MCU/SoC助力本土車企追趕世界

編者按：智能互聯(lián)和自動(dòng)駕駛是未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)的一個(gè)大的趨勢(shì)，其中安全問(wèn)題和汽車圖像處理問(wèn)題變得尤為重要。瑞薩電子面對(duì)這一趨勢(shì)會(huì)有怎樣的對(duì)策呢?又將怎樣看待中國(guó)的汽車電子業(yè)?

本土主機(jī)廠渴望新技術(shù)

　　電子產(chǎn)品世界：中國(guó)本土車廠的特點(diǎn)是什么?

　　趙明宇：首先本土車廠逐漸跟全球汽車的發(fā)展策略一致，例如車更加智能化，動(dòng)力系統(tǒng)更加優(yōu)化，汽車排放效率也因此得以提高;其次，中國(guó)市場(chǎng)要做得低成本化，即性價(jià)比更高;再有，我們還要做一些本地化、定制化的改進(jìn)，例如寶馬和奔馳向中國(guó)市場(chǎng)推出加長(zhǎng)版車，因?yàn)閲?guó)人喜歡大車，喜歡坐在車后部。

　　電子產(chǎn)品世界：本土主機(jī)廠應(yīng)該如何改進(jìn)，才能提升競(jìng)爭(zhēng)力?

　　趙明宇：國(guó)內(nèi)主機(jī)廠的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)在越來(lái)越全面了。而在2008年之前，國(guó)內(nèi)的技術(shù)主導(dǎo)力較弱，技術(shù)基本上掌握在全球大型一級(jí)供應(yīng)商手里，本土廠商沒(méi)有能力跟這些大的一級(jí)供應(yīng)商去進(jìn)行技術(shù)合作。此后本土廠商一直在著力發(fā)展自己的技術(shù)能力，今天很多本土車廠在進(jìn)行大量的資金、技術(shù)上的投入，力圖使自己能夠?qū)ο到y(tǒng)的了解程度更加深入，來(lái)控制一級(jí)供應(yīng)商制造出符合自己需求的產(chǎn)品。

　　所以國(guó)內(nèi)現(xiàn)在從技術(shù)發(fā)展上看，開(kāi)始進(jìn)行平臺(tái)化的建設(shè)，之前他們大多基于產(chǎn)品，但是現(xiàn)在隨著車的產(chǎn)量越來(lái)越大，平臺(tái)化已被提到非常緊迫的日程。通過(guò)平臺(tái)化，一是降低開(kāi)發(fā)維護(hù)成本，另外能夠更好地提供下一代整車的競(jìng)爭(zhēng)力。

　　電子產(chǎn)品世界：中國(guó)車企能否在短時(shí)間內(nèi)彎道超車?

　　趙明宇：汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展在國(guó)外經(jīng)歷了上百年的時(shí)間，我覺(jué)得中國(guó)的車企也要扎扎實(shí)實(shí)，從開(kāi)始一點(diǎn)一滴地把技術(shù)積累起來(lái)。當(dāng)然現(xiàn)在國(guó)外的技術(shù)發(fā)展非常完善了，我們能拿到很多借鑒，但是并不意味著能夠拿到所有工具。國(guó)外車廠用了幾十年的投入，甚至用鮮血換來(lái)的一些經(jīng)驗(yàn)，他不會(huì)輕易地賣給你的。

　　例如，我們能夠造發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠造硬件，但是在發(fā)動(dòng)機(jī)控制這方面永遠(yuǎn)拿不到最先進(jìn)的技術(shù)。

　　中國(guó)人能把人送到外太空，而且能安全地返回，在這一點(diǎn)上，我們不輸于任何發(fā)達(dá)國(guó)家。如果我們?cè)谄嚠a(chǎn)業(yè)上腳踏實(shí)地地去做，我想這個(gè)距離會(huì)越來(lái)越短，最終我們會(huì)達(dá)到和發(fā)達(dá)國(guó)家一樣的水平;再加上中國(guó)人的聰明才智，我們會(huì)超越。但這需要時(shí)間來(lái)保證，也需要大量的政策、資金來(lái)保證，但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，彎道超車，不太現(xiàn)實(shí)。

　　電子產(chǎn)品世界：本土車廠與半導(dǎo)體廠商的合作模式發(fā)生了什么樣的變化?

　　趙明宇：我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)的構(gòu)成方式已發(fā)生了一些變化，就是車廠與二級(jí)供應(yīng)商(Tier 2，即半導(dǎo)體供應(yīng)商)會(huì)有一些直接的交流。為此，瑞薩也讓主機(jī)廠認(rèn)識(shí)到瑞薩產(chǎn)品及價(jià)值。這時(shí)我們要做解決方案的開(kāi)發(fā)，讓車廠意識(shí)到這個(gè)方案對(duì)其下一代平臺(tái)的規(guī)劃是有作用的。所以在研發(fā)的環(huán)節(jié)上，瑞薩或多或少地有點(diǎn)類似于一級(jí)供應(yīng)商(Tier 1)，但是不做最后產(chǎn)品的驗(yàn)證。

　　電子產(chǎn)品世界：目前瑞薩和本土車企如何合作?

