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半导体技术促进汽车向更为节能、环保和安全的方向发展

—— ——从“第三届汽车电子高级研讨会”看未来汽车电子发展趋势和热点
作者:特约撰稿人 邹治永时间:2006-09-19来源:电子产品世界收藏
[中国深圳2006年9月12日消息] 由电子产品世界杂志主办的“高级”9月12日在深圳会展中心举行,与会代表超过了300人,会场座无虚席,演讲人情绪高昂,工程师们踊跃提问,期间穿插发放的礼品,更是让工程师们争先恐后地举手提问。现场气氛活跃,由此,营造了一个高潮迭起、互动交流的生动场景。

此次包括:Altera公司的“面向的可编程逻辑解决方案”;Actel公司“专为应用而设的FPGA解决方案”;Tektronix公司的“汽车电子测试测量解决方案”;ARM公司的“满足汽车系统设计需求的MCU发展趋势”;飞利浦半导体公司(NXP)的“车内网络安全”解决方案以及中国汽车技术研究中心的“汽车电子产业新趋势及产业热点”等等8大主题演讲。演讲专家分别是Altera的资深技术市场工程师赵敏、Linear(凌力尔特)公司应用技术工程师卢志豪、Actel的应用工程师胡骎、Tektronix公司亚太地区产品经理孙志强、ARM公司中国技术行销经理费浙平、飞利浦半导体区域市场经理张建臣、以及中国汽车技术研究中心的龚进峰博士。

赵敏以“5年内中国将以年均20%的增长率发展”开始了第一场演讲。随着市场上推出新汽车型号节奏的加快,中国市场平均每个月都有几十款新型号的汽车上市,他指出,可编程逻辑(CPLD)容许OEM根据需要修改功能、不断根据变化的消费需求以及法规要求完善设计,从而更迅速地提供原型演示设计和销售概念。他详细介绍了Altera公司针对汽车电子系统设计所提供的典型平台方案,包括:具有导航/后座娱乐功能的图形平台;网关/网络平台;音频处理平台和驾驶辅助系统平台。赵敏详细介绍了实现这些平台Altera所提供的各种软硬件解决方案,并概要介绍了CPLD在汽车电子系统设计中的成功案例,其中知名产品包括Blaupunkt的自动导航系统、Hirschmann的混合TV接收机,此外,还有用于音视频信号传输的MOST方案及动力系统控制单元方案。

凌力尔特的卢志豪着重讨论了一个汽车电子系统设计面临的重要课题:随着汽车电子系统的增多,会出现“30部电器始终供电”的状态,这就对“冷车发动”提出了巨大的挑战,为此“大多数OEM厂商都选定<100uA的Iq”。在这样的要求下,应该如何选择满足12V车载蓄电池、EMI、负载突降等等要求的LED驱动器方案?他详细介绍了针对车内圆顶灯驱动器、阅读灯驱动器、尾灯驱动器、LCD TV背光源、导航系统照明灯等应用的LED驱动器选用和设计技巧,帮助工程师进行节能设计。此外,特别强调了车载“Always-On”系统设计中高电压LDO的选择注意事项,以及满足仪表盘需要的“调光能力达3-10倍”的PWM调光技术和器件。

安全性是汽车电子系统设计永恒的主题。Actel的胡骎介绍了如何将“Flash和反熔丝的固有优势扩展至汽车领域”,从而构建“灵活、可靠和安全的平台”。Actel Flash技术FPGA已经在汽车电子核心部分获得了应用,其中包括ECM(引擎控制模块)、柴油机引擎控制、智能气囊、侧面/倒车摄像系统等等。胡骎指出,在汽车电子应用中“传统的数字逻辑解决方案和固定单元ASIC正由FPGA所取代”,其原因在于Flash和反熔丝的固有优势能够确保“对固件错误具有免疫力”,并且“高度安全”,可防止反求、复制”等对知识产权的盗版行为。此外,胡骎详细介绍了Actel汽车产品的发展路线图,其中包括“30多款内核”及iLIN和iCAN解决方案,预计2009年将推出采用90nm工艺的第四代汽车芯片、2011年将推出采用65nm工艺的第五代汽车芯片。

