成功可以復制，富士通攜新一代FRAM進軍高端車載應用市場！

       在前不久巴塞羅那舉行的奧迪首屆全球品牌峰會上，奧迪新一代A8旗艦級轎車正式首發(fā)，成為世界上第一款L3級自動駕駛量產車。至此，自動駕駛技術第一次真真切切地接管了人類手中的方向盤!盡管奧迪表示新A8僅在60km/h以下的低速條件實現(xiàn)了自動駕駛，但仍然賺足了全球車友的“眼球”。在消費者為之狂歡的同時，新A8也進一步引發(fā)了消費者與業(yè)界對自動駕駛系統(tǒng)“可靠性”的思考——你真的敢坐自動駕駛開的車么?

　　圖1：奧迪A8自動駕駛技術采用多種傳感器

　　“事實上，自動駕駛或者說ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))的本質是汽車與環(huán)境的對話，通過傳感器采集數據、存儲器記錄數據、處理器運算數據以及反饋等過程實現(xiàn)。而這些過程都需在極短的時間內完成，除了高速以外，關鍵中的關鍵——可靠性必須保證!”富士通電子元器件(上海)有限公司產品管理部總監(jiān)馮逸新在近日舉辦的第五屆汽車數字化座艙高峰論壇演講中這樣表示。作為ICT行業(yè)知名的高性能存儲器廠商之一，富士通半導體的鐵電隨機存儲器產品(以下簡稱FRAM)在三表、物流、醫(yī)療等市場領域已獲得成功拓展。為響應汽車領域的客戶需求，在2017年推出適用于車載應用的FRAM產品“MB85RS256TY ”和“MB85RS128TY ”，新產品從內部回路開始重新設計，進一步提高產品可靠性，運行溫度范圍擴大至零下40度~125℃，并通過AEC-Q100標準認證。

　　小試TPMS細分市場，倍耐力或將首發(fā)FRAM-inside輪胎

　　根據美國市場調查機構策略分析公司(IMS)數據顯示，汽車電裝配件市場預計將從2015年的2390億美元飛速增長到2020年的3033億美元。而在中國，鑒于中國新車評價規(guī)程(C-NCAP)將于2018年加入關于AEB等功能的檢測，國內ADAS市場也將迎來前所未有的增長。因此，IMS對中國ADAS市場規(guī)模的預測也十分樂觀，預計到2020年中國ADAS市場規(guī)模將從2014年的100億元左右增長到接近800億元，年均增速在30%-40%。

　　圖2：中國ADAS市場規(guī)模及增速(來源：IMS)

　　“ADAS系統(tǒng)要求車載電子的所有子系統(tǒng)，如傳感器、攝像機、CAN通信、車載HMI等必須實時和持續(xù)地存儲當前狀態(tài)信息進行實時監(jiān)控、記錄、分析或處理。在如此嚴苛的規(guī)范下，具備非易失性、高速寫入以及高度寫耐久性的FRAM存儲器正好滿足自動駕駛所要求的可靠性和無遲延的要求!因此，隨著ADAS技術愈發(fā)成熟，F(xiàn)RAM在該領域的機會也越來越大?！瘪T逸新面對客戶的產品問詢時指出。

　　在ADAS細分領域的TPMS應用中，富士通已邁出搶占車載應用市場的第一步。據透露，富士通FRAM存儲器已經被倍耐力(Pirelli)輪胎率先采用，應用于其所生產機動車輪胎的TPMS系統(tǒng)中，以實現(xiàn)可靠的低功耗、高速寫入以及高耐久的數據處理功能。倍耐力是世界上享有盛名的輪胎公司之一，具有100多年歷史的倍耐力輪胎本身已成為輪胎業(yè)“可靠質量”與“優(yōu)異性能”的代名詞!

　　圖3：FRAM的高性能可滿足TPMS應用中各類需求

　　“汽車產業(yè)正經歷史上最大幅度的轉型。通過全新FRAM解決方案，我們得以支持創(chuàng)新公司將創(chuàng)意轉化為實際產品。我們不只為全球的客戶提供器件，更為基于此FRAM的每項開發(fā)項目提供顧問服務，與客戶一起克服挑戰(zhàn)并協(xié)助他們加快創(chuàng)新流程?！瘪T逸新說道。據悉，倍耐力將富士通的FRAM搭配一些ASIC、Sensor等進行SiP封裝后應用在胎壓監(jiān)測中，該款輪胎預計將于2018年年底量產，屆時會成為全球首款FRAM-inside的高性能輪胎。獲得倍耐力的青睞歸其原因，他認為：一是輪胎的電池在出廠后難以更換，F(xiàn)RAM低功耗的特性使之在這一方面頗具優(yōu)勢;二是胎壓數據必須頻繁地寫入與記錄，按一秒寫入一次計算， 使用10年則累計寫入3.2億次，而FRAM可支持寫入的次數高達10萬億 (即1013) 次，故在面對高度寫耐久性的挑戰(zhàn)時可以完美應對!

