恩智浦还是恩智浦,在汽车上引领创新坚持不动摇

2018-09-06 19:02:28 来源:EEFOCUS
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2018年恩智浦未来科技峰会在深圳举行,其全球市场销售资深副总裁兼大中华区总裁郑力上来就坦言相告,“两年过去了,恩智浦还是以恩智浦的身份出现在大众面前,虽然和高通分手了,但是我们会以更大的热情拥抱全球更大的半导体市场。”这个幽默的开场赢得了全场热烈的掌声。

 

恩智浦全球市场销售资深副总裁兼大中华区总裁郑力

 

纵观计算机、电脑、智能手机、挖矿等行业,有的在加速前进,有的已经停滞萎缩,只有半导体行业始终向前发展,尤其是车用半导体,随着汽车应用的增多,每辆车中的元器件用量也在成倍增加。恩智浦全球销售与市场执行副总裁Steve Owen分析,“现在平均每辆车内装配的半导体的价值大概是384美元,预计未来10-12年每辆汽车的半导体用量会增长3倍,这些增长驱动力是自动驾驶、电动汽车和车内应用。”

 

凭借技术和应用的双重优势,恩智浦在全球汽车半导体市场稳居第一,包括汽车模拟/RF/DSP、汽车微控制器市场、商用汽车MEMS传感器,以及车载信息娱乐、汽车安全门禁、车身与车载网络、安全、动力传动系统等应用领域。然而,有潜力的市场一定会吸引更多人参与进来,可以预见未来的汽车半导体市场竞争会异常激烈。要想保持第一的市场地位,恩智浦也需要不断创新,Steve Owen表示,“我们的核心创新主要是在自动化、电气化、智能网联三方面。未来几年我们会加入互联、安全的嵌入式解决方案,在工业环境和消费级的物联网解决方案做进一步的部署。”

 

汽车架构从分布式走向集中式架构

 

 

随着汽车应用的增加,汽车本身的结构也在发生变化,过去的电气化系统是分布式的,现在按照功能域划分,一辆车上有200多个控制单元,包括互联通信、动力、车内体验等,同时还要保证安全。未来的汽车会是集中式架构,汽车系统只有一个服务器大脑,控制汽车边缘的很多节点。

 


传统汽车包括动力传动系统、车身与舒适系统和信息娱乐系统。而互联通信是一个全新的域,负责所有车辆之间的交流信息,因此这个域可能会受到黑客攻击,必须高度加密确保安全。基础设施的关键点不同,每一个域的建造会更加便捷,成本更容易控制,因为不用考虑所有的功能性,它们是可以分离的,因此模块化的汽车架构非常容易建造。

 

 

恩智浦将自动驾驶汽车分成感知、思考和行动三部分。感知部分相当于汽车神经系统,只有感知准确,系统才能分析准确,进而做出准确判断。过去两年自动驾驶汽车发生的车祸,并不是车的控制系统出现了问题,而是感知出现了问题。雷达是汽车中重要的传感器,为了让汽车实现更精准的感知,恩智浦与Colorado Engineering合作开发了新一代汽车雷达解决方案,在新的参考平台上将S32R处理器、射频收发器和天线设计组合在一起,从而扩展了恩智浦的雷达生态系统。

 


恩智浦半导体资深副总裁兼汽车事业部首席技术官Lars Reger

 

多种传感器融合是自动驾驶的主流
根据最新的汽车市场分析预测,到2020年,雷达技术将在50%的新车上应用。汽车雷达具有安全方面的优势,美国新车评估计划(NCAP)等组织出台了全新的自动驾驶汽车开发要求,这些因素都促进了雷达技术的快速发展,也向汽车制造商及其他雷达开发公司提出了严峻的实施挑战。未来如何让传感器和控制器协调?传感器融合是怎样的走势?

 

Aptiv中国区安全产品业务单元总经理冯坚表示,“激光雷达、毫米波雷达和摄像头这三种传感器在L3以上自动驾驶汽车上是必须的器件。每种传感器各有优势,雷达探测物体位置更准确,摄像头探测物体形状更准确,数据融合是一个基本趋势,各种传感器在性质上靠拢,毫米波雷达在某种程度上接近激光雷达。第一,传感器的数据融合更多是软件方面的工作,我们要做好软件首先要做好架构,以太网可以实现高速传输,预计到2020年以太网传输会在汽车中普及;第二,数据融合还需要强大的算力,以往是分布式的算力,预计到2020年L2以上的自动驾驶汽车都需要算力的提升,整体架构需要更强大的处理器进行大数据运算。 未来自动驾驶是集中传感器的融合,不存在一种传感器唱主角,安全出行中运行的车辆中,不同类型的传感器的数量很多,要在360度的每个角度上都备有传感器,任何一个传感器发生故障,都要有备份。”

 

