下一代汽車微控制器

作者：意法半導(dǎo)體微控制器、數(shù)字IC和射頻產(chǎn)品部（MDRF）總裁， Remi EL-OUAZZANE

意法半導(dǎo)體致力于幫助汽車行業(yè)應(yīng)對電氣化和數(shù)字化的挑戰(zhàn)，不僅提供現(xiàn)階段所需的解決方案，未來還提供更強(qiáng)大的統(tǒng)一的MCU平臺(tái)開發(fā)戰(zhàn)略，通過突破性創(chuàng)新支持下一代車輛架構(gòu)和軟件定義汽車的開發(fā)。下面就讓意法半導(dǎo)體微控制器、數(shù)字IC和射頻產(chǎn)品部（MDRF）總裁Remi EL-OUAZZANE揭秘ST下一代汽車微控制器的戰(zhàn)略部署。

電動(dòng)化和數(shù)字化正在給汽車行業(yè)帶來深刻巨變。盡管最近一些汽車廠商縮減了汽車電動(dòng)化計(jì)劃，但是我們?nèi)匀徽J(rèn)為，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車未來將主導(dǎo)汽車市場，未來汽車將是軟件定義的汽車，采用以太網(wǎng)作為主要的車載總線協(xié)議。無線下載（OTA）軟件更新確保汽車功能得到不斷改善，無縫集成新功能，因此，OTA將是決定終端用戶的汽車體驗(yàn)好壞的關(guān)鍵。隨著軟件更新功能到來，市場對存儲(chǔ)空間和讀寫性能的需求不斷提高，因?yàn)橹挥谐渥愕拇鎯?chǔ)空間和優(yōu)異的讀寫性能才能保證在整個(gè)汽車生命周期內(nèi)不停機(jī)地?cái)U(kuò)展功能。

這個(gè)未來功能在一些造車新勢力的車型中已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。與此同時(shí)，傳統(tǒng)車企正在逐步采用這些創(chuàng)新技術(shù)，通過漸進(jìn)式的演變過程逐步轉(zhuǎn)變汽車架構(gòu)。盡管各地區(qū)的汽車制造商面臨不同的挑戰(zhàn)，但他們有共同的主題：提高競爭力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、投資優(yōu)越技術(shù)，以及調(diào)整商業(yè)模式。這些要求給汽車制造商、一級(jí)供應(yīng)商和其他供應(yīng)商帶來了巨大的挑戰(zhàn)，迫使他們提高生產(chǎn)效率，解決設(shè)計(jì)復(fù)雜性問題，縮短其軟件定義車輛（SDV）的開發(fā)時(shí)間。

ST的使命是幫助一級(jí)供應(yīng)商和汽車OEM廠商加快轉(zhuǎn)型。我們提供完整的產(chǎn)品組合，能夠滿足從本地執(zhí)行器和智能傳感器到高性能實(shí)時(shí)處理的所有需求，并實(shí)現(xiàn)跨應(yīng)用領(lǐng)域的功能整合，將多個(gè)不同應(yīng)用領(lǐng)域的功能整合在一起。

作為推動(dòng)這一轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的核心，我們正在按照ST的垂直整合制造（IDM）模式，沿著兩大支柱制定汽車微控制器開發(fā)戰(zhàn)略。目前，我們正在構(gòu)建業(yè)界首個(gè)基于Arm?的產(chǎn)品組合，涵蓋從低端到高端解決方案的汽車MCU的全部應(yīng)用范圍：

• Stellar產(chǎn)品家族：一個(gè)可擴(kuò)展的基于ARM的硬件架構(gòu)，支持多個(gè)ASIL ECU實(shí)時(shí)虛擬化，具有豐富的IO端口和外設(shè)，并提供獨(dú)特的OTA價(jià)值主張。這個(gè)架構(gòu)采用我們內(nèi)部開發(fā)的嵌入式非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)（eNVM）和28nm FD-SOI技術(shù)。 這是業(yè)內(nèi)在eFlash之后推出的首個(gè)嵌入式非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)，是市場上最成熟、最小的汽車級(jí)存儲(chǔ)單元解決方案的代表。Stellar產(chǎn)品家族適合汽車電動(dòng)化應(yīng)用，包括X-in-1高集成度車輛電機(jī)控制計(jì)算機(jī)、新型車輛架構(gòu)，以及用于ADAS、區(qū)域制和車身集成等安全關(guān)鍵子系統(tǒng)的安全MCU。
• STM32A：是STM32產(chǎn)品家族中的全新系列，以STM32為基礎(chǔ)，采用ST的eNVM制造技術(shù)。STM32A系列主要用于汽車網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行器，例如，車身控制和智能傳感器管理，并將支持ASIL B級(jí)汽車安全標(biāo)準(zhǔn)。

