隨著市場對于汽車舒適、娛樂等應(yīng)用的需求日益增長，要求MCU集成更多的功能。并且汽車制造廠商也在不斷提高汽車安全性、智能化和能源效率方面臨的諸多挑戰(zhàn)，正在推動汽車電子不斷發(fā)展。電子器件仍然是汽車市場中增長最快的部分，大大超過了機械、氣動裝置和液壓裝置。而作為電子控制模塊（ECM）基礎(chǔ)的高集成度MCU產(chǎn)品則正在扮演著越來越重要的角色。
ECM的基石
電子控制模塊在一些關(guān)鍵的應(yīng)用中變得越來越普遍，系統(tǒng)完整性因此成為一項關(guān)鍵因素。對于一些非重要性應(yīng)用，如果發(fā)生故障最多只會導(dǎo)致一些不便，但對于事關(guān)安全的應(yīng)用，一旦發(fā)生問題就可能導(dǎo)致事故，有時甚至會造成人員傷亡。汽車中的關(guān)鍵安全應(yīng)用主要包括氣囊控制、防滑剎車和電動助力轉(zhuǎn)向、線控駕駛、線控油門、線控剎車和線控轉(zhuǎn)向。ECM在汽車中大量的使用，需要一種滿足完整性要求的分布式智能系統(tǒng)，可以在功率預(yù)算緊張的情況下使用，這就要采用一種基于低成本MCU的監(jiān)控機制，作為系統(tǒng)看門狗（watchdog）?！翱撮T狗MCU正在我們的市場開發(fā)中發(fā)揮著重要作用，”Microchip公司汽車產(chǎn)品部產(chǎn)品營銷總監(jiān)WillieFITzgerald說道?！霸谠S多關(guān)鍵安全應(yīng)用中的MCU具有大量共同特點，如16～32位計算能力、支持大內(nèi)存（通常為256KB或者更大）、具有零故障可能性等等?！?
WillieFITzgerald：Microchip汽車電子市場的大部分收入都來自基于閃存的高集成度MCU，這類器件也是電子控制模塊（ECM）的基礎(chǔ)。
他舉例指出，具有CAN接口和USART/EnhancedUSART的高性能8位MCU可滿足汽車對于主節(jié)點的要求，而對內(nèi)存的要求與封裝尺寸則取決于軟件功能、CAN軟件堆疊和硬件I/O要求。另外從屬節(jié)點功能通常屬于低性能但具有成本效益的8位微控制器的范圍?！耙话愣?，滿足I/O需求要采用14至28引腳封裝，程序內(nèi)存可以從2KB至16KB，這完全取決于控制功能的復(fù)雜程度?！?/FONT>
USBMCU
在汽車安全、智能性得到滿足的同時，市場對于車載信息娛樂系統(tǒng)的要求也逐漸提高。目前汽車電子應(yīng)用中，車載音響系統(tǒng)開始采用USB技術(shù)，提供面向便攜式電子存儲設(shè)備如閃存盤、iPod等的數(shù)據(jù)接口，滿足消費者播放存儲在上述媒介中音頻、視頻數(shù)據(jù)的需求。NEC電子大中國區(qū)汽車電子產(chǎn)品市場總監(jiān)趙明宇指出，傳統(tǒng)的車載音響系統(tǒng)主要以CD作為音視頻存儲主要方式，但隨著便攜影音技術(shù)的進步，各種具有海量存儲功能的便攜娛樂設(shè)備如MP3播放器等出現(xiàn)并迅速普及，如何將便攜式產(chǎn)品中的信息與車載娛樂系統(tǒng)共享成為車載音響設(shè)備提供商面臨的一項難題?！耙虼司哂蠻SB功能的MCU便應(yīng)運而生了?！?/FONT>
意法半導(dǎo)體大中國區(qū)汽車電子部總監(jiān)劉建宏也表達了同樣的觀點，但他強調(diào)，消費者除了可以通過USB增強汽車音頻系統(tǒng)功能外，還可以通過USB來完成黑匣子或者診斷功能?！暗绾卧谄嚰墑e管理這些USB是每一個半導(dǎo)體廠商都面臨的挑戰(zhàn)?！?/FONT>
NEC電子針對這類市場應(yīng)用推出了面向數(shù)字音響的AE系列MCU產(chǎn)品，除了能夠支持閃存盤或iPod等設(shè)備的音視頻數(shù)據(jù)播放，還提供了SD卡、藍牙等接口，同時通過將MP3、AAC等編解碼功能通過內(nèi)部硬件實現(xiàn)，在系統(tǒng)易用性方面得到很大提升。
多核MCU
隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車OEM廠商也在汽車中引入了大量新興概念。一些前衛(wèi)模塊，如自動泊車系統(tǒng)、自動駕駛系統(tǒng)、危險狀態(tài)自動規(guī)避系統(tǒng)、高清多媒體系統(tǒng)等逐漸作為汽車功能的新選擇。一方面是汽車向著全智能化全信息化方向發(fā)展，另一方面大量的數(shù)據(jù)處理需求使得目前的芯片性能無法確保大規(guī)模數(shù)據(jù)傳遞和處理的實時性和有效性。如果僅僅是增加系統(tǒng)頻率，功耗會相應(yīng)大幅增長，而且對鎖向環(huán)的要求也就越高，抗電磁干擾的能力也同時下降。如何在高頻情況下保證高效節(jié)能？“多核MCU是當前解決這個問題的一個最佳方案，”趙明宇表示?！岸嗪穗m然會導(dǎo)致總線競爭等問題，但是它所能達到的性能提升讓廠商感到滿意。”NEC電子推出了幾款多核MCU，其中IMAPCAR系列集成了129個CPU，形成了CPU矩陣，提供更強大的性能，讓自動巡航和路況自動識別變得更容易更高效，而NaviEngine系列是4核結(jié)構(gòu)，集成了3D功能，使車內(nèi)多媒體系統(tǒng)集成度更加高，功能更加強大。
趙明宇補充指出：“作為模塊大腦的多核MCU自然不能缺少先進的傳感器，目前國內(nèi)流行的以LIN總線為主的傳感器很可能會退出歷史舞臺，而基于CAN總線、FlaxRay總線的傳感器將會得到大規(guī)模使用?！?/FONT>
意法半導(dǎo)體也推出了Accordo+、Normandik、Tesco等多核產(chǎn)品，用于汽車音響、娛樂信息、導(dǎo)航以及發(fā)動機管理系統(tǒng)?！岸嗪薓CU是復(fù)雜應(yīng)用的一個新趨勢，尤其是在車載多媒體系統(tǒng)中，多核極具成本價格優(yōu)勢，”劉建宏表示。
臺灣地區(qū)廠商盛群半導(dǎo)體專案副理許木機認為，多核MCU通常是為了同時進行多項不同演算與控制功能而產(chǎn)生，具備高速運算與多任務(wù)系統(tǒng)效能，當然，芯片本身與系統(tǒng)開發(fā)的成本與復(fù)雜度也會隨之增加。盛群的方向則是向系統(tǒng)多芯片封裝（SiP）方向發(fā)展，整合現(xiàn)有的IP，以最短的開發(fā)時間，提供最適用的MCU。
許木機：目前盛群半導(dǎo)體并未推出多核MCU，而是朝向系統(tǒng)多芯片封裝（SiP）的方向開發(fā)。
采用更少MCU的系統(tǒng)方案將勝出？
汽車網(wǎng)絡(luò)經(jīng)歷了最初的沒有電子模塊到擁有大量電子模塊的階段，但有人認為不遠的將來電子模塊的數(shù)量發(fā)展趨勢是降低。這樣一個看似很矛盾的事情，其實很合理。之所以要引入大量電子模塊，主要是因為過去電子模塊功能單一，廠家不得不為了每一個功能都設(shè)計一個電子模塊，成本高，維護費用高，網(wǎng)絡(luò)龐大復(fù)雜且設(shè)計十分困難。隨著更高性能MCU的誕生，使得一個電子模塊可以有多種用途，這樣就精簡了網(wǎng)絡(luò)。NEC電子用于車身控制的V850es/Fx3系列就是這樣一個例子，它在滿足車載網(wǎng)關(guān)和BCM用途之外，還具備120度復(fù)雜電機控制等功能，可以代替一些子節(jié)點功能。
盛群半導(dǎo)體的許木機則表示，整合型系統(tǒng)級芯片是廠商追求的終極目標，但在汽車電子領(lǐng)域，各類型子系統(tǒng)所要求的芯片特性各有不同，現(xiàn)階段整合型芯片并不一定保證是最佳性價比的方案。MCU芯片廠商在面對各類汽車電子系統(tǒng)時，必須要盡可能協(xié)助整車廠商，對各類機電系統(tǒng)與半導(dǎo)體工藝進行有效結(jié)合，做出最穩(wěn)定與最佳性能的調(diào)配，才能使未來的系統(tǒng)級芯片開發(fā)完全達到預(yù)期效能，“當然這是需要相當長期的耕耘才能完成的目標?！?/FONT>
（轉(zhuǎn)載）
