過去十年，隨著新能源汽車與自動駕駛的興起，汽車產(chǎn)業(yè)70%的創(chuàng)新來源于汽車電子技術(shù)及其產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用。IC Insights數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計(jì)2018年汽車電子的銷售額將增長7.0％，2019年將增長6.3％，成為六大半導(dǎo)體目標(biāo)市場中兩年來的最高增長率。值得注意的是，汽車特殊用途邏輯類別預(yù)計(jì)2018年增長29％，汽車應(yīng)用專用模擬市場增長14％——作為備用攝像頭、盲點(diǎn)(車道偏離)探測器和其他“智能”系統(tǒng)被強(qiáng)制或以其他方式添加到更多車輛中。同時(shí)，存儲器在車輛中使用的新汽車系統(tǒng)解決方案的開發(fā)中越來越重要。
新能源汽車與自動駕駛的浪潮推動了汽車整車結(jié)構(gòu)的變革，如車載信息聯(lián)網(wǎng)化、48V汽車電子系統(tǒng)、高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)等，加速了整車廠、Tier-1、Tier-2，甚至元器件廠商不斷創(chuàng)新，研發(fā)更高性能、更高可靠性的產(chǎn)品。這種趨勢也與在不久前結(jié)束的2018深圳國際電子展上富士通電子專家的觀點(diǎn)不謀而合，該公司的高性能存儲器、虛擬儀表開發(fā)套件、汽車控制單元一體化整合等多個(gè)維度的汽車電子解決方案的市場反饋與市場趨勢保持了一致。
“小身板”大能耐，F(xiàn)RAM成BMS外掛存儲首選
鐵電存儲器FRAM是富士通半導(dǎo)體最具市場競爭力的核心產(chǎn)品之一，并從一開始應(yīng)用于水電氣熱表產(chǎn)品，逐步走向更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、以及更深度的汽車電子應(yīng)用。富士通半導(dǎo)體的車規(guī)級FRAM產(chǎn)品擁有業(yè)界一流的高性能與高可靠性——工作溫度指標(biāo)高達(dá)125攝氏度，通過AEC Q100標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的嚴(yán)苛測試，數(shù)據(jù)寫入次數(shù)壽命達(dá)到10的13次方(10萬億次)，超快寫入速度僅需150ns，寫入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的功耗也僅為150nJ等，一經(jīng)推出即被汽車行業(yè)Tier-1等廠商采用，在TPMS、安全氣囊、信息娛樂系統(tǒng)、ADAS、電池管理系統(tǒng)(BMS)等應(yīng)用中處處可見。
圖1：富士通車規(guī)級FRAM在汽車電子場景廣泛應(yīng)用
BMS作為動力電池組的重要組成部分，主要功能是檢測電動汽車動力電池的各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)，包括單體電壓、總電壓、電流、溫度等，同時(shí)通過模擬前端采集數(shù)據(jù)，進(jìn)行SOC估算和電池均衡。因此其監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠存儲非常重要。“在整個(gè)2018年，富士通FRAM產(chǎn)品在BMS項(xiàng)目中取得了很大進(jìn)展，”展臺上富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部總監(jiān)馮逸新透露道，“整車廠如吉利汽車日前已決定采用富士通5V 64Kbit SPI的FRAM產(chǎn)品用于其自主研發(fā)BMS系統(tǒng)中。”業(yè)界公開的FRAM最早在汽車上的成功應(yīng)用是被倍耐力(Pirelli)的胎壓監(jiān)測采用，從而掀開汽車應(yīng)用的大幕，BMS和信息娛樂系統(tǒng)、氣囊等更是FRAM的海量應(yīng)用市場。據(jù)透露，給東風(fēng)、金龍、宇通、上汽通用五菱、華晨寶馬、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整車廠提供BMS的Tier-1、Tier-2的諸多廠商，也正在采用或即將采用富士通FRAM產(chǎn)品。
