國產(chǎn)車規(guī)MCU，突破高性能應(yīng)用
2023-10-24 10:38:29 點擊：
電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/梁浩斌）從目前的汽車電子電氣架構(gòu)演變路徑來看，從分布式往集中式發(fā)展的過程中，域控制器的興起首先對傳統(tǒng)MCU的性能帶來了挑戰(zhàn)，而未來中央域控等架構(gòu)，將進(jìn)一步采用更高算力的控制器進(jìn)行集中處理，而取代分布式的MCU。
不過，目前來看，汽車MCU在汽車智能化的整體節(jié)奏中，依然處于不可取代的位置，而智能化的需求下，汽車MCU的性能確實需要新一輪的升級。
智能汽車需要更高性能的MCU
傳統(tǒng)汽車分布式的電子電氣架構(gòu)，對多個部件的控制進(jìn)行了模塊化，或者是采用分布式的方式，不同零部件上有單獨的ECU進(jìn)行控制。比如在汽車座艙中，通常來說會有車身控制模塊BCM、娛樂系統(tǒng)TBox等等。
而在智能汽車上，由于輔助駕駛、主動安全、智能座艙等的功能需求增加，比如智能座艙需要將座艙中的多個部件連接到同一個網(wǎng)絡(luò)中，對ECU的需求急劇升高。當(dāng)然為了簡化線束，提高集成度，較新的車型將汽車電子架構(gòu)分為多個“區(qū)域”，每個區(qū)域由一個域控制器進(jìn)行統(tǒng)一控制。
同時，也由于輔助駕駛、智能座艙等智能化需求，這對于ECU中MCU的性能要求也有所提高。可以看到目前很多包括控制模塊、區(qū)域控制器中的MCU性能越來越高，多核MCU中的CPU核，從雙核到三核、四核、五核，高算力、高實時、高功能安全，以太網(wǎng)、CAN-FD等通信控制器等，都已經(jīng)成為當(dāng)前智能汽車對于MCU的需求。
國產(chǎn)廠商發(fā)力高性能汽車MCU
汽車MCU由于進(jìn)入門檻較高，一方面是可靠性、功能安全方面的要求高，另一方面是車企采購慣性，海外巨頭在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中多年積累的優(yōu)勢地位難以動搖。不過隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的迸發(fā)，以及供應(yīng)鏈安全的需求下，國產(chǎn)廠商近幾年也開始發(fā)力汽車MCU。
近日四維圖新旗下杰發(fā)科技就發(fā)布了首款符合功能安全ASIL-D，基于Arm Cortex R52內(nèi)核的多核高主頻MCU AC7870x。AC7870x系列采用多核Arm Cortex R52內(nèi)核，主頻高達(dá)350MHz，可支持鎖步核和Hypervisor,提高系統(tǒng)的冗余度和容錯能力，減少故障影響，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在功能安全方面，AC7870x首次達(dá)到ISO 26262 最高等級ASIL-D，可滿足汽車核心ECU的ASIL等級需求，確保極端工況下的可靠性。
另一家專注于高性能車規(guī)級MCU的國產(chǎn)廠商芯馳科技近日宣布其E3系列車規(guī)級MCU成功在明然科技CDC懸架控制器中批量下線，在奇瑞瑞虎9、星途瑤光等車型上正式量產(chǎn)，這也使得芯馳MCU成為國內(nèi)首個應(yīng)用于主動懸架的車規(guī)控制芯片。
芯馳E3 MCU達(dá)到AEC-Q100 Grade 1的車規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，能夠支持在150℃的環(huán)境下工作；功能安全也達(dá)到了最高的ASIL-D等級。在性能方面，E3系列MCU采用ARM Cortex-R5F 內(nèi)核CPU，主頻提升至前所未有的800MHz，芯馳科技表好似這是全球范圍內(nèi)目前主頻最高的MCU。
相比于此前汽車上使用的100MHz-300MHz的高性能MCU，主頻的提高，帶來的是處理能力和實時性能的全面提升，E3系列MCU的多種型號，能夠適用于更廣泛、對算力需求更高的車載功能，包括BMS、底盤、ADAS、BCM、T-Box等應(yīng)用。
小結(jié)：