ARM公司费浙平在上透露说:“美国40%的汽车将配备iPod接口,因此,对MCU的需求非常大。”他说,“汽车电子系统设计中,目前有1/8的成本在于软件;到2010年,汽车电子系统设计中软件成本将占1/3以上,高档车MCU将超过50个,软件代码将超过100M容量。”这就对MCU的选择提出了巨大的挑战。针对目前一些汽车电子企业选择X86架构的MCU从事汽车电子系统设计的情况,费浙平指出,虽然“X86的优点是结构稳定,但是,问题在于供应商给用户提供的选择太少。”

费浙平介绍说,目前ARM拥有广泛的采用ARM IP的合作伙伴群体,“你可以根据系统设计的需要选择不同厂家提供的MCU芯片,但是,内部的CPU可能都是采用ARM的内核。”这样的好处在于“极大地降低软件设计和维护成本,”费浙平说,“ARM核已经深入到汽车安全电子系统应用中,例如,TI采用基于ARM的MCU,已经分别占领了65%的车身控制/刹车系统及40%的气囊控制系统市场。”

他指出,随着汽车节能形势的日趋严峻,采用32位MCU是未来的发展趋势,其优势在于高频率“在短时间内可以让MCV完成更多的任务”、高带宽“吞吐数据量更大”、支持高级语言编程的32位MCU“能够采用现代计算机架构理论和技术”,并预计未来将由“ Cortex-M3实现1美元的ARM芯片”。此外,他指出,AUTOSAR由于得到汽车、半导体、软件厂商的支持,有望成为未来汽车软件设计的开放式标准。在他演讲的最后,他特别指出,汽车电子系统设计的环境对EMI有严格的要求,ARM创新了一种“无时钟处理器”系统架构,能够极大地降低电磁辐射的水平。

即将更名为NXP的飞利浦半导体公司,此次着重介绍了满足汽车电子系统安全性设计要求的车内网络,其中采用“失效保护”技术的系统基础芯片(SBC)由于能够防止“故障扩散到其它网络”而引人注目。此外,在对未来产品的介绍中,张建臣透露,2007年将推出集无钥进入、防盗、RF Link和胎压监测四大功能于一体的智能双向遥控系统解决方案。此言一出,引发了与会代表的热烈关注和提问。

的迅猛发展,对测试测量技术提取了严峻挑战,Tektronix公司的孙志强认为,“功能分析过程中如何解码是一个难题”。传统的做法是制造原型机,由机械装置激励出电信号,然后,对电信号进行采集和分析。孙志强表示,这种方法已经不能满足快速发展的汽车市场的需求。为此,他介绍了泰克的“协议触发和分析解决方案”、针对IGBT测试的“功率测量软件和DPO700”以及“实时频谱分析仪”,重点介绍了实时频谱分析仪在遥控车门系统、发动机防盗锁止信号分析、TPMS等领域的应用,强调泰克的测试测量方案“覆盖从车身、传动系统、混合动力系统到娱乐系统”。

在跟与会代表的交流中,普遍关注的是未来两年的热点。对此,中国汽车技术研究中心的龚进峰博士给予了详细全面的介绍。他非常感慨地说:“原先国内认为,中国企业在汽车电子核心技术领域可能不会取得突破,但是,以奇瑞汽车为代表的整车厂在发动机领域取得的成功表明:民营资本对推动汽车电子市场的发展有重要作用。”他举例说,奇瑞的发动机已经要出口美国就是一个例子。

龚进峰说:“中国自主开发的汽车中,电子产品的配置比例已经达到12%到15%,预计2010年将达到20%到30%的水平。”其中的研究热点是:节能与新能源汽车;发动机控制和底盘控制;车身电子控制;汽车网络。他特别强调说:“中国自主设计制造的汽车,能耗比国外平均水平高10%到20%。”如何节能是汽车电子行业面临的重大挑战,他透露说:“采用LED照明的前大灯是具有重大产业化前景的项目,一些国内企业正在着手开展立项。”此外,他介绍说,功能多样化、技术一体化、系统集成化和通信网络化等构成的“汽车电子四化”是未来汽车电子技术发展的主要方向。期间,龚进峰介绍了中国汽车技术研究中心在汽车电子领域所取得的研究成果,特别强调下属的智能交通研究所将领衔主持中国汽车电磁兼容性标准的起草和制定工作。

在研讨会的开始,电子产品世界主编王莹做了热情洋溢的致辞。整个研讨会过程由电子产品世界王炜支持,他提醒与会代表到电子产品世界网站下载研讨会演讲文件。


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