汽車電子為半導(dǎo)體帶來的挑戰(zhàn)

　　王?瑩，毛?爍?（《電子產(chǎn)品世界》，北京，100036）

　　摘?要：ADAS/自動(dòng)駕駛、新能源汽車驅(qū)動(dòng)了汽車電子的變革，MCU、雷達(dá)、攝像頭/圖像傳感器、AI芯片、電池/電源管理器件、功率器件、存儲器、接口等技術(shù)產(chǎn)品在不斷迭代出新。本文采訪了部分業(yè)內(nèi)有代表性的廠商，從中可以了解到相關(guān)領(lǐng)域的半導(dǎo)體創(chuàng)新動(dòng)向。

　　關(guān)鍵詞：ADAS；雷達(dá)；MCU；電池；電源；存儲器

　　1  雷達(dá)與攝像頭

　　1.1 用于ADAS和自動(dòng)駕駛的雷達(dá)與攝像頭

      大概十年前，恩智浦需要交付的是三十個(gè)大客戶，其中包括十大車企、二十家tier 1（一級供應(yīng)商）。但是如今在美國灣區(qū)以及在中國，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在不斷爆發(fā)式增長與形成，所有的參與者都在合作，恩智浦就是架在他們之間的一座橋梁。恩智浦需要著眼于整個(gè)系統(tǒng)，包括電池管理、汽車的智能駕駛，以及傳動(dòng)系統(tǒng)如何感知周圍環(huán)境、如何思考、如何連接到云端，各個(gè)部位如何操作、汽車的動(dòng)力總成、汽車的功能性、安全各方面如何保障等等。

　　在中國汽車電子市場，平均每一輛汽車所承載的電子技術(shù)水準(zhǔn)還沒有達(dá)到全球的平均水準(zhǔn)，是低于世界平均水平的，因此增速很高。以雷達(dá)為例，全球汽車?yán)走_(dá)的年平均增長率是20%。但是中國的車載雷達(dá)增長率達(dá)到了40%，是全球汽車?yán)走_(dá)年增長率的2倍。

       具體而言，隨著ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的加速，下一代完全的自動(dòng)駕駛汽車有望在下一個(gè)十年實(shí)現(xiàn)。其中，雷達(dá)將是自動(dòng)駕駛領(lǐng)域增長最快的部分，雷達(dá)芯片的需求也將在未來幾年激增。自動(dòng)駕駛需要的不只是一個(gè)傳感系統(tǒng)。如果只是擁有良好光學(xué)性能的攝像頭，也只能局限在視野中的線路之中。而且在光線條件差或者雨霧天氣等情況中，其性能會(huì)大幅下降。毫米波雷達(dá)在眾多傳感器中的全天候性最好，在大霧、雨雪天氣中也能發(fā)揮其應(yīng)有的性能，但其自身也有不足之處，例如交通信號的識別、車道線檢測等，這方面需要與攝像頭配合使用，互為補(bǔ)足和冗余。L3級別以上的自動(dòng)駕駛還需要激光雷達(dá)，因?yàn)榧词箶z像頭也在光學(xué)探測的范圍內(nèi)，還做不到足夠的精確來達(dá)到諸如定位等功能。

　　目前汽車制造商在嘗試著各種類型傳感器。舉例來說，自動(dòng)緊急剎車系統(tǒng)（AEB）中配備了一個(gè)攝像頭系統(tǒng)和一個(gè)毫米波雷達(dá)系統(tǒng)，攝像頭系統(tǒng)和毫米波雷達(dá)系統(tǒng)同時(shí)反饋有障礙物時(shí)，那么就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行緊急剎車。但如果只有攝像頭系統(tǒng)警報(bào)，你就需要確認(rèn)這個(gè)攝像頭有沒有誤報(bào)或者有沒有錯(cuò)誤地解讀接收的數(shù)據(jù)。路邊的紙箱不應(yīng)該造成緊急剎車，這對于雷達(dá)和攝像頭系統(tǒng)來說都是同樣的要求，這兩項(xiàng)技術(shù)都需要在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中提供可靠的功能。

