恩智浦中國電子汽車電子應(yīng)用開發(fā)中心重慶開業(yè)，市場龍頭在車用MCU與MPU領(lǐng)域有何高招？

近日，恩智浦中國汽車電子應(yīng)用開發(fā)中心在重慶兩江新區(qū)盛大開業(yè)，恩智浦全球副總裁兼汽車微控制器和處理器業(yè)務(wù)線市場及分銷總經(jīng)理Ross McOuat親臨現(xiàn)場。會后，McOuat先生攜恩智浦重慶半導(dǎo)體有限公司總經(jīng)理易生海先生和技術(shù)總監(jiān)高磊博士，接受了電子產(chǎn)品世界等媒體的采訪。

照片：開業(yè)啟動儀式（RossMcOuat先生位于前排左側(cè)）

車用半導(dǎo)體龍頭

據(jù)IHS等市場調(diào)查公司統(tǒng)計，2017年全球汽車半導(dǎo)體市場規(guī)模為345億美元，而恩智浦占據(jù)了13%的市場份額，是全球最大的汽車電子半導(dǎo)體供應(yīng)商。

實際上，恩智浦致力于提供硬件和軟件的安全解決方案，在技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。首先，在技術(shù)領(lǐng)域，恩智浦領(lǐng)先的產(chǎn)品包括微處理器（MCU）、車用模擬/RF/DSP、商用汽車MEMS傳感器等。其次，在應(yīng)用領(lǐng)域，其信息娛樂系統(tǒng)、安全的門禁系統(tǒng)、車身和車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、安全、動力總成等方面也處于領(lǐng)先地位。

在車用MCU領(lǐng)域，恩智浦的上升速度很快。據(jù)市場調(diào)查公司Strategy Analytics統(tǒng)計，從2012年到2015年的6年間，恩智浦的車用MCU市場份額一直在不斷擴(kuò)大，從2012年的21.1%的市場占有率上升到27.8%。

恩智浦不斷追求零排放、零事故和零堵塞的終極目標(biāo)，恩智浦希望通過自己的先進(jìn)技術(shù)，幫助全球的車企做到環(huán)境友好、擔(dān)負(fù)起社會責(zé)任。

如何保證芯片零缺陷？

保證安全，首先要保證自己芯片的安全可靠。那么，恩智浦的芯片如何做到接近零缺陷的檢測？

首先是信息的收集。恩智浦一方面從客戶方收集對芯片性能的要求，另一方面收集符合汽車安全完整性的標(biāo)準(zhǔn)，例如對完整、安全使用ADAS應(yīng)用所提出的要求等。

第二步，將這些要求轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的參數(shù)，再進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)。

第三步則是測試，看看這些功能和需求是否得到滿足。

第四步，再來測試產(chǎn)品是否能夠滿足這些參數(shù)的需求，這一過程又會采取相應(yīng)措施對質(zhì)量進(jìn)行保證。

經(jīng)過驗證階段，將會進(jìn)行LBIST的測試，以保證器件在工作中運行正常。

汽車生產(chǎn)過程當(dāng)中，也需要有一系列的質(zhì)量保證工作和措施，例如恩智浦有專業(yè)的團(tuán)隊來支持整個生產(chǎn)過程。

最后，恩智浦依靠的還是40年的專業(yè)技術(shù)經(jīng)驗，在開發(fā)汽車系統(tǒng)和汽車40年過程當(dāng)中也有自己的一系列規(guī)則和原則，并為客戶提供幾乎接近于零缺陷的產(chǎn)品。

40年引領(lǐng)創(chuàng)新經(jīng)驗

恩智浦有40年的車用MCU和MPU歷史和領(lǐng)先產(chǎn)品，諸多里程碑可圈可點。例如，1978年公司就已經(jīng)開發(fā)了第一個汽車控制器。1993年推出第一個32位MCUw/flash內(nèi)存技術(shù)。2007年首次發(fā)布了雙核車用32位MCU。2009年發(fā)布了業(yè)界第一個三核車用32位MCU，這比競爭對手提早了十年擁有多核處理器技術(shù)。2012年，恩智浦也是首家獲得了關(guān)于汽車安全完整性等級的ISO26262審核。2014年，公司開發(fā)出了第一個四核容錯MCU，用于線控剎車。2017年6月，發(fā)布了全球首個可擴(kuò)展的計算架構(gòu)——S32處理器平臺，可為汽車提供端到端的安全保障。2018年6月，恩智浦推出S32處理器家族最新系列——S32S微處理器，為下一代自動駕駛汽車提供高安全性能。

S32：廣受歡迎的可擴(kuò)展計算架構(gòu)

2017年6月，恩智浦發(fā)布了全球首個完全可擴(kuò)展的計算架構(gòu)S32。

在產(chǎn)品發(fā)布后的一年間，S32在美國、歐洲、韓國、日本、中國市場受到了廣泛的歡迎。主要用于高安全度的產(chǎn)品、安全的網(wǎng)關(guān)技術(shù)以及關(guān)鍵型的安全應(yīng)用，例如底盤控制以及高性能的雷達(dá)應(yīng)用——雷達(dá)技術(shù)和視覺技術(shù)。采用恩智浦產(chǎn)品的OEM（車廠）既包括一些高端的整車廠，也包括了在市場當(dāng)中占有很大份額的汽車生產(chǎn)廠商。

