汽車(chē)半導體技術(shù)升級悄然展開(kāi)

　　“通過(guò)創(chuàng )新，電子系統將使汽車(chē)可以自動(dòng)操作，使其更加安全、舒適和高效”。飛思卡爾半導體汽車(chē)及標準產(chǎn)品部亞太地區市場(chǎng)總監Allen Kwang高度評價(jià)汽車(chē)電子的創(chuàng )新意義。而汽車(chē)電子創(chuàng )新顯然與動(dòng)力、底盤(pán)、安全、車(chē)身、信息娛樂(lè )系統發(fā)展趨勢息息相關(guān)。

車(chē)載網(wǎng)絡(luò )引領(lǐng)各系統MCU創(chuàng )新

　　如今CAN/LIN等車(chē)載網(wǎng)絡(luò )標準在汽車(chē)中應用興起，未來(lái)FlexRay、MOST等應用也在悄然展開(kāi)，成為未來(lái)汽車(chē)電子市場(chǎng)熱門(mén)的應用之一。瑞薩科技自動(dòng)車(chē)事業(yè)部自動(dòng)車(chē)應用技術(shù)部主任技師宇野重雄表示，各種系統通過(guò)CAN/LIN等標準網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接進(jìn)行協(xié)調控制，可進(jìn)一步提高控制精確度。汽車(chē)內各種系統承接這一走勢，并融合自身發(fā)展，對MCU等關(guān)鍵器件演繹了新的要求。

　　宇野重雄介紹，隨著(zhù)安全系統向著(zhù)預防安全性與碰撞安全性不斷融合的發(fā)展趨勢，因而需要MCU有更強的處理性能、更大容量的RAM、高速12位A/D、小型封裝，因而對高性能且大容量的內置閃存的MCU的需求逐步提升。在安全氣囊領(lǐng)域，未來(lái)幾年將呈現其能提供翻轉保護、行人保護及與主動(dòng)安全系統合作的趨勢，此外安全法規的不斷提高、增多的點(diǎn)火裝置和傳感器不斷要求MCU有更高的性能，將集成閃存、ASRB2.0解決方案等(ASRB2.0是由SAFE-by-Wire Plus協(xié)會(huì )建立的LAN協(xié)議，實(shí)現了LAN在安全氣囊系統中的應用)。

　　在底盤(pán)系統，將可實(shí)現聯(lián)合控制即動(dòng)力傳動(dòng)+剎車(chē)+EPS，并引進(jìn)3相馬達和安全功能(如加強故障探測功能)，并且與高速網(wǎng)絡(luò )系統一致等成為未來(lái)方向，這要求MCU為32位，速率為40MHz-80MHz，并集成3相馬達計時(shí)器和12位A/D。

　　儀表板系統發(fā)展趨勢一方面是面向圖形的多語(yǔ)言/大尺寸LCD，并帶網(wǎng)關(guān)功能，呈現高端及低端兩極化發(fā)展趨勢，高端須與CIS整合。這也需要內置CAN的32位MCU，速率達40MHz-64MHz，以及面向圖形的外部總線(xiàn)I/F。

　　日前，車(chē)身系統已從原來(lái)的機械系統轉為電子控制以提升舒適度，未來(lái)將整合車(chē)身控制、車(chē)載LAN，并趨于標準化。在器件需求上，需要提供適合高中端/中低端應用的平臺，需要高性能32位MCU，集成CAN或LIN接口，并可實(shí)現小型化封裝。

　　在這些領(lǐng)域，飛思卡爾、ST、英飛凌、瑞薩等都全力備戰，積極應對。瑞薩科技系統解決方案統括本部自動(dòng)車(chē)事業(yè)部副部長(cháng)山內直樹(shù)表示，未來(lái)高度集成、內置閃存和模擬-數字混合處理、小型封裝以及靈活的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境等成為MCU為下一代ECU創(chuàng )新必不可少的要素。