　　恩智浦在77 GHz毫米波雷達(dá)領(lǐng)域處于市場領(lǐng)先的位置，同時(shí)也在開發(fā)視覺系統(tǒng)，同時(shí)在視覺芯片上是開放的——它并不像為攝像頭、軟件等所做那種芯片，它們更像是雷達(dá)芯片的構(gòu)造，使用雷達(dá)的微處理器，運(yùn)行不同的圖片。恩智浦并不是在構(gòu)造攝像機(jī)，也不是在構(gòu)造一個(gè)激光掃描儀，而是用恩智浦技術(shù)運(yùn)行的微控制器（MCU）來操作這些設(shè)備。目前，恩智浦的攝像頭解決方案已經(jīng)開始落地，例如主動(dòng)泊車輔助系統(tǒng)。2019年4月，恩智浦宣布已經(jīng)對中國自動(dòng)駕駛科技公司南京隼眼電子科技有限公司進(jìn)行了投資。恩智浦是基于RF CMOS技術(shù)的77 GHz汽車?yán)走_(dá)傳感器的先驅(qū)和市場領(lǐng)導(dǎo)者，該技術(shù)是實(shí)現(xiàn)下一代高級駕駛輔助功能的關(guān)鍵技術(shù)，而且該技術(shù)將得到進(jìn)一步發(fā)展，以對弱勢道路使用者（注：例如行人、騎車者等）進(jìn)行檢測和分類、實(shí)現(xiàn)全視圖和環(huán)繞視圖應(yīng)用以及成像雷達(dá)解決方案，成像雷達(dá)可以取代更昂貴、更笨重的技術(shù)。通過與隼眼科技進(jìn)行合作，恩智浦正在加快大規(guī)模實(shí)現(xiàn)雷達(dá)傳感器和S32處理產(chǎn)品組合在中國本地的商業(yè)化。

　　1.2 用于ADAS和自動(dòng)駕駛的圖像感知趨勢

　　攝像機(jī)在汽車ADAS有舉足輕重的位置?，F(xiàn)在攝像機(jī)在中國汽車產(chǎn)業(yè)中主要應(yīng)用于后視、360°環(huán)視、行車記錄儀。在不久的將來，前視ADAS系統(tǒng)、艙內(nèi)監(jiān)控和電子后視鏡將也有廣泛應(yīng)用。現(xiàn)在車內(nèi)攝像頭有1~5個(gè)，隨著自動(dòng)駕駛進(jìn)程的提升，汽車可能安裝12～15個(gè)攝像頭。

　　第一代后視和環(huán)視倒車系統(tǒng)大多采用標(biāo)清和簡單的前照式100萬像素圖像傳感器。今后大多環(huán)視系統(tǒng)需要3D成像并應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)泊車系統(tǒng)。因此需要性價(jià)比高、具有背照式100萬像素和高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)的圖像傳感器，非常少數(shù)系統(tǒng)會(huì)升級至200萬像素?，F(xiàn)在安森美半導(dǎo)體提供的主流的環(huán)視傳感器是包括100萬像素的AR0143AT、AR0147AT和200萬像素的AR0233AT。

　　行車記錄儀從后裝到前裝，要求圖像傳感器必須 是200萬像素，30 幀/秒，高動(dòng)態(tài)（大于96 dB），且 具有很好的微光特性?，F(xiàn)在市場用的是性價(jià)比較高的 AR0237AT，此方案具有成本競爭優(yōu)勢，可以滿足以上要求。今后如果需要更高的HDR，諸如120 dB和好的微光性能，客戶可選用AR0239AT。如果系統(tǒng)還需要HDR+抑制LED閃爍(LFM)功能，可以選用AR0233AT。

　　今后ADAS 應(yīng)用需要高動(dòng)態(tài)范圍120 dB，提供HDR + LFM 架構(gòu)，多種優(yōu)化的色彩濾波陣列(CFA)，符合汽車功能安全I(xiàn)SO26262，可以支持網(wǎng)絡(luò)安全的圖像傳感器。安森美半導(dǎo)體為現(xiàn)在和未來ADAS提供全面的方案，是能夠提供汽車ADAS 平臺所有攝像機(jī)種類的少數(shù)供應(yīng)商。

　　電子后視鏡是現(xiàn)在新興的一種應(yīng)用，一般需要圖像傳感器可以達(dá)到60 fps（幀/秒）速率，120 dB HDR+LFM，和好的微光性能。安森美半導(dǎo)體的方案采用超級曝光的背照式(BSI) 像素微光靈敏度，符合ISO26262 和汽車安全完整性等級B+ (ASIL B+) ，主推的圖像傳感器產(chǎn)品包括AR0147AT和AR0233AT。

