来源:半导体器件应用网 作者：方优仪
摘要： 近几年来，汽车电子在中国快速发展，汽车电子技术成为中国汽车产业技术进步和产业升级的关键。为了满足人们日益增长的需求，在智能时代到来的今天，汽车电子技术需要不断提升，将更多功能集成在一起，走向智能化。同时，安全、经济、舒适及娱乐性也将成为汽车半导体厂商主要发展的方向。
关键字： 汽车电子, 半导体, 智能化, ECU, MCU
——注重安全、经济、舒适及娱乐性
近几年来，汽车电子在中国快速发展，汽车电子技术成为中国汽车产业技术进步和产业升级的关键。为了满足人们日益增长的需求，在智能时代到来的今天，汽车电子技术需要不断提升，将更多功能集成在一起，走向智能化。同时，安全、经济、舒适及娱乐性也将成为汽车半导体厂商主要发展的方向。
知名汽车半导体厂商看中国市场
据 IHS iSuppli 统计，中国汽车电子市场销售额 2011 年将达到 192 亿美元，比2010 年增长 9.7%，预计 2015 年将达到 299 亿美元。中国汽车市场未来十年的年均增长率预计将达到 7.1%，2020 年中国汽车销售额将占全球总额的一半。
对此，飞思卡尔汽车电子高级市场经理康晓敦认为，汽车电子市场的增长叠加了每辆车上平均汽车电子系统的增加和汽车整体产量的增加，所以7.1%的年均增长率应该还是保守的估计。绿色、安全、娱乐，应该是汽车电子发展的不变的主题，在中国也是一样。为了降低排放，保护环境，飞思卡尔正在推广新一代的基于32位MCU的发动机控制系统解决方案。同时在电动车的应用方面也正在陆续推出很多新的产品和解决方案。
飞思卡尔汽车电子高级市场经理康晓敦
作为一家全球领先的半导体供应商，英飞凌全面、深入地投入中国市场，对中国市场的动向非常了解。英飞凌科技(中国)汽车电子事业部高级总监徐辉说：“未来数十年，我们非常看好更清洁、更安全和更经济的产品和应用。作为中国汽车行业最重要的战略，电动汽车(xEV)应用将是这个行业的未来。”在减排增效的推动之下，汽车电子将在传统引擎驱动、电动汽车以及新能源应用等领域扮演关键角色。更清洁的解决方案和应用将变得越来越重要，比如电动汽车技术、新能源应用和高效引擎技术。随着ISO26262标准的实施，相关应用必须符合这个全新的安全标准，以实现更高的安全保障。对于传统内燃机而言，更清洁、更高效、更低排放将是关键驱动力。
英飞凌科技(中国)汽车电子事业部高级总监徐辉
节能减排和智能化是未来汽车发展的两大必然趋势。富士通产品副经理卜阳春认为，除绿色环保外，未来的汽车，必须能连接各式网络，互联网、物联网、车联网等;能处理各式车载娱乐应用，如MP3、DVD、导航、iPod/iPhone、高清音视频;智能驾车辅助，如自动倒车、道路偏移警告等;并且提供更友好的人车交互界面等。这必然要求汽车上所用的电子系统具备更好的网络连接性，具备更强的功能/性能，以处理丰富的信息和数据。可以判断，汽车电子中32位控制器/64位控制器的比重将会越来越大。
富士通产品副经理卜阳春
而面向消费领域的半导体技术和产品已经得到了迅速发展，半导体芯片在汽车中的应用对可靠性提出了不同的要求。恩智浦表示，要将消费电子设备引入汽车中，必须针对汽车应用的特殊要求进行再设计，对质量、可靠性、性能等进行改进，这样，这些电子设备才能真正在汽车中发挥作用。从架构和解决方案的角度讲，由于消费电子不能直接用于汽车应用，必须经过再设计的过程以保证质量，因此，将何种消费电子设备集成到汽车中，成为许多厂商都在考虑的问题。
“随着时代的演进，汽车已经不仅仅只是传输或是代步的工具!车载被要求具有影音娱乐、导航图资、安全监控、网路资讯通信、即时警告讯息、胎压及仪表显示，延伸到电动车远端操控、充电查询等，每一台汽车都须具备不同样式的显示系统。”Intersil亚太区市场传讯经理Kelly Ang表达看法。
Intersil亚太区市场传讯经理Kelly Ang
总体而言，无论是在全球还是在中国汽车电子市场，随着消费者在车内的时间越来越长，对车载信息娱乐(多媒体体验等)的需求也不断随之增长。同时，驾乘者对安全性和舒适性提出了越来越多的要求，他们希望能够在享受舒适驾乘体验的同时，得到有效的安全保护。这些都要求汽车电子领域进行持续创新，以创新型解决方案满足消费者日益高涨的需求。
集智能于一身
微控制器是车身电子控制技术的核心，在车身电子控制器方面，各大知名厂商纷纷推出自己的MCU产品，应对汽车电子智能化发展。从2011年开始，英飞凌已经成为车用MCU的头号供应商，涵盖传动系、车身控制、安全、传感器、zEV和几乎所有相关领域。英飞凌能为客户提供丰富的MCU产品，从8位、16位到32位产品，单核或多核MCU，甚至基于ARM内核的嵌入式MCU。