馮逸新稱：“動力電池組與BMS二者相加的成本即相當(dāng)于新能源整車的1/4-1/3，同時(shí)動力安全與乘客生命息息相關(guān)，不允許一點(diǎn)差錯(cuò)、需要極高的可靠性和無遲延性設(shè)計(jì)，因此在電子元器件控制沿線應(yīng)當(dāng)選用更高性能、更高可靠性的產(chǎn)品。現(xiàn)在主控旁邊的外掛存儲器最優(yōu)異的產(chǎn)品即屬FRAM。在未來幾年，F(xiàn)RAM將成為汽車BMS外掛存儲器產(chǎn)品的首選、標(biāo)配，富士通在FRAM有多年的沉淀，通過客戶需求可以看到市場潛力，對此我們信心十足！”
豐富產(chǎn)品線布局新能源汽車生態(tài)，搶占48V車載系統(tǒng)新機(jī)遇
汽車電氣化、新能源汽車的趨勢在車載電子系統(tǒng)的體現(xiàn)之一是延續(xù)數(shù)十年的12V電子系統(tǒng)正轉(zhuǎn)向48V。究其原因，既有傳統(tǒng)鉛酸電池技術(shù)12V的舊因，也有12V低壓系統(tǒng)已無力高效驅(qū)動電動汽車的眾多嶄新功能的新需求動力。富士通電子元器件(上海)有限公司產(chǎn)品管理部產(chǎn)品經(jīng)理梁子龍表示：“48V車載電子系統(tǒng)帶來很明顯的一個(gè)優(yōu)勢是減少目前產(chǎn)品的過多線束，過往12V系統(tǒng)冗長的線束有成本高、安全性能低的兩大弊端，而逐步成為主流的48V系統(tǒng)則有助于實(shí)現(xiàn)較低成本和更安全、更環(huán)保、駕駛體驗(yàn)更舒適的車載、駕艙電子應(yīng)用。”
一般來說，48V車載電子系統(tǒng)主要由電機(jī)、電池、DC-DC轉(zhuǎn)換等部分組成。本屆深圳國際電子展上，富士通攜手旗下代理品牌新電元展示其汽車控制單元功率模塊，在48V車載電子系統(tǒng)的當(dāng)下過渡期，提供了極具市場競爭力的解決方案。“新電元擁有眾多的功率MOSFET、模塊等產(chǎn)品，在TPMS、IBS、EPB、TCU、VCU、ECU汽車電機(jī)控制、EPS電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、OBC DC-DC轉(zhuǎn)換等場景中廣泛使用。” 梁子龍表示，“當(dāng)前生產(chǎn)OBC、DC-DC，包括PDU高壓配電箱的廠商希望多合一的產(chǎn)品，同時(shí)汽車電氣化的集成度不斷提高，新電元將多個(gè)MOSFET封裝成一個(gè)模塊，能夠有效地縮小體積，實(shí)現(xiàn)更高的效率與更好的散熱，目前新電元主推6合1、9合1、10合1及11合1等模塊單元，這是新電元近幾年在汽車市場聚焦的主要方向之一！”
圖2：富士通為新電元代理汽車控制單元模塊產(chǎn)品
同時(shí)，針對汽車應(yīng)用的BCM、EPS、電機(jī)控制、接線盒等場景，富士通傳統(tǒng)優(yōu)勢的高壓直流繼電器可以結(jié)合新電元功率模塊等產(chǎn)品，根據(jù)客戶不同的需求提供一體化的方案推廣。梁子龍透露道：“車企選擇在電池驅(qū)動單元、主回路電機(jī)驅(qū)動、AC-DC開關(guān)通路、充電槍、充電樁控制單元、PDU高壓配電箱、接線盒等應(yīng)用中放置富士通高壓直流繼電器，比如特斯拉Model 3、Model S，以及德國、韓國的一些車企。”相對半導(dǎo)體器件，繼電器可應(yīng)對很高的浪涌沖擊，具備靈活性，并利于電路中更好的EMI表現(xiàn)，使得電路設(shè)計(jì)十分簡單，在當(dāng)前轎車12V、重型車24V以及未來48V車載電子系統(tǒng)中十分適用，有利于更好的散熱與安全性能。當(dāng)然，這些系統(tǒng)回路中也可加入富士通旗下代理品牌大東的車用保險(xiǎn)絲，在汽車接線盒、電池驅(qū)動單元、充電槍、充電樁等功能中進(jìn)一步提高可靠性與安全性能。
