開(kāi)發(fā)，在芯片上集成了高速控制回路處理電路?，F在，只用一個(gè)MCU就能控制整個(gè)功率模塊，從而簡(jiǎn)化了模塊設計，節省了成本，也更容易達到汽車(chē)安全標準。

這款新MCU是ST基于A(yíng)rm^?內核的Stellar微控制器產(chǎn)品家族的延伸，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中即將汽車(chē)作為目標平臺，從零開(kāi)始設計。作為功能強大的集中式區域控制器，該系列簡(jiǎn)化了汽車(chē)電氣架構，能夠提高功率、設計靈活性和安全性。目前，Stellar產(chǎn)品家族包括用于提高集成度和開(kāi)發(fā)車(chē)輛控制器的Stellar P系列和用于開(kāi)發(fā)車(chē)身控制應用的 Stellar G系列。Stellar產(chǎn)品家族架構集成了多個(gè) Arm Cortex處理器內核，這些內核可以提供高處理性能和配置鎖步冗余的機會(huì )，并支持實(shí)時(shí)硬件虛擬化。Stellar全系產(chǎn)品都可以通過(guò)安全無(wú)線(xiàn) (OTA) 更新功能升級軟件。

意法半導體汽車(chē)和分立產(chǎn)品部副總裁、戰略性業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和汽車(chē)處理器及射頻產(chǎn)品總經(jīng)理 Luca Rodeschini表示：“我們的 Stellar MCU可以實(shí)現先進(jìn)的電動(dòng)汽車(chē)設計，同時(shí)確保電源管理具有很高的能效，為車(chē)輛生命周期管理帶來(lái)軟件定義的靈活性。有了新的 Stellar E系產(chǎn)品加入，現在Stellar產(chǎn)品平臺可以為電動(dòng)汽車(chē)創(chuàng )造新的價(jià)值鏈。感知環(huán)境、控制車(chē)輛動(dòng)態(tài)、提高功率轉換效率，以及安全管理大電流功率級，這些功能都可以在一顆芯片上有效處理。安全無(wú)線(xiàn)更新軟件功能使車(chē)企能夠改進(jìn)他們的控制策略，提高汽車(chē)的行駛里程、性能和能效?！?/p>

Stellar E 系列首款產(chǎn)品Stellar SR5E1是為電動(dòng)汽車(chē)車(chē)載充電器 (OBC) 和通用 DC/DC 轉換器優(yōu)化設計，現已向主要客戶(hù)提供樣品，計劃2023 年開(kāi)始量產(chǎn)。

編者注：向軟件定義汽車(chē)過(guò)渡

軟件定義汽車(chē)指的是將汽車(chē)變成一個(gè)軟件平臺，在一個(gè)硬件框架內集成由原生軟件和可無(wú)線(xiàn)下載的應用程序組成的軟件生態(tài)系統，讓汽車(chē)廠(chǎng)商能夠不斷改進(jìn)功能、更新安全性，并提供創(chuàng )新服務(wù)。軟件升級能力和硬件集成度對電動(dòng)汽車(chē)提高車(chē)輛的能效，延長(cháng)行駛里程尤為重要。

技術(shù)詳情

在采用碳化硅 (SiC) 功率晶體管和二極管后，電動(dòng)汽車(chē)上的大功率應用，即車(chē)載充電機、電動(dòng)傳動(dòng)系統和各種 DC/DC 轉換器的能效和可靠性獲得巨大提升，在明顯高于普通硅功率半導體的開(kāi)關(guān)頻率下，能效和可靠性實(shí)現大升幅度提升。

當今市場(chǎng)上普通車(chē)規 MCU執行充電控制算法的速度無(wú)法支持碳化硅功率晶體管更高的開(kāi)關(guān)頻率，因此，還需額外增加一個(gè) DSP芯片來(lái)專(zhuān)門(mén)處理控制回路，但是，使用DSP處理器需要單獨寫(xiě)代碼，這不可避免增加了用傳統 MCU 實(shí)現控制模塊的物料清單成本和設計復雜性，導致控制模塊的成本、尺寸和功耗增加。

Stellar E (Stellar電動(dòng)汽車(chē)MCU)是一系列可在同一顆芯片上執行高速控制回路處理和通用控制運算的車(chē)規MCU，可以簡(jiǎn)化功率模塊設計，精簡(jiǎn)物料清單，有利于功率模塊向基于SiC的高效解決方案過(guò)渡，從而實(shí)現更長(cháng)的行駛里程和更快的充電速度。

利用片上集成的高速模數轉換器 (ADC)、高精度脈寬調制 (PWM) 控制器和快速動(dòng)作保護電路等特性，這些 MCU 可以控制多個(gè)功率轉換器。

此外，Stellar E 系列支持先進(jìn)的汽車(chē)功能性安全標準 (ISO 26262 ASIL-D)、數據安全功能(HSM)和行業(yè)標準軟件互操作性（通過(guò) Autosar 4.3.x），以及軟件安全無(wú)線(xiàn)更新功能。采用Stellar家族設計可帶來(lái)更多的優(yōu)勢，包括廣泛的軟件開(kāi)發(fā)工具鏈，以及家族通用的控制與執行生態(tài)系統。