廠商談汽車半導(dǎo)體技術(shù)趨勢(shì)之安全環(huán)保

安全、環(huán)保、舒適

　　4.1 多種安全措施

　　ADI公司汽車電子行業(yè)中國區(qū)市場(chǎng)經(jīng)理許智斌：車用半導(dǎo)體IC的特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)可以分以下幾個(gè)方面。

　　● 主動(dòng)安全。在輔助駕駛領(lǐng)域，E-NCAP(歐洲安全碰撞測(cè)試)已經(jīng)引入了相應(yīng)系統(tǒng)的加分項(xiàng)，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)也在快速跟上。這個(gè)領(lǐng)域?qū)砝走_(dá)、視覺信號(hào)處理芯片的又一增長驅(qū)動(dòng)。而著眼于未來，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)將會(huì)是未來兩三年汽車電子市場(chǎng)的開發(fā)熱點(diǎn)，將帶來高性能DSP、視頻轉(zhuǎn)換器、視頻放大器、射頻等芯片的需求增長。隨著平臺(tái)和解決方案成本的下降，ADAS系統(tǒng)的配備已經(jīng)從高端車型向中端甚至入門級(jí)車型中快速滲透。

　　● 預(yù)測(cè)安全。在高速過彎，濕滑地面行駛，快速變道等駕駛情況下，側(cè)翻與穩(wěn)定性控制(ESC)是對(duì)當(dāng)今主流安全系統(tǒng)的全新改進(jìn)。需要更多的MEMS加速度傳感器和角速度傳感器來感測(cè)碰撞的不同部位以及車身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來降低系統(tǒng)復(fù)雜度和系統(tǒng)成本。由于這樣的傳感器往往安裝在振動(dòng)比較惡劣的位置，所以需要傳感器具有很高的振動(dòng)沖擊抵御性。TPMS和ESC(車身動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng))的裝車率在快速上升，同時(shí)標(biāo)配ESC系統(tǒng)的車型也在不斷增多。由此帶來的電子系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模在不斷擴(kuò)充，尤其需要更多的MEMS傳感器來感測(cè)碰撞的不同部位以及車身姿態(tài)。同時(shí)，多種傳感器的融合，來降低系統(tǒng)復(fù)雜度和系統(tǒng)成本，也是另一個(gè)趨勢(shì)。

　　● 被動(dòng)安全。如果在主動(dòng)安全和預(yù)測(cè)安全的機(jī)制都無效的情況下，那么就需要有效的被動(dòng)安全機(jī)制最大限度地減輕駕駛員和乘客在事故中的損傷，同時(shí)也要兼顧行人在碰撞事故中的安全。全面有效的安全氣囊系統(tǒng)在此時(shí)就尤為重要，是最后一道防線。ADI至今已經(jīng)交付了超過5億個(gè)MEMS傳感器，新一代的用于氣囊加速度傳感器ADXL185/ADXL189/ADXL188/ADXL288，用于ESC和Rollover/Roll stability的角速度傳感器。ADXRS800在內(nèi)部集成了眾多的系統(tǒng)功能，比如自測(cè)、信號(hào)帶寬設(shè)定、門限觸發(fā)、對(duì)振動(dòng)的優(yōu)良抵御性等等。

　　4.2 馬達(dá)與圖像

　　東芝電子(中國)有限公司技術(shù)統(tǒng)括部高級(jí)經(jīng)理黃文源總結(jié)如下。

　　● 效率：針對(duì)效率的改善，馬達(dá)控制技術(shù)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在一輛高檔車中大約會(huì)用到80個(gè)左右的馬達(dá)，所謂的旗艦車型更是用到了100個(gè)以上大小不同的馬達(dá)。馬達(dá)的高速、低噪、高效率控制技術(shù)將成為今后重要的技術(shù)課題。

　　● 安全：針對(duì)安全性，在推進(jìn)NCAP法制化運(yùn)行的市場(chǎng)中，1fps的數(shù)據(jù)量的增加，多個(gè)識(shí)別應(yīng)用同時(shí)執(zhí)行等的要求的出現(xiàn)，圖像處理、識(shí)別用的處理器的高速處理能力和低功耗的并存將成為極大的技術(shù)課題。