为应对汽车行业的智能化和节能减排需求，富士通半导体针对车身控制在FR81S产品族阵容中新增了MB91520系列的60款新产品。这些产品是为了应对车身控制平台而推出的，是最适合于车载的32位控制器，具有极高的性能表现。该系列产品中还内置了应用于车体控制的最佳外围功能、灵活连接各种外设的多功能串口、对应高性能传感器输入的12位A/D转换器、最大支持128个信息缓存的CAN控制器等多种功能。并且，新产品还具有降低系统成本的内置功能，便于无刷直流电机控制的波形发生器，并且能够保证微控制器的性能安全等优点。
随着越来越多的汽车走进家庭，包括主动安全在内的安全类产品也会越来越受欢迎。飞思卡尔面向这一需求推出的双核MCU是SafeAssure计划的一部分。该计划覆盖多套MCU、传感器及模拟IC解决方案，支持功能安全应用设计。飞思卡尔与同济大**合推出了面向汽车车窗升降系统的参考设计。该参考设计基于获奖的 S12 MagniV S12VR64混合信号微控制器，实现了易于使用、强大的防夹汽车车窗升降控制系统。飞思卡尔还推出了两款汽车供暖、通风与空调(HVAC)参考控制解决方案，集成了飞思卡尔S12G和S12HY 16位微控制器(MCU)，以及具有关键电机控制算法的MC33905、MC33932和MC33937模拟器件。该设计在HVAC运行中提供能源节省模型，低噪音环境，可配置自动气候控制和传感故障检测等高级特性。
汽车市场对安全的要求是极高的，包括转向系统、刹车制动、传输、电动汽车电池管理以及高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 等。所有汽车安全系统都必须满足 ISO 26262 安全要求。TI在汽车和安全市场拥有长期而丰富的经验，其精湛的专业技能可确保 SafeTI-26262 设计套件符合该市场领域的特定需求。TI 提供的远不仅限于硅芯片硬件的范畴。包含 SafeTI-26262 等在内的所有 SafeTI 设计套件均可提供能充分满足功能型安全需求的五大安全组件：支持功能型安全的半导体组件;安全文档、工具和软件;配套的嵌入式处理与模拟组件;高质量的制造工艺;安全开发进程。
而恩智浦在自身优势的领域，不断的创新来引领市场的发展。在FlexRay的应用中，越来越多的高端车在底盘控制系统，动力控制系统中运用了响应更加及时快速的FlexRay技术。FlexRay可以达到10M bit的传输速率，并且是实时响应，其广泛应用无疑会提升汽车的操控性及安全性。恩智浦开发的智能钥匙，在提升钥匙安全性的同时，方便的实现了与手持设备的通信，可以将个人驾乘习惯及目的地规划方便的在手持设备及汽车间通信。恩智浦还推出了基于LIN 开关技术的汽车背景灯应用，驾乘者可以根据自己心情及喜好，选择不同的背景灯颜色。
多措并举 实现汽车高效互联
1、网络化BCM成发展趋势
近两年来，汽车电子化发展的趋势愈加明显，功能越来越齐全，单一集中式BCM(车身控制模块)难以实现越来越庞大的功能，网络化BCM成发展趋势。对于这一趋势，飞思卡尔很早就已经注意到并开始实施。康晓敦指出：“我们已经在去年推出拥有6路CAN总线的MCU，可以充分满足车身电子网络化的要求。再结合我们前述S12 MagniV混合信号微控制器可以作为CAN/LIN子节点补充到车身电子网络。另外我们也会进一步推出带有以太网接口的器件，如果再结合我们的i.MX产品作为中央控制的话(作为通讯娱乐产品的同时，可以作为整车的中控台)，可以形成完美的整车网络系统。”联网趋势越来越明显。英飞凌针对汽车应用向客户提供不同的通信器件，从SPI、 LIN、CAN和Flex-ray等。英飞凌是大多数全球知名通信驱动器OEM(如CAN/LIN收发器)的合格供应商。
为了应对这些市场需求，面向车身控制的应用也朝向综合平台化方向发展，富士通半导体在32位微控制器“FR81S”产品族中新增了MB91520系列，最适合于综合平台化。此外，该产品系列还搭载了无刷直流电机控制专用定时器，并支持功能安全及AUTOSAR。为应对汽车行业的广泛需求，该产品系列包括60款产品组合，主要配置车体控制模块(BCM)等用于车体控制的最佳外围功能。BCM系统可根据开关输入、车载各种传感器以及其他ECU信息对室内灯、方向指示灯、雨刷、门锁、侧视镜等设备进行控制。
目前，基于CAN/LIN总线的网络技术几乎已经进入到中、高、低端各个层级的车型。恩智浦在车载网络领域一直处于全球NO.1的位置。恩智浦汽车电子事业部大中华区市场经理王岩表示，针对客户需求的多样化，恩智浦在不断完善独立CAN、LIN收发器的同时，也不断在开发集成度越来越高的产品。恩智浦完善的产品系列可以满足客户的不同需求，优异的产品性能又可以帮助整车厂提升网络系统的抗干扰能力，降低辐射水平。
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