電動(dòng)化和智能化引爆了汽車行業(yè)的新一輪變革,車從傳統(tǒng)代步工具逐漸發(fā)展成為移動(dòng)的智能終端,所需的軟件算法愈加復(fù)雜,單車半導(dǎo)體需求量也在不斷增長(zhǎng)。 例如,在20世紀(jì)70年代末,一輛汽車可能只有1個(gè)電子控制單元,其中包含了8個(gè)半導(dǎo)體元件。到現(xiàn)在,一輛豪華電動(dòng)SUV可以有90個(gè)ECU,包含8000多個(gè)電子元器件。 再具體一點(diǎn),若通過(guò)分列式解決方案驅(qū)動(dòng)一個(gè)12V的電機(jī),大概需要50~60個(gè)電子元器件;而如今的車,車燈、車窗、車載空調(diào)、水泵、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、信息娛樂(lè)以及導(dǎo)航系統(tǒng)等廣泛應(yīng)用12V直流無(wú)刷和有刷電機(jī),所需電子元器件的數(shù)量可能是幾百個(gè),甚至達(dá)上千個(gè)。 因此越來(lái)越多的車企開始將小型ECU的功能集成到域控制器中,而上述由12V低壓電架構(gòu)驅(qū)動(dòng)的電機(jī),亦對(duì)系統(tǒng)的體積、重量、BOM成本以及轉(zhuǎn)換效率提出了更高要求。 從近幾年的趨勢(shì)來(lái)看,包括恩智浦、瑞薩電子、ST、Microchip、英飛凌和TI等主要MCU供應(yīng)商都在積極推進(jìn)產(chǎn)品的集成化與小型化。 近日,恩智浦也推出了專為電機(jī)控制而設(shè)計(jì)的新品S32M2,在進(jìn)一步擴(kuò)展S32系列汽車計(jì)算平臺(tái)的同時(shí),瞄準(zhǔn)了軟件定義汽車的未來(lái)需求。 自此恩智浦S32產(chǎn)品系列將能夠全面覆蓋從高性能計(jì)算到邊緣節(jié)點(diǎn)的車載控制需求。 ![]() 圖片來(lái)源:恩智浦 據(jù)了解,基于S32M2的電機(jī)控制方案,是將汽車通用的S32K MCU和一個(gè)專用的高壓模擬硅片封裝在一個(gè)系統(tǒng)里,只需要傳統(tǒng)方案一半左右的元器件,整體上能夠降低成本,并滿足小型化的設(shè)計(jì)需求。 “與使用分列式的解決方案相比,S32M2的平均成本能夠降低10%~20%左右。”恩智浦汽車處理器事業(yè)部集成解決方案資深總監(jiān)Thomas Ensergueix如此強(qiáng)調(diào)。 在滿足車企降本的要求下,應(yīng)用S32M2還可以降低供應(yīng)鏈的復(fù)雜度,精簡(jiǎn)元器件的供貨源。 毋庸置疑,高度集成化是電機(jī)控制器的重要發(fā)展方向之一,將MCU、預(yù)驅(qū)、電源管理LDO和總線收發(fā)器集成到單芯片上已成為行業(yè)目前的主流方案。恩智浦方面也透露,其未來(lái)計(jì)劃把MCU和高壓模擬芯片進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP),屆時(shí)系統(tǒng)成本將會(huì)更低。 對(duì)于新車換代周期不斷縮短的市場(chǎng)現(xiàn)況,S32M2的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于平臺(tái)可擴(kuò)展,軟件的復(fù)用率較高。例如,使用恩智浦的MCU S32K,在軟件層面可以1:1遷移至S32M2平臺(tái)。 這也是恩智浦不斷投入軟件研發(fā),堅(jiān)持做好平臺(tái)的重要原因。 不過(guò),就如恩智浦所考慮的,中央計(jì)算架構(gòu)也好,軟件定義汽車也罷,要真正規(guī)模落地尚沒(méi)有一個(gè)確切日期,作為供應(yīng)商,既不能盲目跟從市場(chǎng)預(yù)判,又不能原地待命,唯有靈活應(yīng)變才能抓住機(jī)會(huì)。 比如,在S32M2的設(shè)計(jì)上,恩智浦可以提供不同的算力選擇和閃存容量。 “包括算法是否會(huì)變化,是否需要增加安全檢查相關(guān)內(nèi)容,以及OTA會(huì)變得多么復(fù)雜等等,都不確定。所以我們需要為這些功能預(yù)留更大的內(nèi)存和更高的性能。”Thomas Ensergueix稱。 另外,對(duì)OEM而言,也需要確定電機(jī)控制到底需要有多少智能,到底要采用什么樣的架構(gòu),在邊緣節(jié)點(diǎn)上是增加更多的智能功能,還是進(jìn)行削減,以及計(jì)算方面的智能程度等。 而無(wú)論選擇哪一種配置,無(wú)疑都能夠加快市場(chǎng)部署更高效的無(wú)刷直流(BLDC)和永磁同步(PMSM)電機(jī)。 圖片來(lái)源:恩智浦 截至目前,全球大約有15~20家Tier1 已經(jīng)開始進(jìn)行S32M2的檢測(cè)驗(yàn)證工作,預(yù)計(jì)2025年將實(shí)現(xiàn)規(guī)模上車。 在此之前,不容忽視的是,電機(jī)控制MCU市場(chǎng)主要以海外供應(yīng)商為主,近年來(lái)國(guó)內(nèi)廠商雖然也在積極布局,但份額仍有待提高。還有一點(diǎn),整車領(lǐng)域48V低壓系統(tǒng)逐漸普及,尤其自特斯拉宣稱全面轉(zhuǎn)向48V架構(gòu)后,電控MCU的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)預(yù)計(jì)將更加激烈。 無(wú)論是抓緊自研,還是加強(qiáng)上下游的合作關(guān)系,車企的目的從來(lái)只有一個(gè)——在智能汽車這場(chǎng)關(guān)鍵賽事中爭(zhēng)取多一分的勝算。而作為供應(yīng)商,誰(shuí)能提供更多可能,誰(shuí)就有機(jī)會(huì)先拿下一城。 |
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