　　艙內(nèi)監(jiān)控是增長率非常高的一種應(yīng)用，艙內(nèi)監(jiān)控包含駕駛員監(jiān)控和乘客監(jiān)控。攝像頭要捕捉司機(jī)眼睛和頭部動(dòng)作，全局快門圖像傳感器是駕駛員監(jiān)控最好的方式，可以捕捉快速運(yùn)動(dòng)，無拖影。乘客監(jiān)控則采用RGB-IR的圖像傳感器，以達(dá)到白天和夜晚同時(shí)可以看到清晰圖像的效果。安森美半導(dǎo)體提供全面的產(chǎn)品線: 從標(biāo)清至2MP，圖像傳感器具有高的紅外(IR) 響應(yīng)，可以在紅外條件下清晰地看到駕駛員眼睛，具有高的全局快門效率，明亮環(huán)境下的圖像受控。

　　2  MCU與AI芯片

　　2.1 瑞薩MCU助力Cross-Domain應(yīng)用開發(fā)

　　中國汽車市場在經(jīng)過過去十多年的高速增長之后，在2018年出現(xiàn)了負(fù)增長，2019上半年增長仍舊比較乏力。但我們同時(shí)也應(yīng)該意識到，在每年汽車產(chǎn)銷量接近3 000萬的一個(gè)如此大的市場，目前的調(diào)整也為產(chǎn)業(yè)升級帶來了一個(gè)機(jī)會(huì)。

　　新能源車、智能駕駛、智能座艙、車聯(lián)網(wǎng)等等這些詞語我們每天幾乎都能聽到，各個(gè)主機(jī)廠、Tier1也開始在這些方向上進(jìn)行研究、布局。同時(shí)隨著汽車電子化程度越來越高，功能越來越豐富，單純靠增加ECU（電控單元）的方式已經(jīng)基本不可能了，這主要是受到總線負(fù)載率和整體成本的限制。

　　為了更好地滿足這些變化所帶來的需求，瑞薩推出了下一代28 nm工藝的MCU——RH850/U2A。這是一款針對cross-domain應(yīng)用而推出的MCU，作為新一代車載控制芯片，其可以很好地滿足功能集成化的需求，從而實(shí)現(xiàn)將電子電器架構(gòu)中不同的應(yīng)用整合到同一個(gè)控制單元，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)cross-domain的需求。RH850U2A配備了4組lock step（鎖步）內(nèi)核，從而滿足ASIL D的功能安全的需求。同時(shí)，每個(gè)CPU的主頻可以達(dá)到400 MHz，并且每個(gè)CPU可以支持hypervisor的功能，當(dāng)我們的系統(tǒng)從之前既有項(xiàng)目移植過來時(shí)非常方便。使用該系列MCU可以幫助客戶提高開發(fā)效率，縮短新項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間，從而加速網(wǎng)聯(lián)車及自動(dòng)駕駛車的開發(fā)上市時(shí)間。

　　該產(chǎn)品另一大亮點(diǎn)就是支持不停車OTA（空中下載）功能，從硬件設(shè)計(jì)上保證了新舊程序升級時(shí)的獨(dú)立性。RH850/U2A MCU支持高達(dá)16 MB的內(nèi)置Flash（閃存）和3.6 MB的RAM，為用戶未來的功能擴(kuò)展提供了靈活性。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，該MCU支持從Evita Light到Evita Full的全部安全等級，可以從網(wǎng)絡(luò)安全的角度保證不停車OTA的安全升級。

　　2.2 軟硬結(jié)合的AI芯片助力自動(dòng)駕駛

　　面對汽車數(shù)字化重塑的浪潮，從技術(shù)角度看，最大的挑戰(zhàn)來自AI邊緣計(jì)算。在過去的數(shù)年里，我們看到自動(dòng)駕駛的等級每提高一級，算力差不多要提升一個(gè)數(shù)量級。如果要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)駕駛，我們需要1 000 TOPS量級的算力，而人腦的算力大概也是1 000 TOPS，所以自動(dòng)駕駛?cè)绻脒_(dá)到人類的水平，首先要在算力方面達(dá)到人類的水平。