　　對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體、IC方面趨勢(shì)如下：

　　● ADAS和IVI領(lǐng)域

　　(1) 圖像識(shí)別IC

　　作為世界性的法規(guī)，NCAP的活動(dòng)領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，對(duì)車輛、車道線、行人、標(biāo)識(shí)等多種對(duì)象的同時(shí)識(shí)別性能成為必要，一方面由于車輛中裝載位置的限制，要求ADAS用的圖像識(shí)別處理器要實(shí)現(xiàn)高性能加上寬溫度保證、高可靠性、低功耗等的技術(shù)指標(biāo)。另外，作為今后的競爭領(lǐng)域，能使各個(gè)汽車制造商、Tier1(零部件一級(jí)供應(yīng)商)廠商所持有的各自的算法便于兼容的構(gòu)架是十分重要的。

(2) 車輛儀表用圖像處理 IC

　　針對(duì)車載用的TFT顯示儀表，今后將不斷地發(fā)展并普及到一般車型，另外，據(jù)預(yù)測(cè)，作為駕駛員所需信息的顯示，HUD(抬頭顯示)的需求將逐漸增加。在這種情況下，一方面要求汽車儀表用圖像處理電路，要具有高品質(zhì)的圖像處理性能，多路的圖像輸出I/F;另一方面，針對(duì)汽車儀表也要求系統(tǒng)的小型化。另外，里程計(jì)的修改防止等的安全功能的需求也將逐漸增加。

　　● 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)MCU&IC

　　(1) 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路是由高耐壓混合信號(hào)生產(chǎn)工藝加上驅(qū)動(dòng)級(jí)或者是預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)所需的正弦波驅(qū)動(dòng)邏輯混合而成的單片電路。并且，高結(jié)溫保證(175℃保證等等)、低噪聲化、機(jī)電一體化成為重要的課題。

　　(2) 馬達(dá)用MCU，在從引擎作為主要的動(dòng)力源的行駛系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐择R達(dá)作為動(dòng)力源的行駛系統(tǒng)的巨大變化的情況下，為了進(jìn)一步改善每公里行駛費(fèi)用而要求系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小型化，高轉(zhuǎn)速成為必需。

　　4.3 TI策略

　　德州儀器(TI)處理器業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)開發(fā)總監(jiān)蔣宏：未來的汽車將會(huì)更加安全、環(huán)保和智能。下一代的汽車將會(huì)通過傳感器來監(jiān)控駕駛員及汽車周邊的環(huán)境，而車載的通信系統(tǒng)會(huì)將所有的數(shù)據(jù)與信息進(jìn)行整合與分析。相比目前使用的車載通信系統(tǒng)，未來的系統(tǒng)不僅會(huì)在速度上提升百倍，同時(shí)也會(huì)更加輕便，從而減少汽車的二氧化碳排放量。無論是用于汽車智能前照燈的DLP技術(shù)，還是用于下一代智能顯示和雷達(dá)系統(tǒng)的技術(shù)，未來的ADAS處理器將會(huì)更加的智能與強(qiáng)大，并且會(huì)朝著無人駕駛的方面發(fā)展，半導(dǎo)體也終將成為智能汽車與打造完美駕駛體驗(yàn)的核心。

　　對(duì)于許多人來說，汽車可能是他們的移動(dòng)生活空間或辦公場(chǎng)所，汽車的智能化也為提升駕駛的趣味性帶來更多的發(fā)展空間。未來的汽車將在不同部位集成不同的信息娛樂設(shè)備，并在駕駛時(shí)通過屏幕以及其他裝置(抬頭顯示，等)為駕駛員顯示所有的關(guān)鍵駕駛信息。未來車廠的差異化很多來自于人機(jī)交互和使用體驗(yàn)，汽車從以前我們認(rèn)為是純機(jī)械的產(chǎn)品，慢慢會(huì)轉(zhuǎn)化成機(jī)械+IT的產(chǎn)品。 

