汽車產業(yè)正不斷向智能、安全、環(huán)保、舒適的方向發(fā)展,汽車電子作為這幾大主線的硬件基礎,近年來獲得了持續(xù)快速發(fā)展,行業(yè)市場規(guī)模增速保持在10%以上。數據顯示,汽車電子產值占汽車業(yè)總產值2025年占比將達到50%,產值貢獻度達6,000億美元,約相當于二個手機產業(yè)規(guī)模,汽車電子IC廠商迎來新一輪的發(fā)展機遇。電子設計模塊
8月10日,由中電港主辦的“智能汽車電子技術暨新能源應用研討會”在深圳舉行。本次研討會邀請了NXP、IDT、Maxim、Micron、Nexperia、Gemalto、Molex、EPSON等國內外IC廠商的行業(yè)大咖,圍繞智能駕駛、主動安全、車聯網以及新能源汽車等熱點話題進行分析,并分享了相應的解決方案。
分銷行業(yè)生變,需具備方案整合和專業(yè)服務能力
隨著物聯網的迅速發(fā)展,分銷行業(yè)正在發(fā)生變化,分銷商的生存空間越來越小,利潤也越來越低。其本質是因為物聯網時代的商用模式發(fā)生改變,傳統(tǒng)的供應鏈整合銷售渠道的思維已經失效,“渠道為王”的時代一去不復返。這就要求分銷商也具備一定的技術支持和方案整合能力,中電港對此推出螢火工場,為設計鏈提供包括生態(tài)營銷、教育中心、螢火實驗室、方案中心和樣片中心等專業(yè)化服務。
在本次研討會上,中電港高級顧問印寧華”汽車前裝解決方案及資源整合”的主題演講中表示,螢火工場目前針對汽車電子市場已經有一些成熟的方案,包括車載多媒體方案、T-BOX方案、虛擬儀表盤方案、安全連接整體解決方案、汽車水泵控制方案和360全景環(huán)視方案。
例如T-BOX方案,印寧華指出,” T-BOX主要功能是采集車輛的各種數據并實時上報,相當于車里面的黑匣子,其重要性不言而喻。T-BOX將在3-5年內迎來高速發(fā)展,很多整車廠商已經將T-BOX規(guī)劃到乘用車上,如2018年C車廠計劃 200萬的出貨量,B車廠50萬、G車廠50萬。另外,高端的T-BOX需求已經出現,中電港基于NXP i.MAX 8的方案,可以讓車內的T-BOX、儀表盤、車機、HUD等產品進行聯動,提供更豐富的車聯網應用場景。
圖:中電港基于i.MX6UL的T-BOX應用框圖
中電港BMS項目部主管胥正偉針對智能汽車BMS(電池管理系統(tǒng))應用作了精彩的演講。“動力電池是新能源汽車三電(電池、電驅、電控)核心技術之一,其中BMS又是銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機的重要紐帶,也稱為動力電池的大腦。”
圖:中電港BMS項目部主管胥正偉
從動力電池的產業(yè)鏈來看,以往BMS板廠、電池廠、整車廠商是相對獨立的三個部分,通常由BMS板廠為電池廠商配套電池管理系統(tǒng),再由電池廠商把電池賣給整車廠。近兩年來隨著新能源汽車的發(fā)展,整車廠商的主動性越來越強,很多時候都是他們提出需求,再由電池廠商進行PACK的整合。也就是說,MS板廠、電池廠、整車廠商三者逐步開始融合,電池廠商開始做BMS,整車廠商也有可能將BMS納入到自己的研發(fā)體系當中。例如今年5月,我國第二大電池廠商寧德時代與上汽成立新的子公司,比亞迪則是BMS、電池、新能源汽車自產自銷的體系。
胥正偉表示,中電港從2013年開始與NXP、nexperia等半導體公司合作研發(fā)BMS方案,目前已經完成了從工業(yè)級到車規(guī)級BMS產品線的部署。其中汽車BMS設計成集中式和分布式兩種架構,可靈活拓展,滿足物流車、乘用車、大巴車等多種需求。
圖:中電港乘用車/大巴車BMS-主控單元
高速安全連接,為智能駕駛保駕護航
車聯網是汽車電子的發(fā)展趨勢之一,車與車、車與人、車與道路的互聯對數據的傳輸和安全提出很高的要求。來自美信的資深客戶經理郭守威在《高速數字視頻連接解決方案》的主題演講中指出,未來汽車的中控屏幕和攝像頭、雷達等傳感器的數量將會大大增加,車內的鏈路至少有十幾個。這對數據鏈路提出高速率、高帶寬的功能要求,對相關產品設計是很高的挑戰(zhàn)。