　　趙明宇：這取決于某個(gè)車廠具體的需求。實(shí)際上不一定要跟車廠進(jìn)行聯(lián)合開(kāi)發(fā)，而是要幫助車廠更好地去理解某一項(xiàng)具體技術(shù)。瑞薩是日本公司，在日本市場(chǎng)有很多成熟的應(yīng)用技術(shù)。相比于其他市場(chǎng)，比如新能源，全球在新能源市場(chǎng)只有日本市場(chǎng)是真正大量地開(kāi)發(fā)新能源的產(chǎn)品，而且大量實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)，這方面瑞薩有非常多的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，愿意把在日本市場(chǎng)學(xué)到的東西，應(yīng)用到中國(guó)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)上來(lái)。

智能互聯(lián)、自動(dòng)駕駛設(shè)計(jì)

　　電子產(chǎn)品世界：汽車產(chǎn)業(yè)目前一個(gè)大趨勢(shì)是智能互聯(lián)、無(wú)人駕駛。瑞薩面臨著怎樣的機(jī)遇?

　　趙明宇：智能互聯(lián)是根據(jù)自動(dòng)駕駛衍生出來(lái)的。自動(dòng)駕駛會(huì)是汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的終極目標(biāo)。但是什么時(shí)候會(huì)真正實(shí)現(xiàn)，尤其在中國(guó)市場(chǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)，那可能會(huì)是一個(gè)比較漫長(zhǎng)的過(guò)程。車如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛無(wú)非是兩大塊：一是對(duì)外界的感知，即像人一樣能夠?qū)χ車h(huán)境進(jìn)行觀察;二是根據(jù)這些觀察，對(duì)車進(jìn)行控制。

　　智能互聯(lián)要云端服務(wù)，這又提出了一個(gè)在更廣空間上的需求，就是對(duì)于整個(gè)城市或者車存在的環(huán)境，通過(guò)大數(shù)據(jù)，對(duì)行駛性能和安全性進(jìn)行必要的補(bǔ)充。當(dāng)然，大數(shù)據(jù)也包括整個(gè)車的導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、車-車之間的互聯(lián)，所有這些技術(shù)都是按照汽車自動(dòng)駕駛目標(biāo)而衍生出來(lái)的，這些技術(shù)會(huì)逐漸應(yīng)用到目前的汽車設(shè)備里。

　　電子產(chǎn)品世界：這些技術(shù)的發(fā)展，對(duì)像瑞薩這樣的半導(dǎo)體、MCU供應(yīng)商，能夠提供什么樣的技術(shù)和解決方案?

　　趙明宇：所有這些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都是基于硬件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)的核心就是MCU(微控制器)和SoC(系統(tǒng)芯片)，以及它周圍的電子器件。這些對(duì)于半導(dǎo)體公司是一個(gè)非常巨大的潛在市場(chǎng)。

　　在車對(duì)周圍環(huán)境的感知上，瑞薩有ADAS(高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng))，包含基于攝像頭的圖像識(shí)別系統(tǒng)，基于毫米波雷達(dá)的雷達(dá)系統(tǒng)等。我們有可直觀地看到周邊的環(huán)視系統(tǒng)的方案，環(huán)視系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單地把四面圖像或更多的圖像簡(jiǎn)單地拼接起來(lái)，在這種圖像采集的基礎(chǔ)之上，還要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人、路線路標(biāo)等的實(shí)時(shí)識(shí)別，只有達(dá)到這種像人一樣的判斷力時(shí)，它才去采取必要的策略，決定該怎么去控制車。瑞薩的下一代產(chǎn)品方案里，這些功能基本上都實(shí)現(xiàn)了。

　　智能互聯(lián)，即云端的服務(wù)，同樣瑞薩也有相關(guān)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。但是這里有一個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)，就是把車聯(lián)到云端/互聯(lián)網(wǎng)上時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的危險(xiǎn)，即從外面輸入的信息，怎么判斷它是一個(gè)有效的信息，或者是有害的信息?今天我們?cè)诩依锸褂镁W(wǎng)絡(luò)時(shí)會(huì)有黑客，車一樣會(huì)面臨這種風(fēng)險(xiǎn)。所以如何實(shí)現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)安全的保護(hù)是今后自動(dòng)駕駛過(guò)程中，或者跟云端互聯(lián)中一個(gè)非常大的挑戰(zhàn)。

　　今天瑞薩在推的很多相關(guān)器件中，都內(nèi)嵌了硬件的security(安全)功能，當(dāng)數(shù)據(jù)從云端下來(lái)的時(shí)候，可以通過(guò)加密的算法，把實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)放在硬件上處理(注：因?yàn)檐浖幚淼乃俣容^慢)，來(lái)保證最后進(jìn)入到系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)的有效性，而不是有害的。

　　電子產(chǎn)品世界：貴公司環(huán)視系統(tǒng)的進(jìn)展如何?

