從機(jī)械到智能 硅技術(shù)引領(lǐng)汽車設(shè)計(jì)時(shí)代

　　大多數(shù)汽車制造商是自己定義軟件平臺(tái)的需求,這種方法可實(shí)現(xiàn)汽車平臺(tái)系統(tǒng)之間的兼容性,目標(biāo)是讓不同供應(yīng)商開發(fā)的系統(tǒng)能夠無縫運(yùn)行和有效配合。為了有效地降低開發(fā)成本,同時(shí)提高汽車平臺(tái)的靈活性和耐用性,很多汽車制造商都結(jié)盟定義工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件平臺(tái)。

　　硬件抽象層（HAL）是一個(gè)定義中的軟件實(shí)現(xiàn)方式。HAL的理念是擁有一個(gè)無需修改任何硬件平臺(tái)就可運(yùn)行的應(yīng)用軟件層。意法半導(dǎo)體與汽車工業(yè)的合作伙伴密切合作,開發(fā)出可以在汽車平臺(tái)上輕松集成微控制器的固件。

　　汽車網(wǎng)絡(luò)--智能汽車的分布式智能

　　汽車通信總線標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)步是要求硅產(chǎn)品連接汽車系統(tǒng)智能功能的需求日益增長的結(jié)果。例如,今天,一個(gè)汽車的安全系統(tǒng)將會(huì)檢查車窗是否關(guān)閉,車燈是否關(guān)閉,汽車是否切斷電源,并在人進(jìn)入汽車前自動(dòng)接通電源。有了汽車網(wǎng)絡(luò)通信總線,這些智能操作才能成為可能。

　　今天,CAN2B標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為汽車網(wǎng)絡(luò)的通信總線采用的主要標(biāo)準(zhǔn),CAN協(xié)議通常用于連接動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和車身電子系統(tǒng)。廣播信息方法、碰撞檢測(cè)及預(yù)防方法,以及對(duì)特殊需求如時(shí)間觸發(fā)協(xié)議的適應(yīng)性,說明CAN是一個(gè)強(qiáng)大的廣泛認(rèn)可的并得到全面支持的汽車通信標(biāo)準(zhǔn)。

　　對(duì)于汽車網(wǎng)絡(luò)中的低速、低成本節(jié)點(diǎn),局部互聯(lián)網(wǎng)LIN正在快速成為新的標(biāo)準(zhǔn),意法半導(dǎo)體的LINSCI微控制器外設(shè)通過給一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口（SCI）增加附加硬件可以提高功能。LINSCI使一個(gè)LIN節(jié)點(diǎn)可以節(jié)省微控制器資源,降低功耗。

　　在需要高帶寬通信總線的應(yīng)用中,如視頻和音頻多路復(fù)用,有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)還正處于開發(fā)中,其中包括MOST和Firewire。這些新標(biāo)準(zhǔn)正將汽車網(wǎng)絡(luò)的物理層從傳統(tǒng)的電力布線過渡到塑光纖技術(shù)（POF）。這種趨勢(shì)為汽車網(wǎng)絡(luò)帶來了很多好處,如EMC和電磁化系數(shù)降低,而且還能夠?qū)崿F(xiàn)汽車系統(tǒng)之間的電隔離。

　　無線通信系統(tǒng),如全球定位系統(tǒng)（GPS）、遠(yuǎn)程信息處理信息系統(tǒng)（Telematics）和藍(lán)牙技術(shù),給人與汽車的人機(jī)互動(dòng)帶來了巨大的進(jìn)步。這些技術(shù)為汽車增加了移動(dòng)辦公的功能,使汽車能夠?qū)崟r(shí)連接支持藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備,如電話、個(gè)人數(shù)字助理（PDA）和筆記本電腦。

無線通信系統(tǒng)

　　機(jī)電系統(tǒng)--片上系統(tǒng)技術(shù)

　　機(jī)電系統(tǒng)主要用于分布式智能汽車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),機(jī)電網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)電子控制器件和一個(gè)機(jī)械活動(dòng)結(jié)構(gòu)。典型的應(yīng)用實(shí)例包括機(jī)電門鎖、機(jī)電后視鏡控制器和機(jī)電車窗升降機(jī)。

