(原标题:领跑内行车规MCU商场,英飞凌凭什么?)
连年来,跟着汽车产业“新四化”变革和新一代整车E/E架构的升级,汽车电子时间的应用束缚潜入,商场增长飞速。
尽管当今汽车末端商场增速出现放缓,但从耐久来看,汽车仍然会捏续向智能化和电气化方针快速迭代升级,越来越多的车企运行将HPC+ZCU(中央纵脱+区域纵脱)单位聚拢的架构定位为汽车的核心核心。在此趋势下,具备更先进的运算能力、更大的存储空间、更高的集成度和更严格的安全品级,成为车规级MCU的新条目。
据行业调研机构Yole发布的叙述涌现,从2022年至2028年间,内行MCU商场鸿沟展望将以5.2%的复合年均增长率增长,到2028年商场鸿沟将达到320亿好意思元,商场空间精深。
身处这片红海,各大MCU厂商纷繁加强时间立异和研发力度,加码布局汽车电子赛说念。
其中,英飞凌行为内行汽车芯片行业的“领头羊”,在汽车功率器件和车用MCU领域具备最初上风,2023年英飞凌车规级MCU更所以28.5%的内行市占率,成效登上了这一要害细分商场内行第一的宝座。
而获得这一亮眼成绩的背后,离不开英飞凌车规MCU居品在商场中获得的成效。本文咱们就一说念来望望英飞凌车规MCU“三伯仲”的进展和专有上风。
揭秘英飞凌车规MCU“三伯仲”
AURIX
提到车规MCU,英飞凌AURIX™的大名驰名远近。
2014年,英飞凌推出的第一代 AURIX™ TC2x集成了多达三个TriCore™内核。
2018年推出的第二代AURIX™ TC3x集成了多达六个TriCore™内核,将MCU性能进步到了一个新高度。
当今AURIX™系列MCU在内行商场的录用数目也曾进步10亿颗,使用AURIX™的汽车品牌数目进步50家,2023财年居品纰谬率小于百万分之0.15。
这些数据足以涌现AURIX™系列MCU在汽车领域的份量和价值。
据了解,AURIX™系列单片机以英飞凌自研的TriCore™为内核架构,TriCore™内核架构是英飞凌稀奇为汽车电子教育的高性能、实时内核架构,其核心假想想想,是将精简教唆集(RISC)、微纵脱器(MCU),以及数字信号处理器(DSP)的功能整合在一个单一的处理器架构中,完了了性能与能效的均衡这种搀和架构具有更高大的实时处理能力和可靠性,适用于处理汽车电子系统中的复杂任务和严格的实时条目。相较于市面上遴选Arm公版IP的MCU,TriCore™ MCU更能满足汽车级高条目的深度优化。
跟着居品和商场需求的捏续发展,英飞凌洞悉到未来汽车对 MCU的新需求,比如为适合下一代高性能、高集成度的整车架构,MCU需要具备更强的处理能力、更高的安全性能、更先进的硬件编造化支捏和隔绝功能,以及更粗鄙的收集连气儿能力等。
为了适合这些新需求,英飞凌AURIX™ TC4x应时而生,据英飞凌先容,AURIX™ TC4x 遴选台积电28nm半导体制程工艺,并引入RRAM非易失存储介质(NVM),助力TC4x系列MCU完了高性价比,并为下一代MCU捏续迭代升级铺平说念路。
与上一代TC3x系列比较,TC4x系列遴选了新一代TriCore™1.8架构,主频高达500MHz,而且支捏更完善的编造化和隔绝本性,支捏内核、外设硬件编造化以及彼此隔绝,而且搭载了PPU并行处理单位,或者达到ISO26262-2018功能安全程序ASIL-D品级的条目。
其中, TC4x支捏的编造化功能,允许用户在单个MCU上部署多个 ECU 功能,也便是“一芯多用”的能力。
此外,收成于TC4x初度内置RRAM非易失存储介质(NVM),基础软件门径着实一直处于待机景色,部分ADAS功能、空调、加热和吊挂等功能在1秒内便可准备就绪。