因此，無論是不同地區(qū)的市場表現(xiàn)、應(yīng)用開發(fā)層面，以及和不同等級的汽車生產(chǎn)商合作層面，S32都獲得了成功。

一年后的2018年6月，S32S微處理器（MPU）閃亮登場，為下一代電動車輛和自動駕駛車輛提供高性能和安全性，采用全新的16nm 800MHz多核微處理器/微控制器，首次將全新Arm^? Cortex^?-R52用于多核ASIL D計算。在制程方面，目前業(yè)界主流的工藝是40nm，而另外一個特性是用戶可編程的硬件安全引擎。

下一代S32產(chǎn)品——S32G也計劃在今年第四季度推出，主要關(guān)注汽車網(wǎng)關(guān)。之前的網(wǎng)關(guān)主要使用MCU，S32G是MPU，性能會達(dá)幾十倍的提高。以前的安全能力主要是靠安全模塊，現(xiàn)在則是通過在MPU上搭建整體的安全架構(gòu)來實現(xiàn)。

S32推出的背景：安全互聯(lián)是大勢所趨

當(dāng)今業(yè)界面臨著三個重大趨勢，每一個趨勢都將對汽車的架構(gòu)和處理能力帶來巨大的影響。

第一個趨勢則是自動駕駛。汽車需要清楚理解周邊環(huán)境和障礙，這就包括了數(shù)據(jù)處理、信號識別、動作識別，涉及到傳感器和一系列的雷達(dá)技術(shù)支持。常見的雷達(dá)技術(shù)包括激光雷達(dá)技術(shù)和超聲波技術(shù)。一旦傳感器的數(shù)量增加，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量就會極大增長，因此要保證汽車對大量數(shù)據(jù)的處理能力。

第二個趨勢是電氣化。毫無疑問，電氣化能夠幫助減少溫室氣體排放和對環(huán)境的影響，但算法也因此需要更加復(fù)雜，計算性能要極大地提高來處理大批量數(shù)據(jù)，例如電池組件以及內(nèi)燃機(jī)的數(shù)據(jù)。

最后一個重大趨勢是互聯(lián)通訊。如果人們希望在汽車上待的時間更多，那么汽車內(nèi)部的聯(lián)接需要增強，而汽車行駛過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)安全性亦需要保證，這些數(shù)據(jù)包括車內(nèi)、車外和車周圍產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

受到這三個重大趨勢的影響，我們則需要更多的傳感器、更強的控制能力以及聯(lián)網(wǎng)能力，這就導(dǎo)致現(xiàn)在每一輛汽車的半導(dǎo)體價值是在翻倍增長。

由此看來，為了適應(yīng)更高的要求，汽車復(fù)雜性、尤其是軟件的復(fù)雜性正在不斷提高，這是每一個汽車廠商不得不去面對和解決的問題。

注：本圖數(shù)據(jù)來源：Strategy Analytics與恩智浦

新計算架構(gòu)應(yīng)運而生

毫無疑問，我們需要新的技術(shù)去管理一個更加現(xiàn)代的汽車架構(gòu)。下圖是兩個對比，左圖的轎車是傳統(tǒng)轎車，特點是有很多按鈕；我們現(xiàn)在需要從傳統(tǒng)的汽車升級到更加現(xiàn)代化的汽車，用一個觸摸面板就能替代舊式汽車的所有按鈕。

上圖的橘色方塊代表ECU（電控單元），左車的ECU通常每單個只有一個專門的功能，例如控制車窗、后視鏡、車門、引擎、剎車等。但隨著消費者對汽車性能需求的不斷增長，汽車在應(yīng)用程序、安全系統(tǒng)以及軟件上的升級也是大勢所趨，以實現(xiàn)更好的駕駛和車內(nèi)體驗。對車廠而言，如果想要升級傳統(tǒng)汽車的一個特定功能，則需要升級某個特定的ECU，甚至在一些更復(fù)雜的情況下，要把整個車的車型進(jìn)行升級。

而上圖右的這種現(xiàn)代汽車架構(gòu)，性能更高，也有更強的聯(lián)網(wǎng)及安保能力。通過控制域的管理器，便可以像手機(jī)一樣，簡單地實現(xiàn)汽車功能的升級。

因此，我們需要的是高性能的計算和更大容量的帶寬。新的汽車架構(gòu)可獲得高性能的處理和計算能力，以及更加高性能的各種域的控制，也就保證了汽車有安全的聯(lián)網(wǎng)能力，從而通過OTA（空中下載技術(shù)）的方式來更新汽車的特性和功能。

恩智浦研發(fā)出的S32架構(gòu)，可以提供不同的解決方案來進(jìn)行應(yīng)用的升級。S32總體框架顯示，該架構(gòu)有更高的性能和一流的安全性。這些技術(shù)能夠保證無線升級的安全性，通過統(tǒng)一的汽車架構(gòu)提高軟件復(fù)用率。