　　意法半導(dǎo)體在片上系統(tǒng)（SOC）技術(shù)付出了巨大的努力,為用戶帶來了低成本的機(jī)電解決方案,如微控制器、VIPower、網(wǎng)絡(luò)組件、閃存和EEPROM存儲(chǔ)器、電壓調(diào)節(jié)器等。這些技術(shù)包括CMOS、BiCMOS、BCD、閃存、FPGA、DRAM和MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）。

　　因?yàn)镾OC集成越來越多的功能,汽車系統(tǒng)的開發(fā)時(shí)間對(duì)半導(dǎo)體SOC的開發(fā)時(shí)間依賴性越來越大,同樣,汽車系統(tǒng)的成本對(duì)SOC成本的依賴性也越來越大。因此,硅技術(shù)及工藝取得的巨大進(jìn)步是SOC實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)而成本低廉的最重要因素。意法半導(dǎo)體新開發(fā)的90nm技術(shù)正在引導(dǎo)著SOC的發(fā)展潮流。采用90nm技術(shù)的CMOS090工藝采用內(nèi)置模塊化設(shè)計(jì),可以快速開發(fā)性能優(yōu)異而功耗低的SOC器件。

　　環(huán)境保護(hù)

　　在環(huán)境治理上取得進(jìn)展引起公眾廣泛關(guān)注的行業(yè)并不多,但是,汽車行業(yè)就是其中的一個(gè)實(shí)例。我們注意到汽車行業(yè)引入了污染治理措施,如催化轉(zhuǎn)換器、無鉛汽油、發(fā)動(dòng)機(jī)容積及性能限制。不過,無論現(xiàn)代汽車在環(huán)境義務(wù)上取得多大進(jìn)展,汽車行業(yè)還需做出更大的進(jìn)步。意法半導(dǎo)體的環(huán)境政策為開發(fā)這些工藝提供了保證,同時(shí),還證明這些政策在經(jīng)濟(jì)學(xué)上也是合理的。這些工藝的直接結(jié)果是,其在深圳的鍍錫工廠消耗的化工原料降低了13%,成本降低了42%。這是通過調(diào)整設(shè)備使用濃度更低的化工原料實(shí)現(xiàn)的。

　　意法半導(dǎo)體努力做到在產(chǎn)品中最低限度地使用危險(xiǎn)物質(zhì),這種做法的直接結(jié)果我們開發(fā)出了一種叫做ECOPackage的無鉛硅封裝工藝。

　　為汽車工業(yè)帶來的好處

　　半導(dǎo)體供應(yīng)商擁有硅技術(shù)及工藝的專門技術(shù),寬產(chǎn)品線的半導(dǎo)體供應(yīng)商擁有多項(xiàng)不同的硅技術(shù)及工藝的專門技術(shù),是制造智能化程度更高而成本更低廉的系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。

　　當(dāng)一個(gè)半導(dǎo)體企業(yè)集中力量于汽車工業(yè)時(shí),這些好處會(huì)從汽車制造商通過一級(jí)零部件供應(yīng)商最后轉(zhuǎn)移到消費(fèi)者。圓桌論壇集中了汽車制造商、一級(jí)零部件供應(yīng)商和意法半導(dǎo)體的專門技術(shù),能夠產(chǎn)生最佳的可行的汽車網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)解決方案。

　　今天,汽車工業(yè)已經(jīng)在收獲通過艱辛的努力獲得的回報(bào),在路上行駛的汽車中,我們看到越來越多的車子裝備了“智能”系統(tǒng),而這些并非是高檔豪華車,越來越多的經(jīng)濟(jì)型生活用車也在裝配這些系統(tǒng)。新車的成本組成與半導(dǎo)體產(chǎn)品的成本的關(guān)系更加密切,硅技術(shù)的進(jìn)步正在降低新車的成本。汽車的智能化程度越來越高,而成本則越來越低,我們無法想象未來的汽車是什么樣,但是,我們所有的人都在期待能讓未來的交通工具變得更舒適的技術(shù)進(jìn)步。