　　趙明宇：瑞薩有一個(gè)專門(mén)的SoC產(chǎn)品線：R-Car。其中在國(guó)內(nèi)推出的面向高清攝像頭的是R-CAR V2H，最多支持6路的高清百萬(wàn)像素級(jí)的攝像頭。車廠對(duì)于下一代ADAS的功能要求，不僅是對(duì)線路、路標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，還要對(duì)行人進(jìn)行識(shí)別。實(shí)際上，怎么來(lái)確定這是一個(gè)人還是動(dòng)物，要對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行提取，是運(yùn)算量非常龐大的工程。

　　R-CAR V2H是硬件處理器，6路的輸入后面配有相關(guān)的圖像處理器。它們都封裝在同一個(gè)SoC里，這樣圖像在進(jìn)入到CPU工作之前，大部分處理已經(jīng)完成了。

　　電子產(chǎn)品世界：ADAS是360°環(huán)視的嗎?

　　趙明宇：到今天為止，瑞薩在國(guó)內(nèi)推的是標(biāo)清方案，因?yàn)闃?biāo)清成本較低，國(guó)內(nèi)對(duì)成本還是比較敏感的。標(biāo)清是基于模擬攝像頭，30萬(wàn)像素，4個(gè)攝像頭，基于360°環(huán)視，包括3D環(huán)視。在這個(gè)基礎(chǔ)之上，瑞薩還提供了路線偏移報(bào)警(LDW)，這些都是非常成熟的。我們現(xiàn)在正在響應(yīng)國(guó)內(nèi)車廠的號(hào)召，認(rèn)為標(biāo)清已經(jīng)不足以滿足市場(chǎng)客戶的新需求，所以正向高清遷移。對(duì)于高清產(chǎn)品，瑞薩有產(chǎn)品已經(jīng)投放市場(chǎng)了，瑞薩要做的就是能夠提供一個(gè)像標(biāo)清一樣的比較完整的解決方案，現(xiàn)在這個(gè)方案正在開(kāi)發(fā)中。

車用SoC/MCU的發(fā)展趨勢(shì)

　　電子產(chǎn)品世界：ARM核MCU/SoC在汽車?yán)锏膽?yīng)用是不是會(huì)越來(lái)越多?

　　趙明宇：瑞薩芯片也有基于ARM核的，針對(duì)不同的應(yīng)用，有單核、雙核、8核等，針對(duì)不同的應(yīng)用會(huì)有不同的產(chǎn)品。

　　與娛樂(lè)相關(guān)的應(yīng)用，ARM核芯片會(huì)逐漸成為主流，因?yàn)锳RM在整個(gè)的開(kāi)發(fā)體系、開(kāi)發(fā)工具上非常普及。但是在跟車的控制相關(guān)上，可能還需要一些時(shí)間。因?yàn)楫吘姑考夜径加凶约旱暮?，?duì)自己核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是最清楚的。汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)質(zhì)量的要求要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于工業(yè)和消費(fèi)類，ARM提供的核可能是一個(gè)黑盒子，在整個(gè)開(kāi)發(fā)策略中還是有一定的局限性的。

　　電子產(chǎn)品世界：車用MCU主要是16位還是32位?

　　趙明宇：現(xiàn)在向國(guó)內(nèi)主流推的是32位機(jī)和16位機(jī)，16位機(jī)主要面對(duì)一些低端應(yīng)用，就是對(duì)實(shí)時(shí)性或者功能要求不太強(qiáng)的應(yīng)用，比如后視鏡。

　　電子產(chǎn)品世界：車用MCU的工藝發(fā)展趨勢(shì)是什么?

　　趙明宇：像手機(jī)一樣，汽車芯片對(duì)工藝的要求越來(lái)越高，運(yùn)算能力越來(lái)越強(qiáng)。之前我們用的是90nm，現(xiàn)在主推40nm。因?yàn)?0nm工藝的芯片運(yùn)算能力更強(qiáng)，同時(shí)成本會(huì)比90nm低，因?yàn)楹?jiǎn)單地說(shuō)，一個(gè)MCU里占空間較大的是Flash(閃存)。如果工藝越高，F(xiàn)lash占的空間會(huì)越少，即一個(gè)晶圓上切割的產(chǎn)品數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，因此MCU/SoC的性能提升了，功耗降低了。這種競(jìng)爭(zhēng)會(huì)一直持續(xù)下去。

　　電子產(chǎn)品世界：貴公司的R-Car目前有多少代產(chǎn)品了?

　　趙明宇：R-Car是瑞薩的一個(gè)產(chǎn)品系列。最早用在導(dǎo)航，在導(dǎo)航里已有超過(guò)1.6億片。R-Car已經(jīng)發(fā)展至第四代。第一代專門(mén)用來(lái)做導(dǎo)航。第二代又有了很多子系列，有的能做ADAS，也有專做導(dǎo)航的，還有專做高端顯示儀表，還有一個(gè)比較非常完善的產(chǎn)品，就是H28，它的功能原則上能把前面的子系列全部涵蓋。但是到了第三代，面對(duì)的是一個(gè)更高端和細(xì)分的市場(chǎng)。這樣一代一代下來(lái)，相關(guān)的子系列越來(lái)越豐富。

本文來(lái)源于中國(guó)科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2016年第4期第1頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。