　　這個(gè)等級的算力需要AI芯片突破成本、功耗和性能的瓶頸，就必須將處理器構(gòu)架的創(chuàng)新與算法和工具鏈相結(jié)合，軟硬協(xié)同進(jìn)行設(shè)計(jì)。脫離算法和工具鏈，單純談芯片的絕對算力是沒有實(shí)際意義的。

　　當(dāng)前的業(yè)界存在一個(gè)很大的誤區(qū)，往往會(huì)把絕對算力當(dāng)作衡量AI芯片的主要指標(biāo)，但我們真正需要的是有效算力，需要從四個(gè)維度來衡量：算力的有效利用率，每瓦的有效算力，每美元的有效算力，以及算力轉(zhuǎn)化為AI結(jié)果的效能（目標(biāo)數(shù)量，幀率等）。

　　本質(zhì)上講，芯片和構(gòu)架是手段和載體，軟件是目的和靈魂。軟硬件一起做，可以讓手段和目的高度統(tǒng)一。只有硬件俯下身來去適配軟件的時(shí)候，才能夠使晶體管所發(fā)揮的效能大幅度增加。處理器構(gòu)架的創(chuàng)新是一個(gè)非常高的壁壘，需要對軟件有深刻理解。這樣的整體解決方案決定了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為決策/服務(wù)的效率和質(zhì)量，是時(shí)代真正呼喚的硬科技。

　　地平線基于這樣的理念，推出了高效能的征程芯片，第一代征程芯片已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用，第二代征程芯片也即將正式推出。推出了高效能的征程AI芯片，并即將推出第二代征程芯片。

　　可以說，未來的智能汽車就是一部移動(dòng)的超級計(jì)算機(jī)兼數(shù)據(jù)中心，而邊緣的AI處理器是智能汽車競爭的主戰(zhàn)場，更是技術(shù)制高點(diǎn)。

　　依托獨(dú)特的軟硬結(jié)合邊緣AI處理器技術(shù)，面向智能駕駛 ，地平線可提供高性能、低成本、低功耗的多級別環(huán)境感知方案，支持對復(fù)雜場景進(jìn)行細(xì)粒度、結(jié)構(gòu)化的語義感知，高度可擴(kuò)展、模塊化的三維語義環(huán)境重建，以及透明化、可追溯、可推理的決策和路徑規(guī)劃。而面向車內(nèi)交互場景，地平線可提供 DMS、AR-HUD、Face ID 等基于視覺感知與語音技術(shù)的多種人機(jī)交互方案。具體方案包括：地平線Matrix360°視覺感知方案，地平線NavNet眾包高精建圖與定位解決方案；高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)；地平線多模態(tài)交互解決方案。

　　3  新能源汽車三電及功率器件

　　3.1 ADI提供精準(zhǔn)安全的鋰電池監(jiān)控方案

　　以電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化為代表的汽車“新四化”正在引領(lǐng)著汽車行業(yè)加速發(fā)展。特別是“電動(dòng)化”，中國汽車市場增長面臨著巨大壓力，而中國新能源汽車市場仍然保持著強(qiáng)勁的成長勢頭。2018年全球主要國家新能源汽車銷售超過200萬輛，中國銷量達(dá)125.6萬輛。中國市場占比超過53%，成為推進(jìn)新能源汽車的主導(dǎo)者（銷量數(shù)據(jù)來源：中國電動(dòng)汽車百人會(huì)）。

　　相應(yīng)地，隨著新能源汽車的市場保有量逐年增高，新能源汽車安全性引起了國家相關(guān)部門和消費(fèi)者的高度關(guān)注。目前工信部正在針對國標(biāo)《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》進(jìn)行汽車行業(yè)強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批公示。而部分領(lǐng)先的車企已經(jīng)率先按照國際標(biāo)準(zhǔn)UL2580進(jìn)行動(dòng)力電池的安全認(rèn)證。相關(guān)安全認(rèn)證測試包括防水測試（潮濕、淋雨、浸泡）、碰撞測試（火燒、擠壓、針刺）、極端環(huán)境測試（高低溫、高低壓）和保護(hù)裝置測試（絕緣防漏電、防塵防水）等測試項(xiàng)目。因此國內(nèi)廠商開始關(guān)注系統(tǒng)級的安全性設(shè)計(jì)以及ISO26262標(biāo)準(zhǔn)的引入。集成越來越完備的故障報(bào)錯(cuò)機(jī)制、數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制以及冗余監(jiān)控機(jī)制是當(dāng)下新的技術(shù)趨勢。

