半導體技術促進汽車向更為節(jié)能、環(huán)保和安全的方向發(fā)展

[中國深圳2006年9月12日消息] 由電子產(chǎn)品世界雜志主辦的“第三屆汽車電子高級研討會”9月12日在深圳會展中心舉行，與會代表超過了300人，會場座無虛席，演講人情緒高昂，工程師們踴躍提問，期間穿插發(fā)放的禮品，更是讓工程師們爭先恐后地舉手提問?，F(xiàn)場氣氛活躍，由此，營造了一個高潮迭起、互動交流的生動場景。

此次研討會包括：Altera公司的“面向汽車電子的可編程邏輯解決方案”；Actel公司“專為汽車電子應用而設的FPGA解決方案”；Tektronix公司的“汽車電子測試測量解決方案”；ARM公司的“滿足汽車系統(tǒng)設計需求的MCU發(fā)展趨勢”；飛利浦半導體公司(NXP)的“車內(nèi)網(wǎng)絡安全”解決方案以及中國汽車技術研究中心的“汽車電子產(chǎn)業(yè)新趨勢及產(chǎn)業(yè)熱點”等等8大主題演講。演講專家分別是Altera的資深技術市場工程師趙敏、Linear(凌力爾特)公司應用技術工程師盧志豪、Actel的應用工程師胡骎、Tektronix公司亞太地區(qū)產(chǎn)品經(jīng)理孫志強、ARM公司中國技術行銷經(jīng)理費浙平、飛利浦半導體區(qū)域市場經(jīng)理張建臣、以及中國汽車技術研究中心的龔進峰博士。

趙敏以“5年內(nèi)中國汽車電子市場將以年均20%的增長率發(fā)展”開始了第一場演講。隨著市場上推出新汽車型號節(jié)奏的加快，中國市場平均每個月都有幾十款新型號的汽車上市，他指出，可編程邏輯(CPLD)容許OEM根據(jù)需要修改功能、不斷根據(jù)變化的消費需求以及法規(guī)要求完善設計，從而更迅速地提供原型演示設計和銷售概念。他詳細介紹了Altera公司針對汽車電子系統(tǒng)設計所提供的典型平臺方案，包括：具有導航/后座娛樂功能的圖形平臺；網(wǎng)關/網(wǎng)絡平臺；音頻處理平臺和駕駛輔助系統(tǒng)平臺。趙敏詳細介紹了實現(xiàn)這些平臺Altera所提供的各種軟硬件解決方案，并概要介紹了CPLD在汽車電子系統(tǒng)設計中的成功案例，其中知名產(chǎn)品包括Blaupunkt的自動導航系統(tǒng)、Hirschmann的混合TV接收機，此外，還有用于音視頻信號傳輸?shù)腗OST方案及動力系統(tǒng)控制單元方案。

凌力爾特的盧志豪著重討論了一個汽車電子系統(tǒng)設計面臨的重要課題：隨著汽車電子系統(tǒng)的增多，會出現(xiàn)“30部電器始終供電”的狀態(tài)，這就對“冷車發(fā)動”提出了巨大的挑戰(zhàn)，為此“大多數(shù)OEM廠商都選定<100uA的Iq”。在這樣的要求下，應該如何選擇滿足12V車載蓄電池、EMI、負載突降等等要求的LED驅(qū)動器方案？他詳細介紹了針對車內(nèi)圓頂燈驅(qū)動器、閱讀燈驅(qū)動器、尾燈驅(qū)動器、LCD TV背光源、導航系統(tǒng)照明燈等應用的LED驅(qū)動器選用和設計技巧，幫助工程師進行節(jié)能設計。此外，特別強調(diào)了車載“Always-On”系統(tǒng)設計中高電壓LDO的選擇注意事項，以及滿足儀表盤需要的“調(diào)光能力達3-10倍”的PWM調(diào)光技術和器件。

安全性是汽車電子系統(tǒng)設計永恒的主題。Actel的胡骎介紹了如何將“Flash和反熔絲的固有優(yōu)勢擴展至汽車領域”，從而構建“靈活、可靠和安全的平臺”。Actel Flash技術FPGA已經(jīng)在汽車電子核心部分獲得了應用，其中包括ECM(引擎控制模塊)、柴油機引擎控制、智能氣囊、側(cè)面/倒車攝像系統(tǒng)等等。胡骎指出，在汽車電子應用中“傳統(tǒng)的數(shù)字邏輯解決方案和固定單元ASIC正由FPGA所取代”，其原因在于Flash和反熔絲的固有優(yōu)勢能夠確?！皩碳e誤具有免疫力”，并且“高度安全”，可防止反求、復制”等對知識產(chǎn)權的盜版行為。此外，胡骎詳細介紹了Actel汽車產(chǎn)品的發(fā)展路線圖，其中包括“30多款內(nèi)核”及iLIN和iCAN解決方案，預計2009年將推出采用90nm工藝的第四代汽車芯片、2011年將推出采用65nm工藝的第五代汽車芯片。

ARM公司費浙平在研討會上透露說：“美國40%的汽車將配備iPod接口，因此，對MCU的需求非常大?！彼f，“汽車電子系統(tǒng)設計中，目前有1/8的成本在于軟件；到2010年，汽車電子系統(tǒng)設計中軟件成本將占1/3以上，高檔車MCU將超過50個，軟件代碼將超過100M容量?！边@就對MCU的選擇提出了巨大的挑戰(zhàn)。針對目前一些汽車電子企業(yè)選擇X86架構的MCU從事汽車電子系統(tǒng)設計的情況，費浙平指出，雖然“X86的優(yōu)點是結構穩(wěn)定，但是，問題在于供應商給用戶提供的選擇太少?！?