圖3：富士通高壓繼電器產(chǎn)品適用于電動、混動汽車等
正如富士通電子亞太區(qū)產(chǎn)品管理部總經(jīng)理王鈺在公開采訪中表示，富士通在中國市場正加快元器件代理商的轉(zhuǎn)變，并側(cè)重對目標(biāo)應(yīng)用和系統(tǒng)的元器件整合。從48V車載電子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變趨勢管中窺豹，富士通聯(lián)合新電元、大東等代理品牌，將各自優(yōu)勢的元器件產(chǎn)品整合為一體化、一站式的解決方案，建立生態(tài)合作體系，在新能源汽車這一新興市場尋求契機(jī)，使得富士通有別于傳統(tǒng)意義的分銷代理商。
顏值與價(jià)值兼具，“軟硬兼修”的虛擬儀表方案受歡迎
公開資料顯示，預(yù)計(jì)2020年汽車儀表市場規(guī)模達(dá)95億美元，而基于LCD屏幕的虛擬儀表幾乎成了當(dāng)前中高端汽車的標(biāo)配，駕艙虛擬儀表正成為融合ADAS與HMI(人機(jī)交互)技術(shù)的窗口，通過車身周圍配備多個(gè)傳感器、攝像頭和雷達(dá)等，實(shí)時(shí)接收、采集汽車周邊的信號，將數(shù)據(jù)傳送到中央處理器進(jìn)行分析計(jì)算，并通過虛擬儀表界面與乘客實(shí)現(xiàn)交互。富士通旗下代理品牌索喜科技，正是提供虛擬儀表解決方案的行業(yè)佼佼者。
“在過去幾年，基于ARM雙核Cortex-A9的Triton C芯片為核心的索喜科技3D全虛擬儀表解決方案在市場上備受好評，已應(yīng)用于比亞迪以及日本、德國的部分車企中，出貨量達(dá)到數(shù)十萬套。”展臺工作人員稱，“這一解決方案擁有一體化、高性能、低功耗、低成本的特點(diǎn)，并經(jīng)過眾多客戶、多年實(shí)車使用的驗(yàn)證，整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性趨于完善。”
圖4：富士通攜手索喜科技展示汽車全虛擬儀表解決方案
這其中也要?dú)w功于軟件設(shè)計(jì)工具——CGI STUDIO。CGI STUDIO是一款不受硬件條件限制的可升級軟件平臺，擁有獨(dú)立的2D/3D引擎，分別可以用來制作各類2D和3D場景。該平臺具備 Windows環(huán)境和嵌入系統(tǒng)環(huán)境的通用接口，設(shè)計(jì)者可以快速將計(jì)算機(jī)上制作的設(shè)計(jì)直接使用于嵌入系統(tǒng)環(huán)境，從而最大限度地降低圖像設(shè)計(jì)師與嵌入設(shè)計(jì)師之間的返工，在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出滿足需求的2D/3D汽車儀表和娛樂顯示系統(tǒng)。
基于這樣的軟硬件優(yōu)勢，索喜科技進(jìn)一步推出基于ARM四核Cortex-A9的Miranda芯片，通過ISO26262認(rèn)證，內(nèi)置有特別的VPU(視覺處理器)單元、采用硬件加速和軟件加速相結(jié)合的方式使其性能提升高達(dá)百倍以上，并維持很低的功耗。據(jù)悉，Miranda芯片可應(yīng)用于駕艙儀表、360度全景成像等，實(shí)現(xiàn)ADAS輔助駕駛，高清4路1080P行車記錄儀，多個(gè)顯示屏集成顯示等功能，更可外接HUD抬頭顯示器與液晶觸屏顯示器，打造新一代虛擬儀表的解決方案。