　　4.4 環(huán)保、信息與舒適、安全

　　羅姆(ROHM)半導(dǎo)體公司：現(xiàn)預(yù)計(jì)在2020年之前，全球汽車的銷售量將以每年3%～4%的速度增長，而與之相比，汽車的電子元器件相關(guān)產(chǎn)品則超過汽車銷售量增速，以每年7%～8%的速度增長。

　　汽車電子化的主要原因有3大關(guān)鍵詞——環(huán)保，信息與舒適，安全。

　　為了貢獻(xiàn)于其中，ROHM正在著力充實(shí)提供汽車各電子控制部位所需的供電電源的“電源IC”產(chǎn)品。此外，ROHM和行業(yè)頂級(jí)廠商英特爾合作，加速參考業(yè)務(wù)。2013年，ROHM又為英特爾Atom處理器E600的后續(xù)平臺(tái)、面向汽車信息娛樂系統(tǒng)的Atom處理器E3800系列開發(fā)了電源管理IC。

　　在市場(chǎng)的經(jīng)營上，包括日系品牌的EV以及混合動(dòng)力車，都有ROHM的輔助設(shè)計(jì)參與其中。再者，針對(duì)已在中國大陸成立亞洲總部或設(shè)計(jì)中心的歐美車企及配套商，ROHM在深圳和上海的設(shè)計(jì)中心可以根據(jù)這些客戶的需求，及時(shí)提供有針對(duì)性的產(chǎn)品服務(wù)。

　　另外，面向中國自主車型及配套供貨商，由于中國的汽車企業(yè)具有升級(jí)換代快、成本控制嚴(yán)等特性，因此ROHM采取靈活策略，在提供技術(shù)服務(wù)方面加強(qiáng)力度，通過輔助設(shè)計(jì)和測(cè)試來為企業(yè)排憂解難。比如ROHM擁有自己的EMC實(shí)驗(yàn)室，可以為客戶分析汽車電路設(shè)計(jì)中棘手的電磁干擾問題，并提出對(duì)應(yīng)解決方案，這可以大大縮減客戶的測(cè)試驗(yàn)證周期和設(shè)計(jì)成本。通過這種方式，ROHM已經(jīng)成功地為國內(nèi)客戶完成了一些方案應(yīng)用。

　　此外，ROHM和行業(yè)頂級(jí)廠商英特爾合作，加速參考業(yè)務(wù)。ROHM和旗下LAPIS Semiconductor發(fā)揮集團(tuán)增效，從2010年開始就為主要用于汽車、工業(yè)設(shè)備的Intel® AtomTM處理器E600系列批量生產(chǎn)Input/Output Hub LSI、電源管理IC、時(shí)鐘發(fā)生器IC。ROHM通過自身擅長的模擬、線性技術(shù)，在電源管理IC、時(shí)鐘發(fā)生器IC方面擁有許多業(yè)績，而旗下LAPIS Semiconductor則擁有優(yōu)秀的數(shù)字邏輯技術(shù)，通過由集團(tuán)公司完成芯片組，最大限度發(fā)揮了"Intel® AtomTM處理器E600系列"的性能。另外，針對(duì)終端客戶,ROHM也可以作為集團(tuán)公司在整體上進(jìn)行支持，提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)縮短、自定義匹配等其他公司沒有的附加價(jià)值。

　　2013年ROHM又為Intel® AtomTM 處理器E600的后續(xù)平臺(tái)、面向汽車信息娛樂系統(tǒng)的Intel® AtomTM處理器E3800系列開發(fā)了電源管理IC。Intel® AtomTM 處理器E3800新產(chǎn)品系列具備諸如出色的媒體/圖形性能、ECC、工業(yè)用溫度范圍、集成安全性、集成圖像信號(hào)處理等諸多特點(diǎn)。這些特點(diǎn)，有助于客戶產(chǎn)品縮短上市時(shí)間、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的高速化及更低功耗等。另外，具備行業(yè)領(lǐng)先的功率轉(zhuǎn)換效率，與優(yōu)化的ROHM電源管理解決方案相結(jié)合，可大幅降低功耗，大幅縮減貼裝面積，大幅削減貼裝零部件的數(shù)量。