恩智浦中國電子汽車電子應用開發中心重慶開業，市場龍頭在車用MCU與MPU領域有何高招？

近日，恩智浦中國汽車電子應用開發中心在重慶兩江新區盛大開業，恩智浦全球副總裁兼汽車微控制器和處理器業務線市場及分銷總經理Ross McOuat親臨現場。會后，McOuat先生攜恩智浦重慶半導體有限公司總經理易生海先生和技術總監高磊博士，接受了電子產品世界等媒體的采訪。

照片：開業啟動儀式（RossMcOuat先生位于前排左側）

車用半導體龍頭

據IHS等市場調查公司統計，2017年全球汽車半導體市場規模為345億美元，而恩智浦占據了13%的市場份額，是全球最大的汽車電子半導體供應商。

實際上，恩智浦致力于提供硬件和軟件的安全解決方案，在技術和應用領域處于領先地位。首先，在技術領域，恩智浦領先的產品包括微處理器（MCU）、車用模擬/RF/DSP、商用汽車MEMS傳感器等。其次，在應用領域，其信息娛樂系統、安全的門禁系統、車身和車內網絡、安全、動力總成等方面也處于領先地位。

在車用MCU領域，恩智浦的上升速度很快。據市場調查公司Strategy Analytics統計，從2012年到2015年的6年間，恩智浦的車用MCU市場份額一直在不斷擴大，從2012年的21.1%的市場占有率上升到27.8%。

恩智浦不斷追求零排放、零事故和零堵塞的終極目標，恩智浦希望通過自己的先進技術，幫助全球的車企做到環境友好、擔負起社會責任。

如何保證芯片零缺陷？

保證安全，首先要保證自己芯片的安全可靠。那么，恩智浦的芯片如何做到接近零缺陷的檢測？

首先是信息的收集。恩智浦一方面從客戶方收集對芯片性能的要求，另一方面收集符合汽車安全完整性的標準，例如對完整、安全使用ADAS應用所提出的要求等。

第二步，將這些要求轉化成相應的參數，再進行產品的開發。

第三步則是測試，看看這些功能和需求是否得到滿足。

第四步，再來測試產品是否能夠滿足這些參數的需求，這一過程又會采取相應措施對質量進行保證。

經過驗證階段，將會進行LBIST的測試，以保證器件在工作中運行正常。

汽車生產過程當中，也需要有一系列的質量保證工作和措施，例如恩智浦有專業的團隊來支持整個生產過程。

最后，恩智浦依靠的還是40年的專業技術經驗，在開發汽車系統和汽車40年過程當中也有自己的一系列規則和原則，并為客戶提供幾乎接近于零缺陷的產品。

40年引領創新經驗

恩智浦有40年的車用MCU和MPU歷史和領先產品，諸多里程碑可圈可點。例如，1978年公司就已經開發了第一個汽車控制器。1993年推出第一個32位MCUw/flash內存技術。2007年首次發布了雙核車用32位MCU。2009年發布了業界第一個三核車用32位MCU，這比競爭對手提早了十年擁有多核處理器技術。2012年，恩智浦也是首家獲得了關于汽車安全完整性等級的ISO26262審核。2014年，公司開發出了第一個四核容錯MCU，用于線控剎車。2017年6月，發布了全球首個可擴展的計算架構——S32處理器平臺，可為汽車提供端到端的安全保障。2018年6月，恩智浦推出S32處理器家族最新系列——S32S微處理器，為下一代自動駕駛汽車提供高安全性能。

S32：廣受歡迎的可擴展計算架構

2017年6月，恩智浦發布了全球首個完全可擴展的計算架構S32。

在產品發布后的一年間，S32在美國、歐洲、韓國、日本、中國市場受到了廣泛的歡迎。主要用于高安全度的產品、安全的網關技術以及關鍵型的安全應用，例如底盤控制以及高性能的雷達應用——雷達技術和視覺技術。采用恩智浦產品的OEM（車廠）既包括一些高端的整車廠，也包括了在市場當中占有很大份額的汽車生產廠商。

