汽車(chē)行業(yè)正在穩(wěn)步邁向軟件定義汽車(chē) (SDV)。制造商和駕駛員對(duì)各種技術(shù)的互聯(lián)性和可升級(jí)性充滿期待，特別是通過(guò)無(wú)線 (OTA) 軟件更新，實(shí)現(xiàn)新功能的引入或個(gè)性化定制。近年來(lái)，隨著SDV的發(fā)展，汽車(chē)不斷新增高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、一鍵啟動(dòng)等創(chuàng)新功能，進(jìn)一步提升駕駛體驗(yàn)。

汽車(chē)行業(yè)正在穩(wěn)步邁向軟件定義汽車(chē) (SDV) 時(shí)代。制造商和駕駛員對(duì)各種技術(shù)的互聯(lián)性和可升級(jí)性充滿期待，特別是通過(guò)無(wú)線 (OTA) 軟件更新，實(shí)現(xiàn)新功能的引入或個(gè)性化定制。

近年來(lái)，隨著SDV的發(fā)展，汽車(chē)不斷新增高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng) (ADAS)、一鍵啟動(dòng)等創(chuàng)新功能，進(jìn)一步提升駕駛體驗(yàn)。

軟件定義汽車(chē)的電源管理

所有組件都依賴精準(zhǔn)的電源管理，任何偏差都可能引發(fā)故障。因此，除了中央計(jì)算系統(tǒng)、MCU、以太網(wǎng)連接、傳感器和執(zhí)行器所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)外，還存在一套復(fù)雜的配電線路系統(tǒng)，所有這些均由電源管理集成電路 (PMIC) 進(jìn)行協(xié)調(diào)。

恩智浦PMIC精準(zhǔn)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，提供高效、安全且靈活的電源管理解決方案。通過(guò)BYLink系統(tǒng)電源平臺(tái)，PMIC器件提供了可擴(kuò)展的集成式電源管理解決方案，簡(jiǎn)化汽車(chē)架構(gòu)，降低系統(tǒng)復(fù)雜性。通過(guò)簡(jiǎn)化板設(shè)計(jì)和減少組件數(shù)量，恩智浦PMIC為打造更高效、更可靠的SDV奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

恩智浦PMIC產(chǎn)品組合為汽車(chē)制造商提供有力支持：

電源管理效率優(yōu)化

汽車(chē)，特別是電動(dòng)汽車(chē)，需要高效的電源管理。恩智浦PMIC通過(guò)高效降壓轉(zhuǎn)換器和低功耗模式，為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供卓越的能效表現(xiàn)。

低功耗策略與喚醒管理

支持待機(jī)模式，在系統(tǒng)空閑時(shí)節(jié)約能源，同時(shí)優(yōu)化喚醒和啟動(dòng)時(shí)間。

功能安全

集成安全機(jī)制可主動(dòng)檢測(cè)問(wèn)題，并提供可定制的安全響應(yīng)，幫助制造商滿足ASIL B或ASIL D標(biāo)準(zhǔn)。

可擴(kuò)展性與靈活性

支持多種應(yīng)用場(chǎng)景，支持與其他廠商的MCU、SoC及各種外設(shè)協(xié)同工作，提供更大的靈活性。

集成

ByLink平臺(tái)簡(jiǎn)化了多PMIC架構(gòu)，在確保功能和安全性的前提下優(yōu)化設(shè)計(jì)。

物料清單 (BOM)

通過(guò)專有技術(shù)減少外部組件數(shù)量，簡(jiǎn)化并降低汽車(chē)ECU成本。

簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)

通過(guò)一次性編程輕松實(shí)現(xiàn)設(shè)備系列的全面可配置性和軟件復(fù)用，大幅簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)流程。

功能穩(wěn)健性

新的應(yīng)用場(chǎng)景需要擴(kuò)展任務(wù)配置文件認(rèn)證，恩智浦在其中引領(lǐng)下一代汽車(chē)發(fā)展方向。

這些優(yōu)勢(shì)不僅可加快產(chǎn)品上市進(jìn)程，還能降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性，并簡(jiǎn)化整車(chē)的功能安全策略。

我們?yōu)槠?chē)行業(yè)提供多種電源管理解決方案，專注于提升能效、安全性和靈活性。探索恩智浦先進(jìn)的PMIC產(chǎn)品組合，點(diǎn)擊這里>>

軟件定義汽車(chē)邁向區(qū)域控制架構(gòu)

軟件定義汽車(chē)的電子電氣架構(gòu)已從傳統(tǒng)的域控制器模式演進(jìn)，早期架構(gòu)通常針對(duì)照明、轉(zhuǎn)向等特定功能，依賴大量子組件和復(fù)雜布線，導(dǎo)致系統(tǒng)重量和復(fù)雜性增加。如今，制造商正逐步采用區(qū)域控制架構(gòu)，建立3個(gè)數(shù)據(jù)與服務(wù)層級(jí)，實(shí)現(xiàn)更高效的系統(tǒng)管理。處理主要由中央計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行，同時(shí)與分布在端節(jié)點(diǎn)附近的區(qū)域控制器進(jìn)行通信。