关于下旅客户来说,英飞凌AURIX™ TC4x MCU引入编造化时间,不错完了对MCU硬件资源的最大化利用,资源隔绝的本性还不错裁减软件教育和集成的难度,更好地满足功能安全和信息安全的条目。
刻下,AI无处不在,MCU的能力领域也在束缚外延。TC4x搭载的PPU并行处理单位,就为MCU注入了AI能力。
英飞凌暗示,PPU是线性代数测度的加速器,由SIMD(单教唆巨额据)矢量DSP和标量核构成,最高支捏ASIL-D品级。PPU将助力TC4x拓展在镶嵌式AI领域的应用场景。举例,PPU不错在域纵脱器/区域纵脱器、ADAS、新能源汽车等多个应用中阐扬高安全性智能预测、智能纵脱的要害作用。
这意味着,除了大算力SoC外,借助高性能MCU也不错不异在一些特定场景完了高精度模子和通俗神经收集AI算法的应用立异。这不错觉得是对传统非算力需求型功能域的一次轻量化AI升级,从而完了整车智能的老本最优化。
在生态方面,为了加速下旅客户的教育,AURIXTM TC4x基本上不错沿用TC3x的器具链。同期, TC4x还有丰富的软件生态,包括AUTOSAR关联软件、功能安全软件、信息安全软件、编造机软件、CDSP软件库、通讯条约栈、AI模子库等。
能看到,英飞凌为客户提供的升级旅途,能大大减少客户的移植职责量,加速居品上市时刻。
举座来看,基于这些时间本性上风和丰富的内行软件生态系统,AURIXTM TC4x或者匡助汽车变得愈加智能,具有更高效的处理能力以及更粗鄙、更安全的收集连气儿,以适合新的EE架构和更快速的时间迭代,从而在并行处理单位、支捏硬件编造化、功能安全、信息安全等方面有进一步的性能进步,满足电动汽车、域纵脱器/区域纵脱器、智能驾驶、雷达、车身/网联、底盘等应用发展的新条目。
在本年6月举办的第二届英飞凌汽车立异峰会上,极氪汽车晓喻将与英飞凌深度协作,首发搭载英飞凌AURIXTM TC4x的EEA应用,悉力于界说区域纵脱器芯片最优解。
PSoC
PSoC™家眷,是英飞凌在MCU领域的又一代表性居品。
据了解,PSoC™是英飞凌在2020年收购赛普拉斯后新增的一个系列。回归其发展历程能看到,在被英飞凌收购前,赛普拉斯初学级PSoC™ 1就也曾出货量达到10亿颗以上,俨然成为了其时8位MCU商场中游戏规章的颠覆者。
2020年4月,赛普拉斯成为英飞凌旗下一员后,又接踵推出了PSoC™ 3和PSoC™ 5系列,推广了PSoC™的活泼性、集成度和可编程能力,还教育了针对稀奇应用的功能,如CAPSENSE电容式触摸感应管束决议。
2013年,第四代PSoC™引入32位Arm Cortex-M0内核,紧接着又推出了Arm Cortex-M0+系列和低功耗蓝牙(BLE)2.4 GHz收发器。
2017年推出的PSoC™ 6,开启了第六代PSoC™的最初商方位位。配备Arm Cortex-M4与Cortex-M0+双核和具备动态电压频率疏通(DVFS)能力的超低功耗PSoC™ 6。
往日十年中,PSoC™假想重心也从基于硬件的步调转件转向软件赋能的步调,捏续作事于两种镶嵌式教育步调的需求,通过完了假想活泼性和加速从原型到分娩的流程来满足任何应用需求。
英飞凌汽车级PSoC™居品线持重东说念主暗示,PSoC™居品当今包含了通用MCU系列、电容触摸屏系列、集成LIN/LDO和MCU的HVMS系列,以及集成LIN/LDO、高精度ADC和MCU的HVPA系列。
PSoC™ MCU统共这个词系列可提供16KB-384KB范围的FLASH,里面资源成就活泼丰富,集成了成例的MCU资源,同期支捏LCD驱动,统共这个词系列皆支捏电容式触摸按键。
