在智能駕駛發(fā)展趨勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下，汽車電子產(chǎn)業(yè)正在迅猛增長(zhǎng)。2017年，全球汽車總產(chǎn)量約9500萬輛，平均每輛汽車包含的半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)值約為330美元，而到2023年，全球汽車產(chǎn)量將增長(zhǎng)到1.1億輛，每輛汽車的半導(dǎo)體價(jià)值增長(zhǎng)到397美元。

云計(jì)算和人工智能技術(shù)正在推動(dòng)汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型。汽車行業(yè)轉(zhuǎn)向自動(dòng)駕駛，并且將給用戶帶來從未獲得過的駕駛體驗(yàn)。到2030年，車載電子系統(tǒng)的成本將占汽車總成本的50%，100%的汽車都會(huì)聯(lián)網(wǎng)，并將產(chǎn)生20GB以上的海量數(shù)據(jù)需要處理；15%的汽車會(huì)實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)駕駛，由數(shù)字服務(wù)和移動(dòng)共享給汽車行業(yè)帶來的收入將猛增至2160億美元。車聯(lián)網(wǎng)和智能駕駛給人們帶來了更多先進(jìn)功能的同時(shí)，也帶來了更多安全性和性能上的挑戰(zhàn)。

車用MCU，從8位到32位

從全球市場(chǎng)來看，汽車電子是MCU最大的應(yīng)用。在汽車領(lǐng)域，MCU既可用于車載信息娛樂產(chǎn)品，也可用于雨刷、車窗、電動(dòng)座椅等車身控制領(lǐng)域。根據(jù)市場(chǎng)研究公司iSuppli的報(bào)告顯示，在一輛車裝備的所有半導(dǎo)體器件中，MCU大概占三成。捷豹路虎的工程師Tomar曾在公開演說中提到，該公司的汽車通常配備超過70個(gè)ECU（電子控制單元，其核心部件為MCU）。

車載MCU的市場(chǎng)主要集中在8、16和32位的微控器，可按汽車電子產(chǎn)品的不同需求用于不同性能的場(chǎng)景。?

8位MCU：主要應(yīng)用于車體的各個(gè)子系統(tǒng)，包括風(fēng)扇控制、空調(diào)控制、雨刷、天窗、車窗升降、低端儀表板、集線盒、座椅控制、門控模塊等較低端的控制功能。

16位MCU：主要應(yīng)用為動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，如引擎控制、齒輪與離合器控制和電子式渦輪系統(tǒng)等；也適合用于底盤機(jī)構(gòu)上，如懸吊系統(tǒng)、電子式動(dòng)力方向盤、扭力分散控制和電子泵、電子剎車等。

32位MCU：主要應(yīng)用包括儀表板控制、車身控制、多媒體信息系統(tǒng)、引擎控制，以及新興的智能性和實(shí)時(shí)性的安全系統(tǒng)及動(dòng)力系統(tǒng)，如預(yù)碰撞、自適應(yīng)巡航控制、駕駛輔助系統(tǒng)、電子穩(wěn)定程序等安全功能，以及復(fù)雜的X-by-wire等傳動(dòng)功能。

目前，16位MCU的生存空間受到8位和32位MCU的不斷擠壓。8位微控制器的處理器核心功率不斷提升，隨著嵌入式內(nèi)存容量的增加，以及引腳數(shù)更具彈性，再加上成熟的技術(shù)促使成本進(jìn)一步降低，讓8位微控制器的適用市場(chǎng)空間變得更大，能向上涵蓋一些16位MCU的應(yīng)用，也能向下取代多數(shù)4位MCU。

32位MCU在越來越強(qiáng)調(diào)智能性、實(shí)時(shí)性和多樣化的今天十分具有市場(chǎng)潛力，應(yīng)用在需大量信息處理的部分，例如 ADAS、自動(dòng)駕駛、車載智能通信、車艙娛樂等應(yīng)用上。除了處理復(fù)雜的運(yùn)算及控制功能，32位MCU產(chǎn)品也將扮演車用電子系統(tǒng)中的主控處理中心角色，也就是將分散各處的中低階電子控制單元（ECU）集中管理。而這些能力都不是16位MCU所具備的。車用32位MCU未來趨勢(shì)將朝向多功能整合與低功耗表現(xiàn)發(fā)展，使用數(shù)量將持續(xù)增加。

