ARM進一步深入汽車電子領(lǐng)域

作者/ Ian Riches Strategy Analytics公司全球汽車行業(yè)總監(jiān)

摘要：恩智浦已經(jīng)發(fā)布了面向普通市場的新型S32K系列微控制器，這些器件適用于汽車車身和電機控制應(yīng)用。因此，恩智浦現(xiàn)在可提供基于ARM的器件，而這個領(lǐng)域過去一直被專有架構(gòu)器件主導。車身應(yīng)用對控制器的需求日益增加，此類產(chǎn)品還有很大發(fā)展空間。

分析

　　隨著 S32K 系列的發(fā)布，恩智浦現(xiàn)在可向廣泛的客戶群體提供基于 ARM 的微控制器控制。這些器件特別適用于車身系統(tǒng)，例如車窗/天窗/后擋板控制和空調(diào)控制，另外也適用于其他領(lǐng)域，包括電池管理和排放氣體后期處理。

　　該系列將一套汽車級工具和軟件與一系列基于 ARM Cortex 的可擴展 MCU 組合在一起，這些MCU能滿足未來硬件的功能需求。這種組合旨在顯著提高硬件和軟件的重復使用率，同時縮短產(chǎn)品上市時間。 該系列的第一個成員 S32K144 目前已經(jīng)通過分銷渠道向普通市場銷售，它采用 ARM Cortex-M4F 內(nèi)核，支持浮點單元 (FPU) 和 DSP 指令，提供 512KB 的閃存，具有下一代連接性、安全性和低功耗特性。其他五個系列成員具有可擴展性能、可選大小的閃存(128KB 至 2MB)，部分型號采用ARM Cotex-M0+ 內(nèi)核，它們將于未來幾個月內(nèi)陸續(xù)推出，如下面的圖 1 所示。

　　所有系列成員都采用 ISO CAN FD 技術(shù)(在編程模式下速率最高達到 8Mb/s)，還采用符合 SHE 規(guī)范的 CSEc 硬件安全模塊以實現(xiàn)安全的 ECU 間通信，并具有 ASIL-B 硬件和軟件特性以及超低功耗性能。在最高 125℃的環(huán)境溫度下，這些器件的工作電壓為 3V 至 5 V。多樣的選擇，結(jié)合通用封裝策略以及汽車級軟件——恩智浦的免費 S32 Design Studio IDE 和全面軟件開發(fā)包 (SDK)，可以最大程度地提高重復使用率，讓客戶能夠快速響應(yīng)不斷變化的市場要求。

車身控制市場發(fā)展

　　車身控制應(yīng)用有時會被忽視，因為從表面價值看來，其他一些應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展步伐更快，例如高級輔助駕駛、安全和電氣化動力系統(tǒng)。但是，車身功能數(shù)量眾多，需要使用大量的微控制器來操控，這意味著車身應(yīng)用對半導體供應(yīng)商具有非常重要的意義。

　　作為第二大汽車微控制器供應(yīng)商(僅位列 Renesas 之后)，恩智浦在車身領(lǐng)域扮演了重要角色。恩智浦提供廣泛的長期產(chǎn)品組合，包括 8 位 S08、16 位 S12(X) MagniV 和基于 Power Architecture 的 32 位 MCU 系列，這些產(chǎn)品目前仍在量產(chǎn)，恩智浦的 15 年汽車產(chǎn)品持續(xù)供應(yīng)承諾為它們提供了有力保證。新型 S32K 系列將進一步擴展該產(chǎn)品組合，它是幾個基于 ARM 的 MCU/MPU 系列中的第一個系列，帶來全新硬件設(shè)計選項，還提供恩智浦的汽車級軟件和工具，以及來自龐大 ARM 生態(tài)系統(tǒng)的第三方工具支持。

　　15 家全球頂級汽車制造商中已經(jīng)有 10 家在下一代汽車中使用 S32K，因而 S32K MCU 系列必將成為車身 ECU 發(fā)展的未來方向。隨著 S32K 系列開始通過分銷渠道銷售，它在普通市場上的采用率也將進一步提高，包括汽車二級和三級供應(yīng)商。

　　多家汽車供應(yīng)商已經(jīng)在設(shè)計中采納了 S32K。該產(chǎn)品系列面向普通市場推出后，將被更廣泛的客戶群體采用。恩智浦現(xiàn)在向廣泛的客戶群體提供基于 ARM 的可擴展汽車級車身 MCU 產(chǎn)品組合。恩智浦宣稱，該系列提供的廣泛生態(tài)系統(tǒng)能夠簡化工作，縮短產(chǎn)品上市時間并降低開發(fā)成本。

　　Renesas 也是車身控制領(lǐng)域的重要供應(yīng)商，提供 RL78 和 V850 等系列的器件。但在這個領(lǐng)域，還有多家其他供應(yīng)商，其中一些(如 Microchip 和 Cypress 等)專門面向相對低價值的應(yīng)用提供高度成本優(yōu)化器件。

　　Strategy Analytics 數(shù)據(jù)顯示，2016 年，安裝在輕型汽車上的一半以上微控制器都用于車身應(yīng)用，安裝量超過了 13 億個(圖 2)。