　　ADI致力于提供精準(zhǔn)、安全的鋰電池監(jiān)控解決方案，幫助客戶應(yīng)對系統(tǒng)的可靠性和安全性的挑戰(zhàn)。ADI鋰電池監(jiān)控IC產(chǎn)品目前已經(jīng)發(fā)展到第五代，安全性、精度和性能處于業(yè)界領(lǐng)先地位。ADI已經(jīng)推出一系列可應(yīng)用在混合動(dòng)力車及純電動(dòng)車上面的鋰電池監(jiān)控IC產(chǎn)品。這些產(chǎn)品集成了鋰電池安全監(jiān)控器，可以幫助用戶實(shí)現(xiàn)故障安全電路診斷，并為之構(gòu)建安全環(huán)境的安全監(jiān)控器 件。該器件由電池組供電，可以針對過壓、過溫或欠壓這三種狀況中的任何一種提供共享式或單獨(dú)式報(bào)警。

　　針對系統(tǒng)級的鋰電池組，ADI的LTC2949鋰電池組高精度電荷能量計(jì)IC產(chǎn)品能夠測量和監(jiān)控電池組電壓、電流、溫度、功率、電荷、能量和絕緣等關(guān)鍵參數(shù)。結(jié)合電芯級別的鋰電池監(jiān)控IC產(chǎn)品組成全面的鋰電池管理和安全監(jiān)控方案。在提高了集成度的同時(shí)，優(yōu)化了系統(tǒng)的可靠性和安全性。

　　同時(shí)在新能源汽車的動(dòng)力電池管理和電機(jī)控制系統(tǒng)中，很多地方要進(jìn)行強(qiáng)弱電信號的隔離。ADI的iCoupler和isoPower系列數(shù)據(jù)和電源隔離器，具備優(yōu)異的數(shù)據(jù)速率和功率消耗，同時(shí)滿足隔離等級要求。3.2 汽車應(yīng)用趨勢及EV專用單元的綜合解決方案。

　　3.2 汽車應(yīng)用趨勢及EV專用單元的綜合解決方案

　　·主逆變器

       主逆變器將電池中儲備的直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電來驅(qū)動(dòng)電機(jī)。以往的逆變器用功率元器件多使用“IGBT和二極管”組合的產(chǎn)品，而能夠降低電阻損耗和開關(guān)損耗的“SiC MOSFET和SiC肖特基勢壘二極管”的組合正越來越受到關(guān)注。今后會(huì)向著低導(dǎo)通阻抗等更高性能而努力。

　　?DC/DC轉(zhuǎn)換器

　　xEV不使用發(fā)動(dòng)機(jī)，以高電壓電池和馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)。DC/DC轉(zhuǎn)換器由功率元件進(jìn)行高頻開關(guān)，通過變壓器從高電壓電池轉(zhuǎn)換直流低電壓。為了保護(hù)在低電壓狀態(tài)下工作的電子電路，需要將低電壓PCB板和高電壓PCB板與所有地與信號進(jìn)行電氣分離。另外，通過使用ROHM（羅姆）提案的搭載了SiC MOSFET的DC/DC轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)，可以進(jìn)行高速開關(guān)動(dòng)作，在提高安全性的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)小型化和高性能化。

　　?車載充電器

　　車載充電器是將家庭用100 V～240 V交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流，以對高壓電池進(jìn)行充電的AC/DC轉(zhuǎn)換器。為支持世界各國的家庭用電源的電壓，車載充電器的容許輸入電壓為85 V～265 V。為了滿足縮短充電時(shí)間這一市場需求，快速充電規(guī)格的電壓更高，導(dǎo)致電池電壓也隨之變高。因此，車載充電器的容許輸入電壓也有升高的傾向，不僅僅是二極管，包MOSFET在內(nèi)都在快速向著SiC化發(fā)展。

　　?電動(dòng)壓縮機(jī)

　　xEV的空調(diào)使用電動(dòng)壓縮機(jī)。為了提高馬達(dá)效率需要高電壓，對控制轉(zhuǎn)速的逆變器來說高耐壓、高可靠性、高效率也尤為重要。ROHM面向電動(dòng)壓縮機(jī)的IGBT擁有優(yōu)異的短路耐受性，并且還是可以實(shí)現(xiàn)低損耗的高性能元器件。