發(fā)動(dòng)機管理系統強調靈活性

　　動(dòng)力系統是汽車(chē)的核心部件，而發(fā)動(dòng)機管理系統可謂重中之重，其創(chuàng )新性體現在如何實(shí)現架構的靈活性。

　　作為創(chuàng )新動(dòng)力總成應用的先驅?zhuān)琒T可持續提供符合嚴格排放標準并提高性能的產(chǎn)品。ST汽車(chē)事業(yè)部市場(chǎng)策略經(jīng)理Alberto Coen表示，在發(fā)動(dòng)機管理系統中，ST的策略是可提供ASIC、專(zhuān)用產(chǎn)品、MCU和標準產(chǎn)品，從而靈活滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求。近日ST開(kāi)發(fā)出多缸引擎管理系統解決方案，基于ST10F27X系統控制器、L9708和L9741兩顆智能功率器件的低成本控制單元，L9741進(jìn)行電源和信號調節，L9708進(jìn)行功率驅動(dòng)。ST還提供開(kāi)發(fā)的引擎控制系統的控制策略和軟件，以及軟件的智能空燃比控制器。

　　Alberto Coen介紹，此解決方案的靈活性在于客戶(hù)很容易在其引擎上使用帶有功率驅動(dòng)和信號調制的開(kāi)放平臺，對ST的智能功率器件進(jìn)行測試，因而只用3顆芯片可實(shí)現滿(mǎn)足歐Ⅲ、歐Ⅳ標準的四缸四沖程引擎控制系統。從而帶來(lái)以下優(yōu)勢：固件平臺完全模塊化，可裁減，使用符合AUTOSAR架構的底層驅動(dòng)；保證所包括模塊的可移植性及軟硬件的可裁減性；提供獨立于硬件平臺的應用層；可設置引擎運行時(shí)的操作模式。

　　隨著(zhù)混合動(dòng)力等下一代新動(dòng)力能源解決方案在北美、日本和中國等地的興起，將引發(fā)對半導體器件新一輪需求的增長(cháng)。Alberto Coen表示，在傳統動(dòng)力總成系統中，半導體成本平均為40美元，而在混合動(dòng)力總成中，半導體成本則上升至140美元，其中傳感器約占6%，智能功率器件約16%，功率晶閘管/IGBT為65%，電流控制6%，MCU為7%。未來(lái)混合動(dòng)力市場(chǎng)將進(jìn)一步分化半導體供應商的市場(chǎng)表現。

信息娛樂(lè )系統重在提高開(kāi)發(fā)效率

　　車(chē)載信息娛樂(lè )系統如今已成為多功能集成的載體。瑞薩科技自動(dòng)車(chē)事業(yè)部自動(dòng)車(chē)應用技術(shù)第二部業(yè)務(wù)經(jīng)理林勇表示，車(chē)載信息娛樂(lè )系統的最新趨勢有兩個(gè)方向：在OEM模式方面，可作為一個(gè)全面的汽車(chē)信息終端擁有更強大的定位能力；在后裝模式，則是增強的娛樂(lè )特性和對各種多媒體的支持。具體體現在三個(gè)方面：一是娛樂(lè )和更多的可視化；二是成為輔助駕駛和網(wǎng)絡(luò )系統的一部分，這需要通過(guò)超高速總線(xiàn)連接；三是圖像識別和高性能3D圖形控制器功能。

　　這對半導體供應商帶來(lái)了如何根據客戶(hù)不同功能要求加快產(chǎn)品面市的挑戰。瑞薩通過(guò)在同一總線(xiàn)體系結構上與CPU并列構成外圍功能IP，通過(guò)將OS、中間件、驅動(dòng)器軟件共享化來(lái)提高開(kāi)發(fā)效率，軟件共享可使開(kāi)發(fā)工時(shí)降低一半，提高可靠性。瑞薩在提高SH單核性能的同時(shí)，一邊控制功耗的增加，一邊開(kāi)發(fā)提高性能的多CPU內核技術(shù)；同時(shí)為了支持多種高中低端不同應用，在推進(jìn)多媒體的軟件控制。