中央計(jì)算在SDV中的作用

中央計(jì)算系統(tǒng)將原本分散的ECU功能整合到一個(gè)可更新、可重新配置且支持個(gè)性化定制的統(tǒng)一平臺(tái)上。這種集成方式用一個(gè)高性能系統(tǒng)取代了多個(gè)獨(dú)立組件，顯著降低了汽車(chē)架構(gòu)的復(fù)雜性，同時(shí)優(yōu)化了成本，減輕了整車(chē)重量。

S32N系列汽車(chē)超高集成度的處理器結(jié)合FS04電源管理與S32 CoreRide平臺(tái)的預(yù)集成軟件，使汽車(chē)制造商能夠在隔離環(huán)境中安全地集成跨汽車(chē)功能。然而，電源管理極為復(fù)雜，通常需要多個(gè)PMIC。恩智浦ByLink平臺(tái)可同步電池連接的PMIC與一個(gè)或多個(gè)5V PMIC，確保系統(tǒng)平穩(wěn)過(guò)渡、自動(dòng)上電和斷電，并助力功能安全集成。

精準(zhǔn)電壓控制至關(guān)重要，特別是在處理具有非對(duì)稱閾值的存儲(chǔ)芯片時(shí)。恩智浦FS04 PMIC通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器提升精度，同時(shí)符合ASIL D安全標(biāo)準(zhǔn)。S32N內(nèi)核由PF53 POL穩(wěn)壓器供電，在優(yōu)化材料成本的同時(shí)提供高功率支持。

區(qū)域控制器

區(qū)域控制器作為中央計(jì)算系統(tǒng)的橋梁，在傳感器和端節(jié)點(diǎn)之間高效傳遞信息。例如，車(chē)輛后部的傳感器可向前端附近的組件傳輸數(shù)據(jù)。電源要求比較復(fù)雜，每個(gè)收發(fā)器和MCU都需獨(dú)立供電，并且電壓與電流需求各不相同。

恩智浦的PMIC (如FS26) 通過(guò)集成降壓和LDO穩(wěn)壓器來(lái)滿足不同的需求。此外，制造商可通過(guò)一次性編程靈活定制輸出電壓、電流速率及壓擺率，提高靈活性，以滿足不同ECU和處理器的特定需求。

端節(jié)點(diǎn)

車(chē)輛的端節(jié)點(diǎn)位于電子電氣架構(gòu)的邊緣，包括執(zhí)行器、傳感器和ECU。相比中央計(jì)算或區(qū)域控制器，這些組件對(duì)電力需求較低，因此恩智浦開(kāi)發(fā)了成本優(yōu)化的PMIC解決方案，例如FS23，并集成了CAN和/或LIN收發(fā)器。在平臺(tái)化開(kāi)發(fā)理念下，可擴(kuò)展性和可編程性仍至關(guān)重要，制造商能夠在各種應(yīng)用場(chǎng)景中復(fù)用PMIC及程序代碼。

恩智浦PMIC在電源管理與功能安全方面提供可擴(kuò)展的選項(xiàng)，所有系列均采用相同的封裝引腳排列。一旦PMIC部署完成，后續(xù)同系列產(chǎn)品的部署變得更加簡(jiǎn)便，有助于提升平臺(tái)的可擴(kuò)展性。

圖1：軟件定義汽車(chē)的區(qū)域架構(gòu)。

推動(dòng)SDV發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高性能與高價(jià)值

向軟件定義汽車(chē)的轉(zhuǎn)型正在重塑駕駛體驗(yàn)，同時(shí)助力制造商提升效率并打造差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。電源管理在這一轉(zhuǎn)型中至關(guān)重要，為技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)優(yōu)化提供了關(guān)鍵機(jī)遇。恩智浦PMIC通過(guò)精準(zhǔn)管理多種電源模式，提升能效并提供優(yōu)異的性能。

PMIC組件圍繞功能安全設(shè)計(jì)，具備優(yōu)化的靜態(tài)電流，并采用符合恩智浦SafeAssure計(jì)劃的快速M(fèi)CU啟動(dòng)機(jī)制。從中央計(jì)算系統(tǒng)到端節(jié)點(diǎn)，恩智浦PMIC全面優(yōu)化車(chē)輛的電源管理。其可擴(kuò)展、可靠且高效的特性不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)，還加速了產(chǎn)品上市進(jìn)程，助力軟件定義汽車(chē)的持續(xù)發(fā)展。

本文作者

Jean-Philippe Meunier，恩智浦半導(dǎo)體高級(jí)電源系統(tǒng)事業(yè)部ADAS與中央計(jì)算產(chǎn)品業(yè)務(wù)經(jīng)理，于1999年加入恩智浦，擁有微電子學(xué)碩士學(xué)位。他的職業(yè)生涯專注于汽車(chē)市場(chǎng)的電子和半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，曾擔(dān)任過(guò)項(xiàng)目經(jīng)理、系統(tǒng)和安全架構(gòu)師、系統(tǒng)和安全解決方案經(jīng)理等多個(gè)職位?，F(xiàn)任ADAS與中央計(jì)算產(chǎn)品業(yè)務(wù)經(jīng)理。