智能駕駛驅(qū)動(dòng)車用MCU快速發(fā)展

隨著車聯(lián)網(wǎng)逐漸普遍化，以太網(wǎng)將成為汽車主干網(wǎng)，以支持自動(dòng)駕駛和車間、車路通信對(duì)數(shù)據(jù)流量的日益增長(zhǎng)的需求。所有這些都將提高對(duì)網(wǎng)關(guān)等車載通信元件的需求。MCU需要確保通信安全和空中固件升級(jí)（FOTA）。同時(shí)，聯(lián)網(wǎng)汽車產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)和云之間的通信也需要MCU提供強(qiáng)大的實(shí)時(shí)計(jì)算能力和資源。

隨著自動(dòng)駕駛等級(jí)不斷提升，車中集成越來越多的各類傳感器，包括攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)，信息娛樂和各種車身/安全/照明應(yīng)用，為了保證應(yīng)用和通信的安全，汽車MCU的需求以及性能都將大幅提高。

以 ADAS 為例，近年 Level2 自動(dòng)駕駛汽車車功能已普遍成為新車標(biāo)準(zhǔn)配備的賣點(diǎn)，車型也從過去的高級(jí)車款逐漸下放至大眾車款，有助于提升ADAS 功能滲透率，相關(guān)裝置諸如車用雷達(dá)、光達(dá)、車載鏡頭等傳感器的規(guī)格與數(shù)量提升，需要性能更佳的 MCU 來做感測(cè)數(shù)據(jù)的前處理與機(jī)件控制，尤其是在 Sensor Fusion 的概念下，影像與類比信號(hào)的整合至關(guān)重要，加上后續(xù)Level 3～5 自駕等級(jí)，傳感器數(shù)量更多，成為推動(dòng)32位車用 MCU 需求增加與技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)幽堋?/p>

此外，隨著新能源汽車的發(fā)展，車載MCU還需要為車載充電機(jī)、電池管理，整車控制器和馬達(dá)主驅(qū)等應(yīng)用提供支持。

強(qiáng)大的車聯(lián)網(wǎng)為汽車帶來了豐富的功能和駕乘體驗(yàn)，但也帶來了安全性挑戰(zhàn)。安全性體現(xiàn)在駕乘安全，數(shù)據(jù)隱私安全和軟件更新安全三個(gè)方向。為了保障汽車的安全性，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織設(shè)立了ISO26262等功能安全標(biāo)準(zhǔn)。ISO26262提供了一套涵蓋系統(tǒng)（包括硬件、軟件和半導(dǎo)體）及其生產(chǎn)制造的完整功能安全設(shè)計(jì)流程與認(rèn)證制度，以確保汽車行駛的安全性，已成為汽車行業(yè)目前普遍接受的一套完整的評(píng)估并降低風(fēng)險(xiǎn)的方法，獲得了全球主要汽車制造商以及零部件供應(yīng)商的廣泛認(rèn)可和采用。中國(guó)也在2017年發(fā)布了功能安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34590,于2018年5月1日起正式實(shí)施。

ASIL（AutomotiveSafety Integrity Level 汽車安全完整性等級(jí)）是ISO26262標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)程度對(duì)系統(tǒng)或組成部分劃分由A到D的安全需求等級(jí)，D級(jí)是最高等級(jí)，對(duì)安全需求的要求也最高。安全性成為了汽車MCU發(fā)展最基礎(chǔ)的要求。

不斷增長(zhǎng)的汽車安全等級(jí)、產(chǎn)品可擴(kuò)展性、架構(gòu)兼容性、網(wǎng)絡(luò)連接能力、質(zhì)量等級(jí)和處理能力推動(dòng)著車用MCU市場(chǎng)快速發(fā)展。

過去，車用半導(dǎo)體廠商在車用 MCU 發(fā)展上著重自我研發(fā)，力圖在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力上做出差異；如今，面對(duì)汽車智能化、聯(lián)網(wǎng)化的發(fā)展需求，以及當(dāng)前其他芯片大廠如 NVIDIA、Intel、Qualcomm的入局，車用芯片市場(chǎng)必須在產(chǎn)品開發(fā)上爭(zhēng)取降低成本與維持技術(shù)優(yōu)勢(shì)的機(jī)會(huì)。這要求車用MCU在算力、性能、連接性、安全、功耗、成本和生態(tài)圈等各方面都需要不斷修煉提升。

意法半導(dǎo)體汽車電子業(yè)務(wù)部自今年4月起，推出意法半導(dǎo)體32位車規(guī)MCU系列培訓(xùn)，每周一播，請(qǐng)大家提前預(yù)約。

點(diǎn)擊鏈接預(yù)約本周汽車電子直播直播《32位車規(guī)微控制器 SPC560P34/P40 系列》：

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