自2020年汽車行業(yè)遭遇史無前例的缺芯潮后，國產(chǎn)汽車MCU芯片便正式買入了高速發(fā)展期。如今，一些布局較早的國產(chǎn)廠商已經(jīng)成功將MCU產(chǎn)品導(dǎo)入到量產(chǎn)車型上，在取得大規(guī)模驗證后，更是進(jìn)一步進(jìn)軍到高性能汽車MCU領(lǐng)域。相信未來我們能夠在越來越多的汽車上看到國產(chǎn)MCU的應(yīng)用。
不過，目前來看，汽車MCU在汽車智能化的整體節(jié)奏中，依然處于不可取代的位置，而智能化的需求下，汽車MCU的性能確實需要新一輪的升級。
智能汽車需要更高性能的MCU
傳統(tǒng)汽車分布式的電子電氣架構(gòu)，對多個部件的控制進(jìn)行了模塊化，或者是采用分布式的方式，不同零部件上有單獨的ECU進(jìn)行控制。比如在汽車座艙中，通常來說會有車身控制模塊BCM、娛樂系統(tǒng)TBox等等。
而在智能汽車上，由于輔助駕駛、主動安全、智能座艙等的功能需求增加，比如智能座艙需要將座艙中的多個部件連接到同一個網(wǎng)絡(luò)中，對ECU的需求急劇升高。當(dāng)然為了簡化線束，提高集成度，較新的車型將汽車電子架構(gòu)分為多個“區(qū)域”，每個區(qū)域由一個域控制器進(jìn)行統(tǒng)一控制。
同時，也由于輔助駕駛、智能座艙等智能化需求，這對于ECU中MCU的性能要求也有所提高。可以看到目前很多包括控制模塊、區(qū)域控制器中的MCU性能越來越高，多核MCU中的CPU核，從雙核到三核、四核、五核，高算力、高實時、高功能安全，以太網(wǎng)、CAN-FD等通信控制器等，都已經(jīng)成為當(dāng)前智能汽車對于MCU的需求。
國產(chǎn)廠商發(fā)力高性能汽車MCU
汽車MCU由于進(jìn)入門檻較高，一方面是可靠性、功能安全方面的要求高，另一方面是車企采購慣性，海外巨頭在汽車產(chǎn)業(yè)鏈中多年積累的優(yōu)勢地位難以動搖。不過隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的迸發(fā)，以及供應(yīng)鏈安全的需求下，國產(chǎn)廠商近幾年也開始發(fā)力汽車MCU。
近日四維圖新旗下杰發(fā)科技就發(fā)布了首款符合功能安全ASIL-D，基于Arm Cortex R52內(nèi)核的多核高主頻MCU AC7870x。AC7870x系列采用多核Arm Cortex R52內(nèi)核，主頻高達(dá)350MHz，可支持鎖步核和Hypervisor,提高系統(tǒng)的冗余度和容錯能力，減少故障影響，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在功能安全方面，AC7870x首次達(dá)到ISO 26262 最高等級ASIL-D，可滿足汽車核心ECU的ASIL等級需求，確保極端工況下的可靠性。
另一家專注于高性能車規(guī)級MCU的國產(chǎn)廠商芯馳科技近日宣布其E3系列車規(guī)級MCU成功在明然科技CDC懸架控制器中批量下線，在奇瑞瑞虎9、星途瑤光等車型上正式量產(chǎn)，這也使得芯馳MCU成為國內(nèi)首個應(yīng)用于主動懸架的車規(guī)控制芯片。
芯馳E3 MCU達(dá)到AEC-Q100 Grade 1的車規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，能夠支持在150℃的環(huán)境下工作；功能安全也達(dá)到了最高的ASIL-D等級。在性能方面，E3系列MCU采用ARM Cortex-R5F 內(nèi)核CPU，主頻提升至前所未有的800MHz，芯馳科技表好似這是全球范圍內(nèi)目前主頻最高的MCU。
相比于此前汽車上使用的100MHz-300MHz的高性能MCU，主頻的提高，帶來的是處理能力和實時性能的全面提升，E3系列MCU的多種型號，能夠適用于更廣泛、對算力需求更高的車載功能，包括BMS、底盤、ADAS、BCM、T-Box等應(yīng)用。
小結(jié)：
自2020年汽車行業(yè)遭遇史無前例的缺芯潮后，國產(chǎn)汽車MCU芯片便正式買入了高速發(fā)展期。如今，一些布局較早的國產(chǎn)廠商已經(jīng)成功將MCU產(chǎn)品導(dǎo)入到量產(chǎn)車型上，在取得大規(guī)模驗證后，更是進(jìn)一步進(jìn)軍到高性能汽車MCU領(lǐng)域。相信未來我們能夠在越來越多的汽車上看到國產(chǎn)MCU的應(yīng)用。
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