　　新能源汽車爆發(fā)在即，成車載FRAM又一關鍵切入點

　　與此同時，汽車市場的另一熱門領域——新能源汽車的爆發(fā)也正在迎來指數攀升的重要階段。無論是各大整車廠，如特斯拉、豐田、廣汽等已不斷投入、自主研發(fā)車載蓄電池的“大野心”，還是中國政府政策推動下的2020年之前中國新能源汽車保有量達到五百萬臺的“小目標”，都預示著新能源汽車井噴的時間點愈趨愈緊。

　　圖4：2015年新能源車銷量統(tǒng)計，多款中國車廠型號上榜

　　“當前新能源車中BMS(電池管理系統(tǒng)) + 電池包的價格，相當于整車成本的1/3至1/2，比重非常高?！瘪T逸新向媒體透露道，“正因為BMS以及電池包在新能源汽車中處于十分重要的位置，所以這些單元、組件的實時數據監(jiān)測也需要可靠的存儲器來記錄。目前，國內領先的汽車類公司中，如比亞迪、科列、沃特瑪等，均已采用富士通性能突出的FRAM產品加入其BMS等新能源汽車的設計中?！?/p>

　　BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數實時監(jiān)測;電池狀態(tài)估計;在線診斷與預警;充、放電與預充控制;均衡管理和熱管理等等。簡單舉個例子，電池單元電量一般維持在30%~75%之間表示正常運作，如有不均衡的情況需從別的單元補充過來，這時系統(tǒng)需要檢測記錄電池單元的電量、溫度、電壓、電流等數據，而且單次監(jiān)測記錄的時間不能間隔太長。這也就意味著，BMS的數據記錄與寫入同樣非常頻繁，對非易失性存儲器的寫入次數要求比較高。

　　“一般而言，某些BMS、電池包的制造商可能由于成本的因素不選用FRAM，而選用E2PROM代替，但其實未必真的能節(jié)約成本。”馮逸新解釋講，“他們往往沒有意識到FRAM與E2PROM的工作方式存在很大差異。”

　　圖5：FRAM相較E2PROM具有更優(yōu)秀的耐久性

　　如上圖所示，F(xiàn)RAM的寫入次數約為E2PROM的107倍，這表示在同樣的寫入次數需求下后者需要的整體容量要大得多。假設FRAM是4KB容量，雖然小，卻允許在整塊memory的同一區(qū)域中重復地寫入1013次數據。相反E2PROM容量可以遠比4KB大，但受寫入次數的限制(僅106次)，如果整塊memory中A區(qū)域達到寫入次數限制后， A區(qū)域的數據穩(wěn)定寫入將得不到保證，需另外換一個B區(qū)域重新寫;那么新舊區(qū)域的更換過程就需要Wear Leveling(損耗均衡技術)來控制，這在無形中增加了軟件配置成本。

　　再者，F(xiàn)RAM寫入速度約為E2PROM的3萬倍，在斷電等特殊情況發(fā)生時，前者能夠在極短時間內(0.00015ms左右)寫入數據并保存，而后者為了保證斷電瞬間仍能記錄數據，就常常需要選用超級電容在電路中 “補電”，這又是一筆成本的開銷。而且，為了預留充足的寫入次數，特別像BMS這樣頻繁記錄數據的應用中，E2PROM的容量需求越大，成本也就水漲船高。換言之，E2PROM的成本就相當于自身容量+電容+軟件，這樣跟FRAM對比就并沒有太大成本優(yōu)勢了。

　　中國汽車產業(yè)崛起的FRAM機遇

　　“過去十年，中國的汽車Tier-1企業(yè)從技術零積累，到如今具備一定的自主技術，已經有底氣、也有實力可以跟一些外國品牌來競爭。這為像FRAM這樣的高性能器件帶來機遇。” 馮逸新表示:“中國企業(yè)若想將對手打敗或者說盡量站在同樣的位置，就需要跟國際車規(guī)級標準看齊，選用更好質量的、更可靠的電子元器件，來設計制造更先進的產品?！笔聦嵣?，多位業(yè)內專家也曾從另外一個角度給出類似的觀點——中國目前汽車相關的企業(yè)數量太多，按發(fā)展規(guī)律而言，未來肯定要通過淘汰，整合到一個合理的范圍，而能夠突圍的企業(yè)必定是質量與性能雙優(yōu)的品牌!

　　“富士通希望通過FRAM的力量促進中國汽車產業(yè)的升級，我們預計車載應用市場的爆發(fā)將在未來一兩年內讓FRAM的亞洲營收翻倍，而中國市場將占據其中的較大份額。” 馮逸新表示，“同時，富士通十分歡迎且愿意與MCU、主控等方案廠商協(xié)同合作，選用FRAM產品來搭配設計車載應用的total solution，一起做大、做好整個存儲器市場!”