汽车MCU性能不断优化 内核暗战升级

mcu可谓汽车电子化进程中“当仁不让”的主角。目前一部中端汽车采用的mcu数量大约是40-50片,而高端车型可达到80-100片。据ic-insights预计,2008年全球车用mcu市场将达到66.2亿美元,年复合平均成长率为13%。

  8位、16位和32位mcu各成其就

  从目前的状况来看,在汽车市场上,8位、16位和32位mcu都有一定的市场份额,因为针对不同的应用需要与之相应的不同性能的产品。英飞凌科技中国有限公司汽车工业及多元化ic37事业部汽车电子安全管理高级市场工程师沈顺伟表示,对很多车身应用来说,8位mcu已经足够,但对发动机管理可能需要32位mcu才能满足需求。从销量来看,16位mcu在市场上的销量最大。他还举例道,在欧洲,英飞凌所销售的车用mcu中有一半左右是16位mcu,其原因是在目前的市场中16位mcu应用最广。如在安全系统的绝大部分,车身应用中的一部分以及低端的发动机管理系统主要都还是采用16位mcu。

  而中国汽车市场有着其特殊性。沈顺伟表示,由于在中国汽车市场中低端车占了相当大的市场份额,所以针对这些车的低端应用也是一个相当巨大的市场,

考虑到成本压力,在这个市场中主要以8位mcu应用为主。

  目前,市场对汽车mcu的要求主要体现在三个方面:一是性能上的提高;二是质量上的提高;三是价格将不断走低。半导体厂商正不断加大研发和市场开发力度,开发出适应市场需求的产品,并优化对大规模生产的管理,以达到品质的同一化和成本的不断降低。针对不同应用,英飞凌都提供了汽车级的mcu,比如8位的xc800系列、16位的xc164系列和xc2000系列以及32位基于tricore技术的mcu,以稳定的质量和优异的性能被广泛采用。飞思卡尔汽车mcu解决方案包括:基于8位908mcu的can/lin总线车门控制方案、车灯控制方案;以9s12c3216位mcu控制方向盘、车灯开关和仪表等。飞思卡尔中国区汽车电子业务拓展经理康晓敦介绍,飞思卡尔的s12x系列16位mcu具有接近32位mcu的性能,近乎于8位mcu的价格,从动力总成控制到车身控制中均可使用。另外,飞思卡尔也将会在低价格32位mcu单片(soc)系统方面不断开发新的产品。

  mcu性能在不断优化

  “随着快速增长的汽车电子控制技术特别是汽车网络技术的发展;日益严格的安全(如乘员位置检测和tpms)、尾气排放和燃料消耗要求促使汽车生产商开发更多混合燃料汽车;新一代汽车使用者希望在汽车中实现无缝移动,拥有个性化信息娱乐空间。所有这些需求都需要更加先进的mcu的支持。”康晓敦对《中国电子报》记者表示。

  因而,汽车mcu发展也应时而变。沈顺伟表示,从mcu本身来说,主要是运算能力的提高,今后mcu接收的信息会越来越多,需要实现的控制算法也越来越复杂,所需的运算量会越来越大,要求的时间也越来越短,所以对mcu至少要进行以下几个方面的优化:首先就是mcu主频的提高,如在汽车安全领域,mcu的主频将由现在主流的20mhz或40mhz提高到66mhz或80mhz。其次由于mcu需要处理的信息越来越多,所以需要更大的存储空间(主要是flash)来存储程序和输入输出的数据。以16位mcu为例,目前主流mcu所具有的256kbflash将不再能满足需求,以后的16位mcu将具有1mb-1.5mb乃至更大容量的flash,而且要求flash的读写速度更加快速。另外,随着汽车上各种应用网络化趋势的不断发展,各系统之间的数据交换将更加频繁,这需要mcu具有更加多的引脚数和总线接口。他举例道,以16位mcu为例,目前通行的100pin将扩展为208pin,lin总线接口因为传输的数据量不大而不会有太多的变化,但can总线接口的数目将由现在的一个增加为几个,还需要mcu为以后的flexray总线做好准备。还有就是对mcu小型化和低功耗的要求,这需要采用更高的半导体制造技术和更合理的设计。

  此外,双mcu技术开始“浮出水面”。沈顺伟指出,从系统的角度来说,未来在汽车应用中对系统安全性的要求会越来越高,特别是发动机管理、安全等直接关系到乘员生命安全的系统,在这些系统中往往会使用双mcu技术。即系统采用一个主mcu和一个从mcu,从mcu的主要功能是对主mcu中进行的重要运算进行验证并且在主mcu不能正常工作时临时替代它的职能,以保证系统运行的可靠性。

  32位mcu内核暗战升级

  自去年宣布合作设计活动以来,飞思卡尔和st不断加快产品开发速度,目前已设计并制造出了采用90nm嵌入式闪存技术的测试芯片。飞思卡尔和st计划利用双方统一的90nm制造工艺生产合作设计powerarchitecture微控制器产品。双方宣称2008年第一季度主要客户将能获得双方合作开发的样片。

据悉,最近推出的通用mcu架构平台设计是双方合作的最重要的开发成果之一。这个设计平台允许同时开发多款不同的产品,每款产品都有一套针对某一特殊的目标应用优化的外设

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发布日期:2019年07月04日  所属分类:新闻动态