基于这些本性,英飞凌的PSoC™ MCU主要用于一些智能传感器模块或一些对算力条目不高的模块。针对汽车的HMI应用不错提供一站式管束决议,比如车内触摸按键、触摸门把手、触摸板、电容屏和方针盘离手检测等。
据了解,关于环境条目高的车载信息文娱和纵脱系统,第六代和第七代PSoC™器件可支捏在最大15英寸的屏幕上进行单点、双指和多点触控。在PSoC™车规级居品组合中,既有适用于8.5英寸以下屏幕的、基于PSoC™的廉价位触摸纵脱器,也有适用于更大屏幕尺寸的高性能居品版块。
针对电容触摸按键应用,英飞凌专有的电容检测时间,支捏自电容和互电容检测,当今也曾演进到了第五代,不错支捏更大的寄生电容,提供更好的性噪比,更好的防水性能。同期,英飞凌具有通俗已用的教育器具,PSoC™ Creator不错提供图形化的教育界面,极大的简化了软件教育的职责量。
刻下,跟着涌现器从LCD向OLED或Micro LED演进, 电容触摸屏的时间也在捏续演进。据了解,英飞凌贪图在本年内推出下一代电容式触摸屏决议GEN8,主要针对商场上LCD缓缓向OLED时间的演进。为了更好的支捏汽车上越来越多的OLED涌现屏,GEN8的模拟前端进行了较大升级,自电容和互电容的驱动波形皆将是正弦波,不错支捏更大的寄生电容,能完了更好的性噪比,更好的电磁兼容性和更好的防水性能。
此外,PSoC™4系列包含面向车规级应用的器件。通过AEC-Q100认证的车规级PSoC™系列,集成了Arm Cortex-M0+内核,以及可编程和可再行成就的模拟与数字单位、CAPSENSE™电容式触摸感应功能和通用I/O。该系列还支捏统共常用的汽车收集通讯接口,如SENT、CAN、LIN和CAN-FD。
上头提到,英飞凌还有集成了LIN、LDO和MCU的HVMS系列居品。HVMS不异是一款基于Arm Cortex-M0核,合乎功能安全ASIL-B的MCU,不错用于对功能安全有条目的一些应用,比如方针盘离手检测、大灯触摸开关、PTC等。集成的LDO不错径直接汽车电板12V输入,耐压最高达42V;集成LIN收发器,不错极大的简化系统假想;同期HVMS 系列还集成了CXPI收发器,针对CXPI应用相配有性价比。
此外,英飞凌PSoC™ HVPA系列集成了两路16-20bit的高精度ADC,功能安全不错支捏ASIL-C 或者ASIL-D,主要用于基于采样电阻的BMS电流传感器。同期,HVPA系列MCU支捏菊花链通讯和CAN-FD,不错和BMS的模拟前端串起来,把锂电板电压信息,电流信息等通过CAN-FD传出去。其MCU功能不错使得假想愈加活泼,不错完了绝缘检测,主开关监控等功能。跟着整车EEA架构的演进,HVPA系列或者完了BMS网关的功能,持重信号汇注和传输,将BMS的测度上移到区域纵脱器。
概述来看,PSoC™ HV系列专为12V高压操作和接口而假想,合乎ISO 26262所界说的多种功能安全完好意思性品级条目,适用于一系列汽车传感器应用,BMS系统等;集成的电容式触摸感应功能,或者支捏进行景象性和车门纵脱的HMI纵脱功能。
PSoC™系列出身已进步20年,在花消电子、家电、智能家居、工业和汽车等多个领域皆给行业客户提供了相配好的使用体验,期待英飞凌PSoC™居品未来完了更多时间破裂。
TRAVEO
基于Arm Cortex™ M内核的TRAVEO™ II家眷系列,亦然英飞凌汽车MCU居品线中相配紧迫的构成部分。
据了解,该系列MCU具备高性价比和低功耗上风,同期能满足ISO26262 ASIL-B的功能安全品级。
TVII-B系列应用于非图形涌现ECU,I/O资源活泼选拔,SPI、LIN、CAN/FD、ETH等接口资源丰富,适用于对通讯功能条目高的居品,如网关、BCM、车灯/门窗/座椅纵脱等;