恩智浦半导体资深副总裁兼汽车事业部首席技术官Lars Reger分析:“摄像头和雷达是相辅相成的,都是自动驾驶的必须器件,不同的波长用不同的传感器,很难在一辆汽车中只用一个传感器,如果希望车和车之间实现安全联网,需要几毫秒判断出高速移动的前方事物,这种需求已经超越了人的视觉能力,而摄像头和雷达可以准确地进行判断,辅助人类驾驶,让自动驾驶比人的驾驶更安全。从频率的角度来看,雷达从25G到80G,频率越高尺寸越小,在80GHz可以做到更高的集成性,比传统技术带来更大的成本节约。如果更高频率用CMOS封装,成本效益更高,在已有雷达的基础上再结合软件工具进行融合,最终是软件可定义的雷达。”

 

汽车采用以太网传输数据是大势所趋
自动驾驶时代面临的一个棘手问题是如何尽快传输汽车相关数据。到2020年,摄像头和显示屏将使汽车中的高速链路数量增加到1.5亿个,而到2030年,自动驾驶汽车系统中的高速链路数量将飙升至11亿个。当前所用的CAN总线数据传输方式速度只有100M/s,显然不能满足未来大数据的传输,以太网传输速度可以达到5G/s甚至10G/s,在汽车中会成为主流数据传输方式。恩智浦收购汽车以太网子系统技术提供商OmniPHY来布局新技术,OmniPHY是高速汽车以太网IP领域的先锋,拥有符合汽车标准的100BASE-T1和1000BASE-T1标准IP。在长达6年的发展历程中,OmniPHY与一些全球最大的消费品公司合作,为新兴市场开发出富有竞争力的 “1st-silicon-right” 解决方案,如汽车和工业以太网。OmniPHY的接口IP和通信技术与恩智浦的汽车产品组合将构成汽车以太网的一站式解决方案。两家公司的技术协同效应将围绕高级流程中的1.25-28Gbps PHY设计及10-、100-和1000BASE-T1以太网而展开。

 

关于中国市场的发展与合作,Lars Reger解释,“我们希望能够成为一个创新思想的领军者,通过合作的方式建立起更好的生态系统。这是一个相互学习的过程,中国的环境非常好,生态系统非常好,国外车企可能抱着膀子说自己已经造车几百年了,不想听我们的想法。而中国的企业是非常期待合作,而且也愿意学习。无论如何我们还不完整,需要和中国企业相互学习,相互补充,我们要推动这种市场合作伙伴关系。”


从燃油车到新能源车,电池管理系统改进是关键
国家明确规定在2025年之前,新能源车的占比达到20%,而对于购买新能源车,几乎所有用户都担心续航和充电中的问题。在从燃油车向新能源车过渡的过程中,汽车厂商和零部件供应商应该做哪些工作?

 

宁德时代BMS业务总监给除的答案是安全,他表示,“除了要满足客户的需求,安全是最重要的问题,对于电池既要容量大,又要安全,就要考虑如何平衡两者的度。安全是第一位的,电池如果瞬间崩塌就是没有守住安全,安全是底线。如果要求电池包具有高能量密度,安全很难做到,电动汽车已经脱离机械为核心转向以化学为核心的行业,所有对功能和性能的要求,不懂化学很难做好,所以很多汽车厂商都组成了化学部门,这是一个趋势。我们有责任画好线,做出更大创新,让用户在安全前提下,获得比燃油车更好的性能,共同促进智能化互联化的发展。”

 

现在的电池就卡在成本上,如果国内电池的成本大幅度下降,企业可以大步前进。电池管理系统是整个系统可靠工作的关键,Lars Reger表示,“从零部件到整个系统都要确保功能安全,防止黑客攻击,电子电器在发展飞速,怎样在保证安全的同时又可以降低成本,这有很大的空间,我们推出用于电动车辆牵引电机变频控制器和电池管理的新型汽车电源控制参考平台。这些新平台将恩智浦广泛的全球领先汽车微控制器(MCU)产品组合、电源管理系统基础芯片(SBC),以及特定应用先进模拟电源与能源管理器件集成到易于使用的参考设计中。预开发的应用平台表明,恩智浦致力于帮助客户以更快的速度和更低的开发风险交付下一代混合动力和电动车辆。”

 

所有新技术的研发都带有它的使命,Steve Owen 特别强调,“在开发技术的过程当中,必须要赋予技术生命,提高消费者的生活质量。纯粹为技术而开发技术是没有出路的,技术必须给我们带来微笑,必须给我们的生活带来便利。在大家进行技术投资的时候,可能一项技术背后的投资量非常的巨大,数百万甚至上亿的投资,但是技术最终必须要化为实实在在的便利,包括愉悦性、便利性,以及它的社会价值,以及要带来效率的提升,比如使工业更高效,使得工作更便捷,这才是技术的最终的使命。”

 

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作者简介
郭云云
郭云云

与非网北京站编辑,网名:咖啡不解困。混迹在电子社区,混迹在电子产业圈,虽不如工程师懂技术但也算半个电子人,喜欢听别人讲故事,喜欢思考电子圈的是是非非,更喜欢发表自己的“正理邪说”,时刻保持对所见所得的思考。

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