ARM進(jìn)一步深入汽車(chē)電子領(lǐng)域

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

摘要：恩智浦已經(jīng)發(fā)布了面向普通市場(chǎng)的新型S32K系列微控制器，這些器件適用于汽車(chē)車(chē)身和電機(jī)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(gè)領(lǐng)域過(guò)去一直被專(zhuān)有架構(gòu)器件主導(dǎo)。車(chē)身應(yīng)用對(duì)控制器的需求日益增加，此類(lèi)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(hù)群體提供基于 ARM 的微控制器控制。這些器件特別適用于車(chē)身系統(tǒng)，例如車(chē)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(chē)級(jí)工具和軟件與一系列基于 ARM Cortex 的可擴(kuò)展 MCU 組合在一起，這些MCU能滿(mǎn)足未來(lái)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(fù)使用率，同時(shí)縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 該系列的第一個(gè)成員 S32K144 目前已經(jīng)通過(guò)分銷(xiāo)渠道向普通市場(chǎng)銷(xiāo)售，它采用 ARM Cortex-M4F 內(nèi)核，支持浮點(diǎn)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(gè)系列成員具有可擴(kuò)展性能、可選大小的閃存(128KB 至 2MB)，部分型號(hào)采用ARM Cotex-M0+ 內(nèi)核，它們將于未來(lái)幾個(gè)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(dá)到 8Mb/s)，還采用符合 SHE 規(guī)范的 CSEc 硬件安全模塊以實(shí)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(chē)級(jí)軟件——恩智浦的免費(fèi) S32 Design Studio IDE 和全面軟件開(kāi)發(fā)包 (SDK)，可以最大程度地提高重復(fù)使用率，讓客戶(hù)能夠快速響應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)要求。

車(chē)身控制市場(chǎng)發(fā)展

　　車(chē)身控制應(yīng)用有時(shí)會(huì)被忽視，因?yàn)閺谋砻鎯r(jià)值看來(lái)，其他一些應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展步伐更快，例如高級(jí)輔助駕駛、安全和電氣化動(dòng)力系統(tǒng)。但是，車(chē)身功能數(shù)量眾多，需要使用大量的微控制器來(lái)操控，這意味著車(chē)身應(yīng)用對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)商具有非常重要的意義。

　　作為第二大汽車(chē)微控制器供應(yīng)商(僅位列 Renesas 之后)，恩智浦在車(chē)身領(lǐng)域扮演了重要角色。恩智浦提供廣泛的長(zhǎng)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(chē)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(jìn)一步擴(kuò)展該產(chǎn)品組合，它是幾個(gè)基于 ARM 的 MCU/MPU 系列中的第一個(gè)系列，帶來(lái)全新硬件設(shè)計(jì)選項(xiàng)，還提供恩智浦的汽車(chē)級(jí)軟件和工具，以及來(lái)自龐大 ARM 生態(tài)系統(tǒng)的第三方工具支持。

　　15 家全球頂級(jí)汽車(chē)制造商中已經(jīng)有 10 家在下一代汽車(chē)中使用 S32K，因而 S32K MCU 系列必將成為車(chē)身 ECU 發(fā)展的未來(lái)方向。隨著 S32K 系列開(kāi)始通過(guò)分銷(xiāo)渠道銷(xiāo)售，它在普通市場(chǎng)上的采用率也將進(jìn)一步提高，包括汽車(chē)二級(jí)和三級(jí)供應(yīng)商。

　　多家汽車(chē)供應(yīng)商已經(jīng)在設(shè)計(jì)中采納了 S32K。該產(chǎn)品系列面向普通市場(chǎng)推出后，將被更廣泛的客戶(hù)群體采用。恩智浦現(xiàn)在向廣泛的客戶(hù)群體提供基于 ARM 的可擴(kuò)展汽車(chē)級(jí)車(chē)身 MCU 產(chǎn)品組合。恩智浦宣稱(chēng)，該系列提供的廣泛生態(tài)系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)化工作，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間并降低開(kāi)發(fā)成本。

　　Renesas 也是車(chē)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(gè)領(lǐng)域，還有多家其他供應(yīng)商，其中一些(如 Microchip 和 Cypress 等)專(zhuān)門(mén)面向相對(duì)低價(jià)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(chē)上的一半以上微控制器都用于車(chē)身應(yīng)用，安裝量超過(guò)了 13 億個(gè)(圖 2)。