　　EV專用單元需要對12 V系列低電壓電路和電池/驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高電壓電路進(jìn)行絕緣，進(jìn)而要求較高的可靠性、小型化、低功耗。ROHM通過SiC功率元器件、IGBT、SJ MOSFET等功率元器件對其作出貢獻(xiàn)。并且，提供與功率元器件控制IC及電源、變壓器、二極管、檢測電流的分流電阻器等各種通用產(chǎn)品配套的解決方案，以此降低EV專用單元的功耗、提高效

　　3.3 新型EPS冗余控制器與MOSFET

　　針對電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)，東芝提供的EPS控制器核心芯片組，已被國內(nèi)外主流EPS系統(tǒng)廠商采用，用以開發(fā)符合功能安全最高等級ASIL-D的EPS控制器。EPS作為支持自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵部件之一，如何保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能安全就成為整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心問題。

　　在遵循ISO26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)之上，系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)及未來的線控轉(zhuǎn)向（SBW）設(shè)計(jì)都需要對控制器方案進(jìn)行更全面的考量。同時(shí)，為應(yīng)對雙系統(tǒng)控制器、一體化機(jī)型對于控制器PCB小型化的需求，芯片的高集成度和小封裝也是東芝開發(fā)新產(chǎn)品的主要方向。

　　例如相比傳統(tǒng)三相無刷BLDC控制方案，新的EPS冗余控制系統(tǒng)需要客戶選擇符合功能安全ASIL-D要求的核心芯片包括：MCU、Pre-driver(電機(jī)柵極預(yù)驅(qū)動(dòng)器芯片)、SBC(系統(tǒng)基礎(chǔ)芯片)及MOSFET(功率器件)。東芝可以提供整套解決方案，特別是應(yīng)對功能安全的系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求，東芝推出的電機(jī)柵極預(yù)驅(qū)動(dòng)器芯片TB9081FG內(nèi)部的11通道預(yù)驅(qū)動(dòng)具有高集成度和完備的安全考量。全新的IC集成了主要功能，包括三相預(yù)驅(qū)動(dòng)電路、故障安全繼電器預(yù)驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)電流檢測電路，以及各種故障檢測電路。該IC還融合了用于檢測潛伏性故障的ABIST/LBIST芯片上電自診斷電路，以確保更高的功能安全。此外還有一系列功能安全分析與設(shè)計(jì)。

　　除此之外，相比于傳統(tǒng)的EPS控制器，冗余設(shè)計(jì)系統(tǒng)中所采用的MOSFET最多可達(dá)22顆。如果工程師繼續(xù)選擇TO-263或T0-252封裝的MOSFET， 那么整PCB(印制板)尺寸會(huì)非常大，成本也會(huì)大幅提高，這些都將無法滿足OEM的量產(chǎn)化要求。為此，東芝針對性地推出了兩款采用小型低阻抗SOP Advance (WF)封裝的新MOSFET產(chǎn)品—TPHR7904PB和TPH1R104PB，均是車用40 V N溝道功率MOSFET系列的最新產(chǎn)品。這兩款新MOSFET產(chǎn)品采用最新第九代U-MOS IX-H溝槽工藝制造，采用小型低阻抗封裝，具備低導(dǎo)通電阻，最大導(dǎo)通電阻僅為0.79 mΩ，因此有助于降低導(dǎo)通損耗在此基礎(chǔ)上，東芝還率先推出了量產(chǎn)化的DSOP Advance（WF）封裝的MOSFET——TPWR7904PB和TPW1R104PB，突出的特點(diǎn)是采用的雙面散熱封裝及最新芯片工藝可以大大提升MOSFET的散熱效率，實(shí)現(xiàn)高散熱性和低導(dǎo)通電阻特性。導(dǎo)通損耗所產(chǎn)生的熱量得到有效消散，因此散熱設(shè)計(jì)靈活性得到提高。此類產(chǎn)品量產(chǎn)，帶給大電流電機(jī)應(yīng)用客戶更多的散熱設(shè)計(jì)選擇。