擴(kuò)展后的ST基于Arm的汽車微控制器（MCU）產(chǎn)品組合將具備下一代汽車電氣/電子（E/E）架構(gòu)系統(tǒng)所要求的全部功能。通過不斷增長的生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴，兩個(gè)平臺(tái)都增強(qiáng)了其硬件價(jià)值，能夠?yàn)榭蛻籼峁└唵?、更快速和更高效的開發(fā)。

我們已經(jīng)成功推出了Stellar P和G兩個(gè)系列，這兩個(gè)系列已經(jīng)通過了客戶的認(rèn)證測試。而且，我們很快將迎來一個(gè)重要的里程碑，新產(chǎn)品將開始進(jìn)入量產(chǎn)階段。Stellar產(chǎn)品在亞洲和歐洲客戶中正獲得越來越多的關(guān)注。例如，比亞迪正在大幅改進(jìn)下一代汽車電氣化系統(tǒng)架構(gòu)，將多個(gè)電子單元集成到一個(gè)精簡高能效的設(shè)備中。

未來，我們將創(chuàng)建一個(gè)統(tǒng)一的MCU平臺(tái)開發(fā)戰(zhàn)略，簡化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高可擴(kuò)展性，降低開發(fā)復(fù)雜性，同時(shí)確保安全性和可靠性達(dá)到更高水平，并將提供更出色的性能和能效，幫助車企降低整體制造成本。最終，該戰(zhàn)略將整合ST的工業(yè)和汽車兩種微控制器平臺(tái)的軟硬件精華，滿足汽車行業(yè)在邊緣AI和安全等領(lǐng)域日益增長的需求。

邊緣AI技術(shù)是我們看到的一個(gè)現(xiàn)有工業(yè)技術(shù)應(yīng)用到未來汽車行業(yè)的例子。神經(jīng)加速器開發(fā)工具讓開發(fā)人員能夠在其應(yīng)用中輕松實(shí)現(xiàn)AI，不受他們的數(shù)據(jù)學(xué)專業(yè)知識(shí)水平的限制，將來，神經(jīng)加速器技術(shù)及其相關(guān)工具將改進(jìn)汽車系統(tǒng)。安全性是我們看到的另一個(gè)工業(yè)與汽車技術(shù)融合帶來顯著好處的應(yīng)用領(lǐng)域。

總之，意法半導(dǎo)體致力于幫助汽車行業(yè)應(yīng)對電氣化和數(shù)字化的挑戰(zhàn)，不僅提供現(xiàn)階段所需的解決方案，未來還提供更強(qiáng)大的統(tǒng)一的MCU平臺(tái)開發(fā)戰(zhàn)略，降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性，確保汽車的安全性和可靠性，并提供更高的性能和能效，最終，將支持下一代車輛架構(gòu)和軟件定義汽車的開發(fā)。

與我們一起踏上令人期待的未來汽車轉(zhuǎn)型征程。

欣旺達(dá)創(chuàng)始人王明旺表示，“作為全球鋰離子電池的龍頭企業(yè)，欣旺達(dá)為全球汽車供應(yīng)商提供穩(wěn)定可靠的汽車電子系統(tǒng)解決方案。我們與意法半導(dǎo)體的新合作專注于利用ST的先進(jìn)Stellar微控制器和專有生產(chǎn)工藝開發(fā)解決方案，主要包括電池管理系統(tǒng)以及VDC/區(qū)域和車身控制功能。我們共同的目標(biāo)是提供智能解決方案，改進(jìn)中國及全球的下一代新能源汽車。”

“隨著駕駛體驗(yàn)在AI和軟件定義車輛時(shí)代的不斷演變，提升汽車功能性安全、靈活性和實(shí)時(shí)性能至關(guān)重要，”Arm汽車業(yè)務(wù)線高級(jí)副總裁兼總經(jīng)理Dipti Vachani表示，“基于Arm構(gòu)建的Stellar微控制器系列利用Arm計(jì)算平臺(tái)的先進(jìn)安全性和實(shí)時(shí)功能，以及廣泛的Arm軟件生態(tài)系統(tǒng)，讓汽車制造商能夠在遵守嚴(yán)格安全法規(guī)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新功能，在汽車領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位?！?/p>

“通往軟件定義車輛的道路將以動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化為基礎(chǔ)，從而增強(qiáng)數(shù)字化、車輛連接性和駕駛自動(dòng)化能力。這是通過區(qū)域和集中控制器提供必要的計(jì)算能力來實(shí)現(xiàn)的，”TechInsights汽車市場分析執(zhí)行董事Asif Anwar表示，“意法半導(dǎo)體作為排名前列的汽車MCU供應(yīng)商，利用其Stellar系列滿足SDV需求和X-in-1集成的增長趨勢，為OEM提供重新構(gòu)想車輛架構(gòu)的路徑，提供無縫融合多種功能的解決方案。憑借可擴(kuò)展、安全和高性能的MCU，優(yōu)化的電源效率和內(nèi)部開發(fā)，ST正在賦能汽車行業(yè)創(chuàng)新未來?！?/p>