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汽車電子為半導(dǎo)體帶來的挑戰(zhàn)

作者:王瑩,毛爍 時間:2019-08-12 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  王?瑩,毛?爍?(《電子產(chǎn)品世界》,北京,100036)

本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/201908/403601.htm

  摘?要:/自動駕駛、新能源汽車驅(qū)動了汽車電子的變革,、、攝像頭/圖像傳感器、AI芯片、/管理器件、功率器件、、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)新動向。

  關(guān)鍵詞:;;;;

  1  與攝像頭

  1.1 用于和自動駕駛的雷達與攝像頭

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      大概十年前,恩智浦需要交付的是三十個大客戶,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系統(tǒng),包括管理、汽車的智能駕駛,以及傳動系統(tǒng)如何感知周圍環(huán)境、如何思考、如何連接到云端,各個部位如何操作、汽車的動力總成、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)水準還沒有達到全球的平均水準,是低于世界平均水平的,因此增速很高。以雷達為例,全球汽車雷達的年平均增長率是20%。但是中國的車載雷達增長率達到了40%,是全球汽車雷達年增長率的2倍。

       具體而言,隨著ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))產(chǎn)業(yè)化進程的加速,下一代完全的自動駕駛汽車有望在下一個十年實現(xiàn)。其中,雷達將是自動駕駛領(lǐng)域增長最快的部分,雷達芯片的需求也將在未來幾年激增。自動駕駛需要的不只是一個傳感系統(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,其性能會大幅下降。毫米波雷達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,互為補足和冗余。L3級別以上的自動駕駛還需要激光雷達,因為即使攝像頭也在光學(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,自動緊急剎車系統(tǒng)(AEB)中配備了一個攝像頭系統(tǒng)和一個毫米波雷達系統(tǒng),攝像頭系統(tǒng)和毫米波雷達系統(tǒng)同時反饋有障礙物時,那么就會自動進行緊急剎車。但如果只有攝像頭系統(tǒng)警報,你就需要確認這個攝像頭有沒有誤報或者有沒有錯誤地解讀接收的數(shù)據(jù)。路邊的紙箱不應(yīng)該造成緊急剎車,這對于雷達和攝像頭系統(tǒng)來說都是同樣的要求,這兩項技術(shù)都需要在自動駕駛系統(tǒng)中提供可靠的功能。

  恩智浦在77 GHz毫米波雷達領(lǐng)域處于市場領(lǐng)先的位置,同時也在開發(fā)視覺系統(tǒng),同時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,它們更像是雷達芯片的構(gòu)造,使用雷達的微處理器,運行不同的圖片。恩智浦并不是在構(gòu)造攝像機,也不是在構(gòu)造一個激光掃描儀,而是用恩智浦技術(shù)運行的微控制器()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,例如主動泊車輔助系統(tǒng)。2019年4月,恩智浦宣布已經(jīng)對中國自動駕駛科技公司南京隼眼電子科技有限公司進行了投資。恩智浦是基于RF CMOS技術(shù)的77 GHz汽車雷達傳感器的先驅(qū)和市場領(lǐng)導(dǎo)者,該技術(shù)是實現(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)將得到進一步發(fā)展,以對弱勢道路使用者(注:例如行人、騎車者等)進行檢測和分類、實現(xiàn)全視圖和環(huán)繞視圖應(yīng)用以及成像雷達解決方案,成像雷達可以取代更昂貴、更笨重的技術(shù)。通過與隼眼科技進行合作,恩智浦正在加快大規(guī)模實現(xiàn)雷達傳感器和S32處理產(chǎn)品組合在中國本地的商業(yè)化。

  1.2 用于ADAS和自動駕駛的圖像感知趨勢

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  攝像機在汽車ADAS有舉足輕重的位置?,F(xiàn)在攝像機在中國汽車產(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?,F(xiàn)在車內(nèi)攝像頭有1~5個,隨著自動駕駛進程的提升,汽車可能安裝12~15個攝像頭。

