ST 的“恒星”MCU 旨在推動(dòng)下一代電動(dòng)汽車(chē)的 E/E 架構

意法半導體 (ST) 的新型微控制器單元 (MCU) 旨在優(yōu)化集中式電動(dòng)汽車(chē) (EV) 電子和電氣 (E/E) 架構。

汽車(chē)的電氣化正在創(chuàng )造對新的、更專(zhuān)業(yè)的 MCU 的需求，這些 MCU 針對電動(dòng)汽車(chē)的需求進(jìn)行了優(yōu)化。隨著(zhù)該領(lǐng)域的發(fā)展和新的電子架構越來(lái)越受歡迎，這一挑戰變得越來(lái)越困難。

E/E 架構演進(jìn)概述。圖片由瑞薩電子提供

本周，意法半導體在其基于 Arm 的 Stellar 系列中發(fā)布了新的 MCU，專(zhuān)為使用集中式架構的電動(dòng)汽車(chē)而設計。

在本文中，我們將討論流行的 EV 電子架構，并深入探討 ST 的新產(chǎn)品。

從歷史上看，車(chē)輛傾向于采用多個(gè)電子控制單元 (ECU)，這些電子控制單元 (ECU) 是用于控制電氣子系統的嵌入式系統，大多相互獨立。

這些類(lèi)型的系統被稱(chēng)為扁平架構。

扁平的架構。圖片由GuardKnox提供

隨著(zhù)車(chē)輛變得更加智能、傳感器和電氣化程度的提高，扁平架構不再可行。

工程師不僅需要更多的計算資源來(lái)處理傳感器數據，而且為了制造更智能的車(chē)輛，工程師還需要不同的電氣子系統變得更加互聯(lián)。

最流行的方法是域架構。

域架構用于將共享相同功能的 ECU 整合到一個(gè)域控制器或網(wǎng)關(guān)下。

例如，域架構將整合用于動(dòng)力系統等應用的 ECU，將其與高級駕駛員輔助系統 (ADAS) 等應用分開(kāi)。

域架構。圖片由GuardKnox提供

雖然這種架構適用于傳感器和計算在空間上是本地的系統，但當它們彼此相距很遠時(shí)它是不可行的，就像當今配備先進(jìn) ADAS 系統的汽車(chē)一樣。

這導致了下一個(gè)架構類(lèi)型：區域。

工程師創(chuàng )建了區域架構，以解決采用域架構的汽車(chē)在布線(xiàn)和系統復雜性方面面臨的挑戰。

區域架構的一個(gè)例子。圖片由德州儀器提供

在區域架構中，空間本地的 ECU 被整合在一個(gè)共享域控制器下。這種架構有利于顯著(zhù)減少布線(xiàn)、重量和布線(xiàn)復雜性。

另一方面，這必須通過(guò)增加的軟件復雜性來(lái)彌補?？刂破鞅仨毮軌蚬芾砗蛥^分不同應用程序 ECU 的流量。出于這個(gè)原因，區域架構有時(shí)被稱(chēng)為“軟件定義的電動(dòng)汽車(chē)”。

總體而言，區域架構已被證明對于未來(lái)的 EV、ADAS 和 AV 開(kāi)發(fā)更具可擴展性。

為了保持區域架構相關(guān)解決方案的發(fā)展勢頭，意法半導體發(fā)布了新的Stellar E MCU，這是一種專(zhuān)為軟件定義電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)化的新產(chǎn)品。

新的 MCU 圍繞 32 位、300 MHz Arm Cortex-M7 內核構建，每個(gè)內核具有高達 2 MB 的片上閃存和高達 16 KB 的緩存。

新的 MCU 是Stellar 系列的擴展，旨在成為強大的集中式域和區域控制器，以簡(jiǎn)化區域架構汽車(chē)的設計和可擴展性。

因此，MCU 包括 CAN、UART、SPI、I2C 接口以及幾種低功耗睡眠模式。

最重要的是，新的 MCU 旨在輕松控制寬帶隙電力電子設備，例如碳化硅，這些電子設備已成為電動(dòng)汽車(chē)高效電力轉換的支柱。

為此，Stellar E MCU 在片上集成了高速控制回路處理，允許單個(gè) MCU 控制整個(gè)電源模塊。

總之，這些已達到 ASIL-D 等級的 MCU 可以控制多個(gè)電源轉換器，同時(shí)還可以用作軟件定義 EV 的域或區域控制器。

最后要呼吁一下國內的MCU廠(chǎng)商，要跟上?。?！不然后面的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)又又又要被國外MCU廠(chǎng)商瓜分了。