因此，無論是不同地區的市場表現、應用開發層面，以及和不同等級的汽車生產商合作層面，S32都獲得了成功。

一年后的2018年6月，S32S微處理器（MPU）閃亮登場，為下一代電動車輛和自動駕駛車輛提供高性能和安全性，采用全新的16nm 800MHz多核微處理器/微控制器，首次將全新Arm^? Cortex^?-R52用于多核ASIL D計算。在制程方面，目前業界主流的工藝是40nm，而另外一個特性是用戶可編程的硬件安全引擎。

下一代S32產品——S32G也計劃在今年第四季度推出，主要關注汽車網關。之前的網關主要使用MCU，S32G是MPU，性能會達幾十倍的提高。以前的安全能力主要是靠安全模塊，現在則是通過在MPU上搭建整體的安全架構來實現。

S32推出的背景：安全互聯是大勢所趨

當今業界面臨著三個重大趨勢，每一個趨勢都將對汽車的架構和處理能力帶來巨大的影響。

第一個趨勢則是自動駕駛。汽車需要清楚理解周邊環境和障礙，這就包括了數據處理、信號識別、動作識別，涉及到傳感器和一系列的雷達技術支持。常見的雷達技術包括激光雷達技術和超聲波技術。一旦傳感器的數量增加，產生的數據量就會極大增長，因此要保證汽車對大量數據的處理能力。

第二個趨勢是電氣化。毫無疑問，電氣化能夠幫助減少溫室氣體排放和對環境的影響，但算法也因此需要更加復雜，計算性能要極大地提高來處理大批量數據，例如電池組件以及內燃機的數據。

最后一個重大趨勢是互聯通訊。如果人們希望在汽車上待的時間更多，那么汽車內部的聯接需要增強，而汽車行駛過程中所產生的數據安全性亦需要保證，這些數據包括車內、車外和車周圍產生的數據。

受到這三個重大趨勢的影響，我們則需要更多的傳感器、更強的控制能力以及聯網能力，這就導致現在每一輛汽車的半導體價值是在翻倍增長。

由此看來，為了適應更高的要求，汽車復雜性、尤其是軟件的復雜性正在不斷提高，這是每一個汽車廠商不得不去面對和解決的問題。

注：本圖數據來源：Strategy Analytics與恩智浦

新計算架構應運而生

毫無疑問，我們需要新的技術去管理一個更加現代的汽車架構。下圖是兩個對比，左圖的轎車是傳統轎車，特點是有很多按鈕；我們現在需要從傳統的汽車升級到更加現代化的汽車，用一個觸摸面板就能替代舊式汽車的所有按鈕。

上圖的橘色方塊代表ECU（電控單元），左車的ECU通常每單個只有一個專門的功能，例如控制車窗、后視鏡、車門、引擎、剎車等。但隨著消費者對汽車性能需求的不斷增長，汽車在應用程序、安全系統以及軟件上的升級也是大勢所趨，以實現更好的駕駛和車內體驗。對車廠而言，如果想要升級傳統汽車的一個特定功能，則需要升級某個特定的ECU，甚至在一些更復雜的情況下，要把整個車的車型進行升級。

而上圖右的這種現代汽車架構，性能更高，也有更強的聯網及安保能力。通過控制域的管理器，便可以像手機一樣，簡單地實現汽車功能的升級。

因此，我們需要的是高性能的計算和更大容量的帶寬。新的汽車架構可獲得高性能的處理和計算能力，以及更加高性能的各種域的控制，也就保證了汽車有安全的聯網能力，從而通過OTA（空中下載技術）的方式來更新汽車的特性和功能。

恩智浦研發出的S32架構，可以提供不同的解決方案來進行應用的升級。S32總體框架顯示，該架構有更高的性能和一流的安全性。這些技術能夠保證無線升級的安全性，通過統一的汽車架構提高軟件復用率。