　　3.4 Dialog針對座艙、車身、底盤的解決方案

       在汽車應(yīng)用方面，Dialog半導(dǎo)體公司主要專注于行業(yè)分類中的三大類應(yīng)用領(lǐng)域，它們的趨勢分別如下。

　　? 座艙電子。消費(fèi)者要求車載信息娛樂系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供像手機(jī)一樣的用戶體驗(yàn)，具有始終開啟的連接、高質(zhì)量的觸摸屏、多功能和快速響應(yīng)。Dialog提供針對組合儀表的PMIC、CMIC、LED背光；以及針對Head Units /信息娛樂系統(tǒng)/中控臺的PMIC、CMIC、觸覺控制驅(qū)動(dòng)、LED背光等產(chǎn)品。

　　?車身和安全。在車身和安全應(yīng)用中， Dialog主要專注在無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)（KLE）和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）。無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)可以進(jìn)一步分為兩個(gè)產(chǎn)品類別：鑰匙和車載傳感器，Dialog為其提供PMIC、CMIC和具有加密通信和定位功能的藍(lán)牙低功耗（BLE）解決方案。針對汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS），Dialog提供市場領(lǐng)先的超低功耗BLE解決方案。

　　?底盤和安全。在汽車底盤和安全方面，Dialog提供的產(chǎn)品有：針對ADAS的PMIC和CMIC； 針對車前燈的LED驅(qū)動(dòng)；針對Telematics（信息娛樂）的PMIC和CMIC；針對電機(jī)控制的定制ASIC； 針對連接和網(wǎng)關(guān)的PMIC、CMIC和藍(lán)牙低功耗方案。

　　為此，Dialog提供一系列汽車應(yīng)用解決方案，包括靈活、可擴(kuò)展、高度集成和散熱高效的電源管理IC（PMIC）；可配置混合信號IC（CMIC）；電機(jī)控制IC；藍(lán)牙低功耗IC（BLE）和觸覺控制驅(qū)動(dòng)IC。具體應(yīng)用在如下領(lǐng)域。

　　4  存儲器的趨勢

　　4.1 美光內(nèi)存和存儲技術(shù)賦能自動(dòng)駕駛汽車

　　自動(dòng)駕駛汽車正在從未來的夢想變成當(dāng)下的現(xiàn)實(shí)。最終，自動(dòng)駕駛或?qū)氐兹〈祟愸{駛員，道路上再也沒有昏昏欲睡、精力不濟(jì)或分心的司機(jī)。一輛汽車要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，必須由人工智能系統(tǒng)先進(jìn)行大量的訓(xùn)練，以便了解如何觀察路況、理解路況，并在任何可能的交通狀況下做出正確的決策。想要了解駕駛環(huán)境，就需要汽車上的海量傳感器捕獲海量數(shù)據(jù)，然后由汽車的自動(dòng)駕駛計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理這些數(shù)據(jù)。

　　基于人工智能的高性能計(jì)算機(jī)采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，這使得自動(dòng)駕駛汽車的駕駛能力優(yōu)于人類。各種不同的傳感器協(xié)同運(yùn)行，可以全方位、全天候、以更遠(yuǎn)距離、更高精度地觀察整個(gè)環(huán)境，這是人類駕駛員無法企及的。

　　在此背景下，汽車已經(jīng)進(jìn)入了前沿計(jì)算領(lǐng)域。如果說個(gè)人電腦曾經(jīng)推動(dòng)了存儲技術(shù)的發(fā)展，那么汽車工業(yè)很可能成為未來存儲技術(shù)發(fā)展的引擎。

　　例如，預(yù)計(jì)自動(dòng)駕駛汽車所包含的代碼行數(shù)將超過迄今為止的任何其它軟件平臺。預(yù)計(jì)到2020年，一輛普通汽車將包含超過3億行代碼，將配備1 TB以上的存儲，并且需要超過每秒1 TB的內(nèi)存帶寬來支持自動(dòng)駕駛平臺所需的計(jì)算性能。這些數(shù)據(jù)在-40?C~125?C的氣溫條件下都可以進(jìn)行訪問和處理。