費浙平介紹說，目前ARM擁有廣泛的采用ARM IP的合作伙伴群體，“你可以根據(jù)系統(tǒng)設計的需要選擇不同廠家提供的MCU芯片，但是，內(nèi)部的CPU可能都是采用ARM的內(nèi)核?！边@樣的好處在于“極大地降低軟件設計和維護成本，”費浙平說，“ARM核已經(jīng)深入到汽車安全電子系統(tǒng)應用中，例如，TI采用基于ARM的MCU，已經(jīng)分別占領了65%的車身控制/剎車系統(tǒng)及40%的氣囊控制系統(tǒng)市場?！?

他指出，隨著汽車節(jié)能形勢的日趨嚴峻，采用32位MCU是未來的發(fā)展趨勢，其優(yōu)勢在于高頻率“在短時間內(nèi)可以讓MCV完成更多的任務”、高帶寬“吞吐數(shù)據(jù)量更大”、支持高級語言編程的32位MCU“能夠采用現(xiàn)代計算機架構理論和技術”，并預計未來將由“ Cortex-M3實現(xiàn)1美元的ARM芯片”。此外，他指出，AUTOSAR由于得到汽車、半導體、軟件廠商的支持，有望成為未來汽車軟件設計的開放式標準。在他演講的最后，他特別指出，汽車電子系統(tǒng)設計的環(huán)境對EMI有嚴格的要求，ARM創(chuàng)新了一種“無時鐘處理器”系統(tǒng)架構，能夠極大地降低電磁輻射的水平。

即將更名為NXP的飛利浦半導體公司，此次著重介紹了滿足汽車電子系統(tǒng)安全性設計要求的車內(nèi)網(wǎng)絡，其中采用“失效保護”技術的系統(tǒng)基礎芯片(SBC)由于能夠防止“故障擴散到其它網(wǎng)絡”而引人注目。此外，在對未來產(chǎn)品的介紹中，張建臣透露，2007年將推出集無鑰進入、防盜、RF Link和胎壓監(jiān)測四大功能于一體的智能雙向遙控系統(tǒng)解決方案。此言一出，引發(fā)了與會代表的熱烈關注和提問。

汽車電子市場的迅猛發(fā)展，對測試測量技術提取了嚴峻挑戰(zhàn)，Tektronix公司的孫志強認為，“功能分析過程中如何解碼是一個難題”。傳統(tǒng)的做法是制造原型機，由機械裝置激勵出電信號，然后，對電信號進行采集和分析。孫志強表示，這種方法已經(jīng)不能滿足快速發(fā)展的汽車市場的需求。為此，他介紹了泰克的“協(xié)議觸發(fā)和分析解決方案”、針對IGBT測試的“功率測量軟件和DPO700”以及“實時頻譜分析儀”，重點介紹了實時頻譜分析儀在遙控車門系統(tǒng)、發(fā)動機防盜鎖止信號分析、TPMS等領域的應用，強調(diào)泰克的測試測量方案“覆蓋從車身、傳動系統(tǒng)、混合動力系統(tǒng)到娛樂系統(tǒng)”。

在跟與會代表的交流中，普遍關注的是未來兩年汽車電子市場的熱點。對此，中國汽車技術研究中心的龔進峰博士給予了詳細全面的介紹。他非常感慨地說：“原先國內(nèi)認為，中國企業(yè)在汽車電子核心技術領域可能不會取得突破，但是，以奇瑞汽車為代表的整車廠在發(fā)動機領域取得的成功表明：民營資本對推動汽車電子市場的發(fā)展有重要作用?！彼e例說，奇瑞的發(fā)動機已經(jīng)要出口美國就是一個例子。

龔進峰說：“中國自主開發(fā)的汽車中，電子產(chǎn)品的配置比例已經(jīng)達到12%到15%，預計2010年將達到20%到30%的水平。”其中的研究熱點是：節(jié)能與新能源汽車；發(fā)動機控制和底盤控制；車身電子控制；汽車網(wǎng)絡。他特別強調(diào)說：“中國自主設計制造的汽車，能耗比國外平均水平高10%到20%?！比绾喂?jié)能是汽車電子行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)，他透露說：“采用LED照明的前大燈是具有重大產(chǎn)業(yè)化前景的項目，一些國內(nèi)企業(yè)正在著手開展立項?！贝送?，他介紹說，功能多樣化、技術一體化、系統(tǒng)集成化和通信網(wǎng)絡化等構成的“汽車電子四化”是未來汽車電子技術發(fā)展的主要方向。期間，龔進峰介紹了中國汽車技術研究中心在汽車電子領域所取得的研究成果，特別強調(diào)下屬的智能交通研究所將領銜主持中國汽車電磁兼容性標準的起草和制定工作。

在研討會的開始，電子產(chǎn)品世界主編王瑩做了熱情洋溢的致辭。整個研討會過程由電子產(chǎn)品世界王煒支持,他提醒與會代表到電子產(chǎn)品世界網(wǎng)站下載研討會演講文件。