  第一代后視和環(huán)視倒車系統(tǒng)大多采用標清和簡單的前照式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)用于實現(xiàn)自動泊車系統(tǒng)。因此需要性價比高、具有背照式100萬像素和高動態(tài)范圍(HDR)的圖像傳感器,非常少數(shù)系統(tǒng)會升級至200萬像素。現(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ISO26262,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。攝像頭要捕捉司機眼睛和頭部動作,全局快門圖像傳感器是駕駛員監(jiān)控最好的方式,可以捕捉快速運動,無拖影。乘客監(jiān)控則采用RGB-IR的圖像傳感器,以達到白天和夜晚同時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)

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  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)了負增長,2019上半年增長仍舊比較乏力。但我們同時也應(yīng)該意識到,在每年汽車產(chǎn)銷量接近3 000萬的一個如此大的市場,目前的調(diào)整也為產(chǎn)業(yè)升級帶來了一個機會。

  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,各個主機廠、Tier1也開始在這些方向上進行研究、布局。同時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,從而實現(xiàn)將電子電器架構(gòu)中不同的應(yīng)用整合到同一個控制單元,進而實現(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,每個CPU的主頻可以達到400 MHz,并且每個CPU可以支持hypervisor的功能,當我們的系統(tǒng)從之前既有項目移植過來時非常方便。使用該系列MCU可以幫助客戶提高開發(fā)效率,縮短新項目開發(fā)時間,從而加速網(wǎng)聯(lián)車及自動駕駛車的開發(fā)上市時間。

  該產(chǎn)品另一大亮點就是支持不停車OTA(空中下載)功能,從硬件設(shè)計上保證了新舊程序升級時的獨立性。RH850/U2A MCU支持高達16 MB的內(nèi)置Flash(閃存)和3.6 MB的RAM,為用戶未來的功能擴展提供了靈活性。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芯片助力自動駕駛

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  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邊緣計算。在過去的數(shù)年里,我們看到自動駕駛的等級每提高一級,算力差不多要提升一個數(shù)量級。如果要實現(xiàn)全自動駕駛,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,所以自動駕駛?cè)绻脒_到人類的水平,首先要在算力方面達到人類的水平。

  這個等級的算力需要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)同進行設(shè)計。脫離算法和工具鏈,單純談芯片的絕對算力是沒有實際意義的。

  當前的業(yè)界存在一個很大的誤區(qū),往往會把絕對算力當作衡量AI芯片的主要指標,但我們真正需要的是有效算力,需要從四個維度來衡量: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的超級計算機兼數(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。

  依托獨特的軟硬結(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)雜場景進行細粒度、結(jié)構(gòu)化的語義感知,高度可擴展、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提供精準安全的鋰電池監(jiān)控方案

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  以電動化、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125.6萬輛。中國市場占比超過53%,成為推進新能源汽車的主導(dǎo)者(銷量數(shù)據(jù)來源:中國電動汽車百人會)。

  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)部門和消費者的高度關(guān)注。目前工信部正在針對國標《電動汽車用動力蓄電池安全要求》進行汽車行業(yè)強制性國家標準報批公示。而部分領(lǐng)先的車企已經(jīng)率先按照國際標準UL2580進行動力電池的安全認證。相關(guān)安全認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)和保護裝置測試(絕緣防漏電、防塵防水)等測試項目。因此國內(nèi)廠商開始關(guān)注系統(tǒng)級的安全性設(shè)計以及ISO26262標準的引入。集成越來越完備的故障報錯機制、數(shù)據(jù)校驗機制以及冗余監(jiān)控機制是當下新的技術(shù)趨勢。

  ADI致力于提供精準、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)用在混合動力車及純電動車上面的鋰電池監(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式報警。

  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,優(yōu)化了系統(tǒng)的可靠性和安全性。

  同時在新能源汽車的動力電池管理和電機控制系統(tǒng)中,很多地方要進行強弱電信號的隔離。ADI的iCoupler和isoPower系列數(shù)據(jù)和隔離器,具備優(yōu)異的數(shù)據(jù)速率和功率消耗,同時滿足隔離等級要求。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

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  ·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)動電機。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)動機,以高電壓電池和馬達來驅(qū)動。DC/DC轉(zhuǎn)換器由功率元件進行高頻開關(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),可以進行高速開關(guān)動作,在提高安全性的同時,還可以實現(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。