　　美光作為領(lǐng)先的汽車內(nèi)存供應(yīng)商，擁有超過28年的相關(guān)豐富經(jīng)驗(yàn)，其先進(jìn)的、符合車用規(guī)定的汽車內(nèi)存解決方案已經(jīng)上路運(yùn)行數(shù)百萬英里，助力汽車制造商實(shí)現(xiàn)具有創(chuàng)新性的構(gòu)想。美光是汽車內(nèi)存解決方案、圖形內(nèi)存（例如GDDR5和GDDR6）領(lǐng)域公認(rèn)的領(lǐng)先廠商?？傊?，美光提供全面的基于閃存和DRAM的產(chǎn)品組合，專為車載信息娛樂、儀表盤、車聯(lián)網(wǎng)和先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）等汽車相關(guān)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求。美光科技近期發(fā)布的產(chǎn)品包括如下。

　　?2019年6月推出新型 UFS 2.1 托管型NAND 產(chǎn)品，滿足了車載信息娛樂系統(tǒng)和儀表盤對于快速啟動(dòng)和更高帶寬的需求。

　　?2018年底，推出高密度汽車級NOR閃存產(chǎn)品組合，幫助下一代超高溫解決方案快速可靠地啟動(dòng)安全系統(tǒng)，以滿足下一代ADAS傳感器和控制單元的需求。

　　4.2 兆易車用SPI NOR閃存

　　隨著汽車應(yīng)用的不斷升級與更新，對車用系統(tǒng)和存儲芯片提出了更高的要求，主要包括高性能、大容量、小體積及安全可靠性。兆易創(chuàng)新的GD25全系列SPI NOR Flash產(chǎn)品已完成ACE-Q100認(rèn)證并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，邁出了進(jìn)軍汽車市場的重要一步。嚴(yán)格來講，除了發(fā)電機(jī)及汽車底座，該系列產(chǎn)品幾乎可用于車身的各個(gè)部分，包括車載娛樂系統(tǒng)、智能駕 駛 系 統(tǒng) 、 顯 示 系 統(tǒng) 、導(dǎo)航系統(tǒng)、攝像頭、傳感器、車聯(lián)網(wǎng)模塊等等。兆易創(chuàng)新汽車市場總監(jiān)史有強(qiáng)表示：“目前的汽車電子市場，汽車顯示系統(tǒng)、輔助駕駛系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)等是很具有潛力的領(lǐng)域，也是兆易創(chuàng)新現(xiàn)在與未來主要發(fā)力方向之一?！?/p>

　　?汽車顯示系統(tǒng)

　　汽車顯示系統(tǒng)已具備越來越多的顯示屏、儀表視屏尺寸越來越大、分辨率增大，勢必對Flash提出更高的需求。兆易創(chuàng)新的小尺寸封裝的GD25系列NOR Flash產(chǎn)品，即可滿足小型化、低功耗需求。

　　?輔助駕駛系統(tǒng)

　　在自動(dòng)駕駛等新應(yīng)用場景的驅(qū)動(dòng)下，NOR Flash迎來快速成長。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，必然包括傳感器技術(shù)更新?lián)Q代，用于大量的信息采集，用于存儲采集動(dòng)作的控制程序的NOR Flash需要更精密、小型化；在匯總數(shù)據(jù)、進(jìn)行大量數(shù)據(jù)處理時(shí)，則需要高速、穩(wěn)定、安全可靠的NOR Flash來存儲和讀取程序。兆易創(chuàng)新的USON8  的小尺寸封裝產(chǎn)品，可同時(shí)滿足小型、高速的需求。更高性能的大容量產(chǎn)品(1 Gbit)以及高可靠性SPI/SLC NAND產(chǎn)品的擴(kuò)展認(rèn)證也在密切進(jìn)行中。

　　作為汽車電子的新興與主力發(fā)展方向，車載接入系統(tǒng)是不可或缺的一部分，從車身來說，有車載以太網(wǎng)，從對外的連接來看， 有無線接入、5G接入等。兆易創(chuàng)新提供全新一代高速產(chǎn)品系列，可顯著提高數(shù)據(jù)吞吐率，主要面向車載、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等需要將大容量代碼快速讀取、保證系統(tǒng)上電后及時(shí)響應(yīng)的應(yīng)用。

　　兆易創(chuàng)新致力于提供一站式服務(wù)，并擁有豐富的技術(shù)專利，涵蓋 NOR Flash、 NAND Flash、 MCU 等芯片關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，并在靈活度和產(chǎn)品更新度上體現(xiàn)競爭優(yōu)勢，在產(chǎn)品性能、功能定義上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

　　參考文獻(xiàn)

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　　本文來源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第8期第8頁，歡迎您寫論文時(shí)引用，并注明出處