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ST引领智慧出行革命 技术创新开启汽车新纪元
[作者 王岫晨]   2023年12月18日 星期一 浏览人次: [2128]

近年来,汽车产业正面临着一股强烈的变革浪潮,被誉为「智慧出行」的全新趋势。这场变革的核心目标在於使汽车更安全、更环保、更互联,引领我们进入一个充满科技活力的汽车新时代。



图一
图一

意法半导体APeC区之汽车子产品部门行销总监Danny LEE指出,全球汽车产量的稳定增长,尤其是半导体产业的崛起,推动着整个行业迈向新高峰。然而,2019年的新冠疫情让整个产业发生了剧变。汽车产量由2019年的近9千万台急剧下降至2020年的约7千万台左右。尽管产业正逐渐复苏,汽车产量仍未回复到2019年的水准。与此同时,半导体需求(TAM)却在2020年以来急速增长,增加了约50%。接下来,让我们一起深入了解这场变革的具体原因。



图二
图二

软体定义汽车的崭新概念为汽车产业带来了一系列的革新。汽车制造商正在转变其架构,将焦点转向软体,与过去注重硬体的模式有了明显不同。为实现软体定义汽车的转变,硬体也需要进行改进,必须采用更为优化的架构,如领域架构甚至区域架构。


这种变革要求更高性能的微控制器或微处理器,以实现即时控制,同时也为与外部基础设施的连接提供了机会。软体定义汽车为汽车制造商带来了诸多好处。



图三
图三

通过采用新的领域或区域架构,汽车制造商得以优化所需的电子控制单元(ECU)的数量。这些变化在汽车内部推动更多数位通讯的应用,减轻了线束的重量,而目前线束在很大程度上增加了汽车的重量和成本。此外,这些变化还能够让汽车制造商及其一级供应商考虑打造一个通用的软体平台,进一步节省软体周期,提高重复使用的可能性。


新架构还带来其他好处。由於车辆将持续连网,汽车制造商可以在问题变得严重之前发现潜在问题,并通知使用者。汽车制造商可以通过远端更新来改善车辆功能。此外,他们还可以启用新功能,依据功能和商业模式的不同,而获得售後营收。



图四
图四

新架构的采用也有利於半导体商。由於对高性能微控制器和微处理器的需求,意法半导体有??获得更多营收。此外,意法半导体还正在导入新技术,包括28奈米微控制器和7奈米微处理器,以及用於电源管理的智慧电源。此外,意法半导体还将推出新型eFuse,利用电子保险丝取代机械保险丝。



图五
图五

尽管汽车产业经历了巨大的变革和进步,但请记住,传统的应用仍然存在。例如,以制动系统为例。2018年,电子式驻车制动系统(EPB)的普及率仅为30%,但如今的采用率已超过70%。此外,随着汽车系统变得越来越复杂,对安全性的要求也随之提升,一种新的安全概念,即「功能安全」应运而生。功能安全要求汽车制造商在传统应用中采用新的架构。例如,如果一个ECU在行驶过程中发生故障,另一个ECU就可以自动接管工作,以确保安全。这就是在同一应用中使用具有冗馀概念相同之ECU的原因,这也是像领域控制等新架构可以轻松在同一应用中容纳数个ECU的原因。



图六
图六

正如前文所提,这些变化正在影响半导体商、汽车制造商和一级制造商的整个生态系统。新架构的导入使软体和半导体成为这场变革中不可或缺的一部分。因此,汽车制造商需要与半导体商进行更密切的沟通与合作。


2019年,意法半导体在中国上海成立了新能源汽车(NEV)技术创新中心,以应对这场变革。意法半导体技术创新中心拥有约50名工程师,可在产品和生态系统层面为客户、汽车制造商和一级制造商提供支援。这种支援使制造商能够快速生产和评估新的试点概念。



图七
图七

总结来说,意法半导体正引领汽车供应链进入一个全新的生态系统,并不仅仅提供技术。现在,意法半导体正与汽车制造商进行更直接、更紧密的合作。这种合作有助於意法半导体为全方位的电子应用提供服务,并支援车用以外的众多市场,因为其他产业的创意也可以应用到汽车产品中。基於我们的经验和对技术的热爱,意法半导体将继续通过创新解决方案和技术支援客户实现共同发展的目标。


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