傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)迎來了百年大變革: 新的四大趨勢(shì)“ACES”:Autonomous(自動(dòng)化)、Connected(互聯(lián)化),、Electrified(電氣化)和 Services(服務(wù)化)正在重塑汽車行業(yè)的整體格局,。
從技術(shù)層面看,,汽車已經(jīng)從傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品部分發(fā)展為電子信息系統(tǒng)控制的智能產(chǎn)品,汽車電子在汽車產(chǎn)業(yè)變革中起到至關(guān)重要的作用,,汽車電子的創(chuàng)新已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要推動(dòng)力量,。
相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),未來每輛車將會(huì)有 20 倍半導(dǎo)體需求的增加,,電子化產(chǎn)品在汽車總成中的比率不斷提高,,超過 50%。同時(shí),,相比傳統(tǒng)動(dòng)力汽車,,電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車的市場(chǎng)銷售份額預(yù)計(jì)達(dá)到整體汽車市場(chǎng)份額的 20%。
在此趨勢(shì)下,,全球主要車企和供應(yīng)商均順應(yīng)趨勢(shì)在汽車電子領(lǐng)域積極布局,。
近日,MPS 全球汽車產(chǎn)品總監(jiān) Allen Chen 向媒體介紹了公司最核心的汽車產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略及最新技術(shù)進(jìn)展,,分析了MPS 在此次變革中面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn),,又將會(huì)通過怎樣的創(chuàng)新帶領(lǐng)車企贏得“ACES”競(jìng)賽。
ACES 趨勢(shì)下:ECU 向 DCU 過渡
目前大部分車企仍處于分布式架構(gòu)階段,,小部分車企出現(xiàn)分域的概念,。目前整車的控制體系以 ECU(電子控制單元)為核心,每個(gè)功能對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè) ECU,,比如加熱裝置 ECU,、多媒體系統(tǒng) ECU... 等等。
隨著車輛的電子化程度逐漸提高,汽車的 ECU 越來越多,,但是分散的 ECU 會(huì)給汽車設(shè)計(jì)帶來很多問題,。Allen 表示,比如每個(gè) ECU 各自為陣,,或者需要有很強(qiáng)的中央網(wǎng)關(guān)來進(jìn)行協(xié)調(diào),,另外也增加了汽車走線的復(fù)雜性,增加汽車的制造成本,。
因此,,如何在復(fù)雜的線路中,保證數(shù)據(jù)處理以及網(wǎng)絡(luò)安全的最優(yōu)化成為難題,。用更少的 DCU(域控制器)來操控全車的 ECU 與傳感器正逐漸成為汽車電子電氣架構(gòu)目前的演進(jìn)趨勢(shì),,汽車的電子化進(jìn)程將由零部件導(dǎo)向邁入集中式系統(tǒng)為導(dǎo)向的時(shí)代。
DCU 打破了傳統(tǒng)的思維方式,,相比于 ECU 聚焦特有功能,,DCU 的目標(biāo)則瞄準(zhǔn)于集成度、安全性和核心計(jì)算,,直指 ACES 主題,。DCU 的邏輯是按照電子部件的功能將整車劃分為動(dòng)力總成、車輛安全,、車身電子,、智能座艙和智能駕駛等幾個(gè)域,再采用有更強(qiáng)處理能力的核心處理器對(duì)每個(gè)域進(jìn)行控制,,達(dá)到取代目前分布式汽車電子電氣架構(gòu)的目的,。
DCU 使得整車功能集成度得到提高,軟件與硬件的設(shè)計(jì)有更多分離的可能性,。單個(gè) ECU 的作用被弱化,,復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和控制功能被統(tǒng)一安排在核心處理器中,ECU 更多的是在執(zhí)行 DCU 的命令,。同時(shí),,傳感器模塊不再需要與具體某個(gè) ECU 相對(duì)應(yīng),因而零部件得以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),。
汽車產(chǎn)業(yè)新形勢(shì)下,,供應(yīng)鏈角色的變革
當(dāng)前汽車電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈可以分為三個(gè)層級(jí):產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是汽車電子元器件及零部件廠商,負(fù)責(zé)提供元器件及零部件的生產(chǎn),;產(chǎn)業(yè)鏈中游主要以系統(tǒng)集成商為主,,進(jìn)行模塊化功能的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與銷售,,主要針對(duì)上游零部件及元器件進(jìn)行整合,,針對(duì)某一功能或某一模塊提供解決方案,;產(chǎn)業(yè)鏈下游為整車環(huán)節(jié),以車企為主導(dǎo),,在產(chǎn)業(yè)鏈中擁有較高的議價(jià)權(quán),。
但這一趨勢(shì)正隨著汽車產(chǎn)業(yè)新形勢(shì)的發(fā)展產(chǎn)生變革,傳統(tǒng)的 Tier 1 和 OEM 廠商紛紛開始整合,,剝除傳統(tǒng)的動(dòng)力總成部門,分離出專門應(yīng)對(duì) ACES 的公司團(tuán)隊(duì),。同時(shí),,不同公司在同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行合作,一起解決技術(shù)問題,,共同享受技術(shù)進(jìn)步帶來的成果,。
