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                  半導體器件未來發展趨勢如何
                  2016-5-15
                  來源:未知
                  點擊數:  3929        作者:未知
                  • 汽車制造商對于價格是非常敏感的。電子設備所占的成本應當盡可能少。甚至有人開玩笑稱,汽車開發工程師對他們所采用的每個額外的比特,都需要有管理人員的書面許可。盡管出于價格原因,許多ECU仍以8位微控制器為基礎,實際上還不是特別糟糕。ECU過去往往用于實現某一特定功能,因而,有必要借助CAN網絡鏈接一些8位ECU。然而,這種情況已經發生了變化,尤其在傳動系統中,ECU目前以16位微控制器為基礎。但還需要進一步的改進:更多的應用、更標準化的界面以及更強大的運算能力在此成為必不可少的條件。但是,ECU的數量將減少,以便使系統的復雜性得到控制。例如,寶馬5系列整合了多達95個ECU,每個ECU包含至少一個微控制器。通過使用一體化程度更高的架構,并采用功能更為強大的芯片,有望使整個系統得到簡化,并使嵌入式處理器的數量大為減少。這樣做會降低整合成本并增加可靠性。這就是為什么下一代傳動系統將采用具有集成的DSP(數字信號處理器)功能的32位微控制器的原因。這同樣也適用于其它的汽車網絡。在車身電子系統中,ECU具有越來越多的功能,它需要比8位芯片能提供的還要多的運算能力。

                    DSP的用量增加

                    數字信號處理器在視頻和音頻應用中十分普及。在汽車電子系統中它被用于車載娛樂系統。一些車載娛樂系統被連接到CAN網絡,以便接收在其它ECU中已經可以得到的數據。DSP的另一項應用是人機界面。對于汽車而言,這就是指儀表板。在許多汽車中,儀表板起到對所有汽車網絡的中央通訊網關的作用。因此,用于儀表板上的處理器通常需要一個以上的片上CAN模塊。

                    傳動系統的ECU也需要具有CAN接口的DSP。到目前為止,首批具有傳動控制和高質量安全功能的ECU都是以DSP為基礎。雖然價格是關鍵問題,但是,DSP成本在下降。然而,并不是所有的DSP都提供像片上CAN這種汽車應用的外圍設備。有一些DSP具有集成的CAN模塊,但大多數DSP不具有這樣的模塊。這就是為什么一些芯片制造商開始把DSP功能集成到具有CAN連接性的標準32位微處理器之中的原因。由英飛凌提供的Tricore系列和由飛思卡爾所提供的Coldfire就是這樣的兩個例子。

                    更多的閃存

                    ECU越復雜,就需要越多的軟件;而軟件越多,需要的存儲器就越多。應用項目越大,在最后一刻更新軟件的可能性就越多,這就意味著對非易失性存儲器有大的需求。我們不久就會看到,許多汽車ECU都需要1MiB閃存,甚至是4MiB閃存。尤其是電子穩定性控制和自適應巡航控制,它們都需要有高的存儲器性能。一些具有較大閃存數量的微控制器已經上市(參見所付的具有閃存的微控制器信息)。

                    另一個趨勢是微控制器提供不止一個CAN模塊。32位微控制器用于執行不同的任務,并且可能被連接到CAN傳動系統及其它CAN汽車網絡。這些固有的網關功能越來越得到人們的認同。典型的實例是針對電子穩定性、自適應巡航和智能照明控制的ECU。

                    聯合開發

                    汽車制造商與芯片制造商之間已經開展了非常密切的合作。通過與汽車工程師的緊密合作,人們開發了大部分具有片上CAN模塊的CAN控制器和微控制器。

                    像很多其它的芯片制造商一樣,富士通已經開發了約100種汽車芯片以及特殊的汽車ASSP(特定應用標準產品)。這不僅是因為需求量大,也因為這一產業的特殊要求和對成本敏感的特性。只有所需的功能才被實現——沒有多余的功能!然后,所需要的這一功能必須是可用的?;谶@一原因,芯片制造商參與了像Autosar這樣的軟件標準化行動。ECU和智能傳感器的整合是標準化工作中******挑戰性的工作。軟件的標準化只是挑戰的一個方面。標準化的硬件平臺意味著通用的微控制器架構,這也會有助于降低整合努力的成本。這就是為什么一些芯片制造商針對汽車電子系統推出專用的基于ARM的微控制器的原因。

                    傳感器和制動器的直接連網絕大部分是在汽車應用之外就完成的,因為采用整合了CAN模塊的ASSP才使之成為。這些芯片將整合電源IC和智能IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。這反過來又需要芯片制造商、傳感器制造商和汽車工程師之間有更緊密的合作。根據汽車標準和采用包括ICE(在線仿真器)、應用指南、軟件采樣和EMC優化在內的多種設計工具包的應用工程支持,整個前端和后端芯片的設計都需要圍繞專門知識進行。