下圖是S32汽車處理器平臺總體一覽。由圖可見，恩智浦有各種各樣的關(guān)鍵域支持技術(shù)。首先是中間的網(wǎng)關(guān)技術(shù)，能夠幫助車輛安全聯(lián)網(wǎng)。另外是應(yīng)用程序的節(jié)點技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)軟件、硬件的兼容性。此外，恩智浦還提供安全無憂的在線升級管理程序，能夠保證汽車各個域的不斷升級，并保證安全性。這些域，尤其是引擎這種關(guān)鍵域的升級，可以非常深入。恩智浦已在2018年6月通過這樣的架構(gòu)技術(shù)，生產(chǎn)了第一批MCU和MPU產(chǎn)品，它們能夠非常深入地進(jìn)行內(nèi)嵌式域的升級，包括電池管理、制動系統(tǒng)、電動汽車和混合動力汽車的管理系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、以及安全域的控制系統(tǒng)。

高速發(fā)展的中國本土汽車業(yè)

此次位于重慶的恩智浦中國汽車電子應(yīng)用開發(fā)中心開業(yè)，其主要任務(wù)之一是從事S32計算架構(gòu)的開發(fā)。

據(jù)IHS等市場調(diào)查公司統(tǒng)計，恩智浦是中國第一大汽車半導(dǎo)體廠商。過去六年間，恩智浦車用處理器在中國市場份額一直得到提升，從2012年的20%提升到2017年的36%，年均增長率4%左右。

中國是一個具有絕佳機(jī)會的市場。展望未來，預(yù)計從2017年到2022年，汽車將從2900萬輛增加到3500萬輛，增長率3.8%。

中國本土汽車品牌的市場份額，會從40%增長到約50%，這就意味著在中國市場中，中國本土品牌的汽車將會占有更多的量。

在實際增量方面，2017中國的汽車半導(dǎo)體芯片，將會由15億美元增長到2022年的26億美元，年均增長率是11.7%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽車的3.8%的增長率，主要源于新的汽車解決方案不斷提出。例如過去兩年，中國的汽車從小型的廂式汽車逐漸轉(zhuǎn)向為SUV，現(xiàn)在汽車型號也在不斷增加，意味著有更多的車載娛樂信息系統(tǒng)、高級輔助駕駛（ADAS）、傳感器等問世。未來將有更多應(yīng)用裝配在高端汽車和現(xiàn)代汽車上，包括雷達(dá)技術(shù)、駕駛監(jiān)控系統(tǒng)、混合動力控制系統(tǒng)等。

我國正在朝著“中國制造2025”的宏偉目標(biāo)邁進(jìn)，預(yù)計在未來五年期間，中國本地Tier 1市場份額將從28%增長到2022年的48%。這個48%，包含本地Tier 1的出口產(chǎn)品，但目前本土Tier 1的80%~90%產(chǎn)品仍供應(yīng)本地。

中國本土汽車電氣/電子業(yè)歷程

從1990年到2000年，中國汽車起步，1995年開始真正提出“汽車電子”的概念，之前都叫“汽車電氣”。

從1990年到2000年，國內(nèi)企業(yè)一直在學(xué)習(xí)世界領(lǐng)先技術(shù)。

從2000年到2010年，國內(nèi)企業(yè)開始慢慢積累。這十年期間，中國的汽車電子供應(yīng)商開始在車身電子和汽車儀表有了一定的規(guī)模。

2010年，中國主機(jī)廠開始對于汽車電子的架構(gòu)清晰認(rèn)知、加深了解的階段，例如車?yán)?/span>的汽車電子意味著什么，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該怎樣，有什么樣的協(xié)議，通信應(yīng)該怎么走等等。

從2010年開始，國內(nèi)汽車電子的發(fā)展開始加速。

據(jù)悉，恩智浦中國汽車電子應(yīng)用開發(fā)中心落成之后，將致力于在中國建立強大的本土化汽車電子研發(fā)團(tuán)隊，實現(xiàn)為本地行業(yè)需求研發(fā)、創(chuàng)新。該應(yīng)用中心將重點覆蓋安全網(wǎng)關(guān)、車載T-box、電機(jī)控制，智能駕駛前視等前沿應(yīng)用。

小結(jié)

恩智浦有新一代的S32可擴(kuò)展計算架構(gòu)。40年的歷史及數(shù)一數(shù)二的市場份額使其有充足的經(jīng)驗及研發(fā)資金來進(jìn)行新的研發(fā)，并保證了安全性。中國汽車市場正蓬勃發(fā)展，恩智浦中國汽車電子應(yīng)用開發(fā)中心將致力于在中國建立強大的本土化汽車電子研發(fā)團(tuán)隊，實現(xiàn)為本地行業(yè)的需求進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新。

應(yīng)用中心可調(diào)節(jié)高低的辦公桌，員工可站著辦公

恩智浦中國汽車電子應(yīng)用開發(fā)中心員工休息區(qū)

應(yīng)用中心辦公區(qū)過道臨時小憩的座椅，顏色是恩智浦的商標(biāo)色