下圖是S32汽車處理器平臺總體一覽。由圖可見，恩智浦有各種各樣的關鍵域支持技術。首先是中間的網關技術，能夠幫助車輛安全聯網。另外是應用程序的節點技術，能夠實現軟件、硬件的兼容性。此外，恩智浦還提供安全無憂的在線升級管理程序，能夠保證汽車各個域的不斷升級，并保證安全性。這些域，尤其是引擎這種關鍵域的升級，可以非常深入。恩智浦已在2018年6月通過這樣的架構技術，生產了第一批MCU和MPU產品，它們能夠非常深入地進行內嵌式域的升級，包括電池管理、制動系統、電動汽車和混合動力汽車的管理系統、轉向系統、以及安全域的控制系統。

高速發展的中國本土汽車業

此次位于重慶的恩智浦中國汽車電子應用開發中心開業，其主要任務之一是從事S32計算架構的開發。

據IHS等市場調查公司統計，恩智浦是中國第一大汽車半導體廠商。過去六年間，恩智浦車用處理器在中國市場份額一直得到提升，從2012年的20%提升到2017年的36%，年均增長率4%左右。

中國是一個具有絕佳機會的市場。展望未來，預計從2017年到2022年，汽車將從2900萬輛增加到3500萬輛，增長率3.8%。

中國本土汽車品牌的市場份額，會從40%增長到約50%，這就意味著在中國市場中，中國本土品牌的汽車將會占有更多的量。

在實際增量方面，2017中國的汽車半導體芯片，將會由15億美元增長到2022年的26億美元，年均增長率是11.7%，遠遠高于汽車的3.8%的增長率，主要源于新的汽車解決方案不斷提出。例如過去兩年，中國的汽車從小型的廂式汽車逐漸轉向為SUV，現在汽車型號也在不斷增加，意味著有更多的車載娛樂信息系統、高級輔助駕駛（ADAS）、傳感器等問世。未來將有更多應用裝配在高端汽車和現代汽車上，包括雷達技術、駕駛監控系統、混合動力控制系統等。

我國正在朝著“中國制造2025”的宏偉目標邁進，預計在未來五年期間，中國本地Tier 1市場份額將從28%增長到2022年的48%。這個48%，包含本地Tier 1的出口產品，但目前本土Tier 1的80%~90%產品仍供應本地。

中國本土汽車電氣/電子業歷程

從1990年到2000年，中國汽車起步，1995年開始真正提出“汽車電子”的概念，之前都叫“汽車電氣”。

從1990年到2000年，國內企業一直在學習世界領先技術。

從2000年到2010年，國內企業開始慢慢積累。這十年期間，中國的汽車電子供應商開始在車身電子和汽車儀表有了一定的規模。

2010年，中國主機廠開始對于汽車電子的架構清晰認知、加深了解的階段，例如車里的汽車電子意味著什么，網絡應該怎樣，有什么樣的協議，通信應該怎么走等等。

從2010年開始，國內汽車電子的發展開始加速。

據悉，恩智浦中國汽車電子應用開發中心落成之后，將致力于在中國建立強大的本土化汽車電子研發團隊，實現為本地行業需求研發、創新。該應用中心將重點覆蓋安全網關、車載T-box、電機控制，智能駕駛前視等前沿應用。

小結

恩智浦有新一代的S32可擴展計算架構。40年的歷史及數一數二的市場份額使其有充足的經驗及研發資金來進行新的研發，并保證了安全性。中國汽車市場正蓬勃發展，恩智浦中國汽車電子應用開發中心將致力于在中國建立強大的本土化汽車電子研發團隊，實現為本地行業的需求進行研發和創新。

應用中心可調節高低的辦公桌，員工可站著辦公

恩智浦中國汽車電子應用開發中心員工休息區

應用中心辦公區過道臨時小憩的座椅，顏色是恩智浦的商標色