TVII-C系列应用于图形涌现ECU,多画框及one buffer涌现决议,可适配至高清涌现辞别率,配套2.5D涌现图形库,自带图像畸变改良功能,专揽于汽车仪容、HUD涌现决议等。
以车身纵脱应用为例,电动升降门和智能门控装配缓缓从选装成就升沉为程序成就,因此需要探求其在供电、通讯、感知、启动和纵脱及静态电流等方面的问题。为尽可能裁减管千里着清闲能门控模块的空间需要、功耗和静态电流,功能集成就成为了紧迫假想身分之一。
英飞凌MCU居品恰是应付此类需求的盼望之选,凭借在高集成度、实时驱动、纵脱等方面的本性,TRAVEO™ II系列MCU能匡助系统减少对大型SoC的依赖,能让统共这个词系统的老本愈加优化,更有竞争力。
在旧年12月,英飞凌还推出了搭载新式图形引擎的全新TRAVEO™ T2G-C系列车用MCU。据官网信息先容,该居品搭载两颗频率320 MHz的Arm Cortex-M7内核,具有6MB的闪存和4MB的里面显存或1GB LPPDR4显存,并配备EVITA高档硬件安全模块(HSM),通过硬件加密加速器提供高档安全性,并通过专用的Arm Cortex-M0+提供增签订件保护。
英飞凌暗示,TRAVEO™ T2G-C系列配有专用的图形加速器,同期遴选全新的智能渲染时间,可将图形处理所需的内存减少3至5倍,裁减功耗和老本,从而或者以MCU的老本为汽车图形应用提供堪比MPU的性能,助力打造具有微处理器性能的仪容盘、车载信息文娱和座舱系统。此外,该系列MCU遴选基于英飞凌专利的立异的行缓存处理时间,与市面上同类半导体器件比较,只需要传统帧缓存决议10%的缓存大小,从而裁减功耗、内存需乞降BOM老本。
此外,在软件界说汽车期间,软件行为智能网联汽车的紧迫构成部分,其鸿沟和复杂进程束缚增多,软件也成为迭代最快,最容易个性化的部分。汽车的云尔升级能力不错保证汽车的软件系统实时更新,同期在云尔升级流程中会波及到收集安全、信息安全等关联条目,TRAVEO™ II在此上风凸起,集成了HSM硬件安全模块,合乎Full EVITA信息安全品级,让软件云尔在线升级变得愈加容易。
与此同期,在束缚发展的汽车时间领域,电子系统程序化和互操作性的需求变得至关紧迫。跟着车辆集成越来越复杂的软件功能,诸如AUTOSAR之类的框架已成为汽车行业的基础相沿。通过分层步调,AUTOSAR简化了复杂的软件生态系统,促进模块化和可推广性,同期确保束缚发展的汽车领域的安全性和可靠性。
对此,英飞凌为TRAVEO™ II系列MCU提供了AUTOSAR MCAL层完了,并针对中国客户的需求把MCAL等软件的商务花样作念了和洽,进一步裁减了客户使用英飞凌MCU的门槛。
英飞凌捏续加强TRAVEO™ II系列居品在生态方面的努力,悉力于把统共这个词生态系统打造得愈加熟习完善,匡助客户鼓动居品快速上市。
跟着新能源汽车的快速发展,TRAVEO™系列居品也将为汽车行业新的需求奠定基础,为协作伙伴提供立异活力。
通过对AURIX™、PSoC™、TRAVEO™三大系列MCU居品的先容能看到,岂论是在车身、底盘、车载文娱、能源总成,照旧比较火热的自动驾驶领域,英飞凌皆能提供丰富的车用MCU居品组合。
此外,针对刻下业界相配护理的供应安全问题,英飞凌MCU一直遴选双工场战术以幸免供应风险。
举座来看,在上述居品布局、应用进展和供应策略等基础上,英飞凌行为内行汽车半导体商场最初的供应商,长久坚捏立异来束缚满足汽车商场最新需求,加强管束决议商场竞争力,褂讪行业最初地位,助力汽车产业再上新台阶。
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