  ?電動壓縮機

  xEV的空調(diào)使用電動壓縮機。為了提高馬達效率需要高電壓,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面向電動壓縮機的IGBT擁有優(yōu)異的短路耐受性,并且還是可以實現(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)動系統(tǒng)高電壓電路進行絕緣,進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。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

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  針對電動助力轉(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系統(tǒng)設(shè)計的核心問題。

  在遵循ISO26262功能安全標準進行系統(tǒng)開發(fā)之上,系統(tǒng)的冗余設(shè)計及未來的線控轉(zhuǎn)向(SBW)設(shè)計都需要對控制器方案進行更全面的考量。同時,為應(yīng)對雙系統(tǒng)控制器、一體化機型對于控制器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(電機柵極預(yù)驅(qū)動器芯片)、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)計需求,東芝推出的電機柵極預(yù)驅(qū)動器芯片TB9081FG內(nèi)部的11通道預(yù)驅(qū)動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)動電路、故障安全繼電器預(yù)驅(qū)動電路和電機電流檢測電路,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。

  除此之外,相比于傳統(tǒng)的EPS控制器,冗余設(shè)計系統(tǒng)中所采用的MOSFET最多可達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)尺寸會非常大,成本也會大幅提高,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)計靈活性得到提高。此類產(chǎn)品量產(chǎn),帶給大電流電機應(yīng)用客戶更多的散熱設(shè)計選擇。

  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。

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  ? 座艙電子。消費者要求車載信息娛樂系統(tǒng)和導(dǎo)航系統(tǒng)能夠提供像手機一樣的用戶體驗,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、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入系統(tǒng)(KLE)和輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS)。無鑰匙進入系統(tǒng)可以進一步分為兩個產(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;針對Telematics(信息娛樂)的PMIC和CMIC;針對電機控制的定制ASIC; 針對連接和網(wǎng)關(guān)的PMIC、CMIC和藍牙低功耗方案。

  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);電機控制IC;藍牙低功耗IC(BLE)和觸覺控制驅(qū)動IC。具體應(yīng)用在如下領(lǐng)域。

  4  的趨勢

  4.1 美光內(nèi)存和存儲技術(shù)賦能自動駕駛汽車

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  自動駕駛汽車正在從未來的夢想變成當下的現(xiàn)實。最終,自動駕駛或?qū)氐兹〈祟愸{駛員,道路上再也沒有昏昏欲睡、精力不濟或分心的司機。一輛汽車要想實現(xiàn)自動駕駛,必須由人工智能系統(tǒng)先進行大量的訓(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),然后由汽車的自動駕駛計算機系統(tǒng)處理這些數(shù)據(jù)。

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

  在此背景下,汽車已經(jīng)進入了前沿計算領(lǐng)域。如果說個人電腦曾經(jīng)推動了存儲技術(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)計自動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)存帶寬來支持自動駕駛平臺所需的計算性能。這些數(shù)據(jù)在-40?C~125?C的氣溫條件下都可以進行訪問和處理。

  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,其先進的、符合車用規(guī)定的汽車內(nèi)存解決方案已經(jīng)上路運行數(shù)百萬英里,助力汽車制造商實現(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)域公認的領(lǐng)先廠商??傊拦馓峁┤娴幕陂W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)和先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等汽車相關(guān)應(yīng)用而設(shè)計,符合相關(guān)質(zhì)量標準和要求。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

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  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認證并實現(xiàn)量產(chǎn),邁出了進軍汽車市場的重要一步。嚴格來講,除了發(fā)電機及汽車底座,該系列產(chǎn)品幾乎可用于車身的各個部分,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)

  在自動駕駛等新應(yīng)用場景的驅(qū)動下,NOR Flash迎來快速成長。實現(xiàn)自動駕駛,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)、進行大量數(shù)據(jù)處理時,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)品的擴展認證也在密切進行中。

  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、功能定義上實現(xiàn)創(chuàng)新。

  參考文獻

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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,歡迎您寫論文時引用,并注明出處



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