在這個(gè)過程中,半導(dǎo)體廠商在整個(gè)供應(yīng)鏈中扮演的角色發(fā)生了重要的變化,,對(duì)于目前的發(fā)展趨勢(shì),,Allen 認(rèn)為,汽車廠商越來越依賴半導(dǎo)體廠商,,他們需要半導(dǎo)體廠商更先進(jìn)的技術(shù),,以及提供他們所需的直接的功能和可靠性測(cè)試結(jié)果,幫助車企有足夠的信心把下一代產(chǎn)品推向市場(chǎng),。
想要在激烈的 ACES 競(jìng)賽中,,取得較好的成績(jī),需要花費(fèi)大量的金錢與精力,。很多新的技術(shù)都需要巨額資金的投資,,產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也是越來越快,而且不同領(lǐng)域的產(chǎn)品越來越整合在一起,,占線逐漸拉長(zhǎng),。
因此,包括 MPS 在內(nèi)的半導(dǎo)體公司從市場(chǎng)增長(zhǎng)中獲得了巨大的機(jī)會(huì),,然而機(jī)會(huì)的背面同樣寫滿了挑戰(zhàn),。
對(duì)于半導(dǎo)體廠商面臨的挑戰(zhàn),MPS 從產(chǎn)品層面總結(jié)為以下幾點(diǎn):
第一點(diǎn):易擴(kuò)展性,。易擴(kuò)展性無論是對(duì)于公司自身,,還是客戶來講都非常重要,客戶希望能夠有一款產(chǎn)品能夠在他們不同的平臺(tái)上都可以被應(yīng)用,,不論平臺(tái)大小都可以有一個(gè)值得信任的平臺(tái)方案幫助其解決需求,。
第二點(diǎn):快速設(shè)計(jì),驗(yàn)證以及配置,。產(chǎn)品迭代周期快是當(dāng)今 OEM 和 Tier 1 面臨的挑戰(zhàn)之一,,如果有一個(gè)解決方案,其設(shè)計(jì)、驗(yàn)證,、配置能夠在短時(shí)間內(nèi)完成,,這樣就可以讓客戶在日新月異的競(jìng)爭(zhēng)中更有優(yōu)勢(shì)。
第三點(diǎn):安全可靠,。保障產(chǎn)品的安全可靠,,無單點(diǎn)故障。
第四點(diǎn):在嚴(yán)苛環(huán)境下的耐受性,。要求汽車廠商,、Tier 1 能夠提供耐受性強(qiáng)的解決方案。
ACES 競(jìng)爭(zhēng)中,,MPS 如何取得致勝法寶,?
Allen 表示,面對(duì)以上挑戰(zhàn),,MPS 為幫助汽車制造商實(shí)現(xiàn)其 ACES 目標(biāo),,會(huì)充分考慮給定產(chǎn)品的“殺手锏”功能,還會(huì)統(tǒng)一產(chǎn)品開發(fā)路線和整體芯片生態(tài)系統(tǒng),,精心設(shè)計(jì)具備更高的安全性,,可擴(kuò)展性和可靠性的產(chǎn)品。
截止目前,,MPS 深耕汽車電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)超過 8 年,,現(xiàn)有超過 500 種汽車相關(guān)產(chǎn)品,已經(jīng)交付了超過 7 億的車規(guī)產(chǎn)品,,有能力幫忙客戶從無到有建立安全思維,,以及幫助客戶解決在設(shè)計(jì)中的安全相關(guān)問題。
對(duì)于 MPS 產(chǎn)品的特點(diǎn),,Allen 介紹道,,除了針對(duì)單個(gè) IC 的精雕細(xì)刻之外,我們現(xiàn)在采用更多的是“Power Subsystem”的模式,,也就是電源子系統(tǒng)的設(shè)計(jì),。
這個(gè)電源子系統(tǒng)是為 ADAS 模塊設(shè)計(jì)的,它由六種以上不同 IC 組合而成,,各個(gè)子系統(tǒng)間能和諧運(yùn)行,,一部分 IC 是基于 MPS 先進(jìn)工藝技術(shù)的電源管理產(chǎn)品,旨在提供超高功率密度,。另一些 IC 是專門進(jìn)行時(shí)序控制以及電壓監(jiān)控的模擬產(chǎn)品,。
在這種電源子系統(tǒng)中,要考慮的不僅僅是每一個(gè) IC 的典型功能,,還要考慮各個(gè) IC 以及各個(gè)設(shè)備之間如何與其他設(shè)備協(xié)同工作,。 MPS 這種“電源子系統(tǒng)思維”正在與第三方評(píng)估機(jī)構(gòu)合作進(jìn)行驗(yàn)證,,幫助客戶不需要著眼于單個(gè) IC,能夠通過整個(gè)子系統(tǒng)的電源方案,,加快設(shè)計(jì)周期,。可以看到,,MPS 其實(shí)已經(jīng)將其汽車應(yīng)用產(chǎn)品的范圍從最擅長(zhǎng)的 DC/DC 電源管理產(chǎn)品拓展到了精密模擬領(lǐng)域,。
“在 ACES 這場(chǎng)競(jìng)賽中,MPS 憑借獨(dú)特的見解和敏銳的洞察力幫助客戶快速地開發(fā)安全,、可靠,、可擴(kuò)展的解決方案,為客戶提供更完善的解決方案,,幫助客戶解決面臨的挑戰(zhàn)。
另一方面,,MPS 投資了很多測(cè)試中心,,在美國、歐洲,、中國等分布廣泛,,在每個(gè)區(qū)域都有成熟的工程師團(tuán)隊(duì),來幫助客戶測(cè)試并解決問題,,確保了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和耐用性,。”對(duì)于 MPS 在競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì),,Allen 補(bǔ)充道,。
汽車 ACES 智能化浪潮正在席卷而來,浪潮之下充滿了誘惑和挑戰(zhàn),,各家廠商都在躍躍欲試,。