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ST引領智慧出行革命 技術創新開啟汽車新紀元
[作者 王岫晨]   2023年12月18日 星期一 瀏覽人次: [1988]

近年來,汽車產業正面臨著一股強烈的變革浪潮,被譽為「智慧出行」的全新趨勢。這場變革的核心目標在於使汽車更安全、更環保、更互聯,引領我們進入一個充滿科技活力的汽車新時代。



圖一
圖一

意法半導體APeC區之汽車子產品部門行銷總監Danny LEE指出,全球汽車產量的穩定增長,尤其是半導體產業的崛起,推動著整個行業邁向新高峰。然而,2019年的新冠疫情讓整個產業發生了劇變。汽車產量由2019年的近9千萬台急劇下降至2020年的約7千萬台左右。儘管產業正逐漸復甦,汽車產量仍未回復到2019年的水準。與此同時,半導體需求(TAM)卻在2020年以來急速增長,增加了約50%。接下來,讓我們一起深入了解這場變革的具體原因。



圖二
圖二

軟體定義汽車的嶄新概念為汽車產業帶來了一系列的革新。汽車製造商正在轉變其架構,將焦點轉向軟體,與過去注重硬體的模式有了明顯不同。為實現軟體定義汽車的轉變,硬體也需要進行改進,必須採用更為優化的架構,如領域架構甚至區域架構。


這種變革要求更高性能的微控制器或微處理器,以實現即時控制,同時也為與外部基礎設施的連接提供了機會。軟體定義汽車為汽車製造商帶來了諸多好處。



圖三
圖三

通過採用新的領域或區域架構,汽車製造商得以優化所需的電子控制單元(ECU)的數量。這些變化在汽車內部推動更多數位通訊的應用,減輕了線束的重量,而目前線束在很大程度上增加了汽車的重量和成本。此外,這些變化還能夠讓汽車製造商及其一級供應商考慮打造一個通用的軟體平台,進一步節省軟體週期,提高重複使用的可能性。


新架構還帶來其他好處。由於車輛將持續連網,汽車製造商可以在問題變得嚴重之前發現潛在問題,並通知使用者。汽車製造商可以通過遠端更新來改善車輛功能。此外,他們還可以啟用新功能,依據功能和商業模式的不同,而獲得售後營收。



圖四
圖四

新架構的採用也有利於半導體商。由於對高性能微控制器和微處理器的需求,意法半導體有望獲得更多營收。此外,意法半導體還正在導入新技術,包括28奈米微控制器和7奈米微處理器,以及用於電源管理的智慧電源。此外,意法半導體還將推出新型eFuse,利用電子保險絲取代機械保險絲。



圖五
圖五

儘管汽車產業經歷了巨大的變革和進步,但請記住,傳統的應用仍然存在。例如,以制動系統為例。2018年,電子式駐車制動系統(EPB)的普及率僅為30%,但如今的採用率已超過70%。此外,隨著汽車系統變得越來越複雜,對安全性的要求也隨之提升,一種新的安全概念,即「功能安全」應運而生。功能安全要求汽車製造商在傳統應用中採用新的架構。例如,如果一個ECU在行駛過程中發生故障,另一個ECU就可以自動接管工作,以確保安全。這就是在同一應用中使用具有冗餘概念相同之ECU的原因,這也是像領域控制等新架構可以輕鬆在同一應用中容納數個ECU的原因。



圖六
圖六

正如前文所提,這些變化正在影響半導體商、汽車製造商和一級製造商的整個生態系統。新架構的導入使軟體和半導體成為這場變革中不可或缺的一部分。因此,汽車製造商需要與半導體商進行更密切的溝通與合作。


2019年,意法半導體在中國上海成立了新能源汽車(NEV)技術創新中心,以應對這場變革。意法半導體技術創新中心擁有約50名工程師,可在產品和生態系統層面為客戶、汽車製造商和一級製造商提供支援。這種支援使製造商能夠快速生產和評估新的試點概念。



圖七
圖七

總結來說,意法半導體正引領汽車供應鏈進入一個全新的生態系統,並不僅僅提供技術。現在,意法半導體正與汽車製造商進行更直接、更緊密的合作。這種合作有助於意法半導體為全方位的電子應用提供服務,並支援車用以外的眾多市場,因為其他產業的創意也可以應用到汽車產品中。基於我們的經驗和對技術的熱愛,意法半導體將繼續通過創新解決方案和技術支援客戶實現共同發展的目標。


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