對此,美信推出GMSL(高速串行鏈路)產品,數據傳輸速率達到Gbit以上,可以傳輸視頻、音頻、控制信號甚至是以太網信號。郭守威表示,美信的GMSL與競爭對手相比有很大的技術優(yōu)勢。第一,車內大量的數據傳輸將會導致很大的電磁干擾,美信在2005年推出的MAX9244有一個展屏的功能,可以幫助客戶改善EMI,大概有10-20dB的明顯改善。第二, 2012年開始美信所有的GMSL產品都支持同軸,相比PB雙角線可以節(jié)省很大的成本,目前已經在360全景系統(tǒng)中的攝像頭有所應用。
Gemalto中國區(qū)銷售經理路平在演講中談到了Gemalto在汽車電子領域的解決方案。Xxx表示,Gemalto此前的業(yè)務是給運營商提供SIM卡,另外給銀行卡、護照提供安全解決方案。面對快速發(fā)展的車聯網市場,Gemalto在2010年收購了西門子無線通訊模塊事業(yè)部并成立M2M事業(yè)部,正式切入汽車電子領域。
除了無線通訊模塊,Gemalto還為整車廠提供貼片式的SIM卡。路平指出,“汽車上的SIM卡擁有空中燒號的功能,主要是方便汽車跨區(qū)域、跨國界銷售時更改運營商。此外,由于處于一個震動、高溫、多灰塵、潮濕的環(huán)境中,汽車SIM卡的各項指標要求更高,其適用溫度在-40到105度。”貼片式SIM卡在車載前裝已經標配。
由于此前在銀行卡、護照業(yè)務中有很多安全相關的積累,Gemalto還推出了適用于汽車電子的安全芯片。 “T-BOX會采集并存儲車輛的關鍵信息,數據安全就非常重要,證書和密匙一旦被黑客破獲,后果不堪設想。Gemalto安全芯片可以達到1A5+的銀行安全級別,采用硬件加密的方式,黑客想要攻克需要11年的時間。”
高性能存儲產品和解決方案
隨著汽車向半自動駕駛、全自動駕駛方向發(fā)展,存儲產品的對于汽車安全的重要性已經不可同日而語了。一方面,人工智能芯片在汽車上的運行需要大存儲產品的支持;另一方面,無人駕駛汽車中雷達、攝像頭等傳感器會產生大量的數據,需要高運算速度、高質量、高穩(wěn)定性的存儲產品的支持。
來自鎂光的售前技術經理鐘雷在演講中分享了鎂光車規(guī)級的存儲產品線,包括NOR Flash、DRAM、NAND Flash、eMMC、SSD 和MCP。鐘雷指出,存儲產品的失效率對汽車安全是非常關鍵的,鎂光主要從晶圓和封測兩方面嚴格控制存儲產品的質量。
在晶圓方面,鎂光用于車規(guī)級的晶圓有更高的質量管控:在挑選時有更嚴格的標準參數(刻線測試);對返工或不合格晶片的更嚴格限制;對汽車缺陷密度的更嚴格限制;從汽車生產線上識別和拆卸不合格材料。鐘雷舉了個例子:“一般情況下原廠在晶圓挑選時是以晶圓帶有單位的,而鎂光則降低了一個維度,從晶圓帶的每一行每一列來篩選車規(guī)級的料。”
圖:鎂光用于車規(guī)級的晶圓有更高的質量管控
NXP:毫米波雷達市場占有率50%以上
NXP相關負責人在演講中分享了ADAS方面的內容,主要包括雷達S32R、360環(huán)視S32V以及中控系統(tǒng)Bluebox。負責人表示“NXP的毫米波產品在2016年占了50%以上的市場份額,大陸集團、德爾福都是NXP的客戶。”負責人認為做雷達的難點第一個是算法,第二個是天線。在算法部分,NXP的S32R集成了DSP(數據處理加速模塊)。其第一代產品STP 1.0,通過快速傅里葉變換(FFT)算法加速處理速度、距離、角度數據。而NXP主推的S32R采用第二代產品STP 2.0,處理速度提升4倍。其正在研發(fā)的STP 3.0,處理速度將會提高10倍,雷達數據量帶寬提升85倍、雷達數據提高9倍。
此外,負責人還談到了NXP對下一代雷達的要求,包括雷達數量越來越多、尺寸越來越小。 在雷達功能方面,則是對人、車的分類越來越精細,同時能夠識別隱藏目標(如大車把小車擋住),雷達成像。