從本世紀(jì)初開始,電子元器件開始源源不斷地融入汽車中,給汽車和半導(dǎo)體兩個行業(yè)都帶了巨大的影響。以ADI公司為例,其2013財年26億美元的全球營收額中,18%來自汽車電子部門。在過去的幾年里,汽車電子是公司里發(fā)展最快的一個部門,營收額從10%發(fā)展成現(xiàn)在的18%。
汽車與半導(dǎo)體的融合是消費者的需求、環(huán)保的壓力、政府的法規(guī)和技術(shù)前進等多要素所推動的。ADI公司副總裁兼汽車電子事業(yè)部總經(jīng)理Mark Gill將目前汽車行業(yè)所面臨的挑戰(zhàn)歸結(jié)為六大類:1 歐美國家駕駛?cè)藛T的老齡化,2 發(fā)展中國家新增的大量新手司機,3 日益增加的道路擁堵,4 提高汽車燃油經(jīng)濟性,5 開發(fā)自動剎車系統(tǒng),6 減小便攜設(shè)備對駕駛的不利影響。這些挑戰(zhàn)需要半導(dǎo)體公司更多的參與,順理成章的,市場機會也就蘊含在其中。對此,ADI將自己對汽車電子市場的愿景定義為:更安全、更綠色和更智能。
給汽車以安全的壁壘
安全性的概念已經(jīng)深入消費者的心中,從廣告中增多的汽車通過碰撞安全測試宣傳就能看出。而汽車的安全,現(xiàn)在已經(jīng)離不開半導(dǎo)體廠商的技術(shù)支撐了。Mark Gill提供了一個數(shù)據(jù),在2013年,經(jīng)由ADI的產(chǎn)品技術(shù),大約已挽救了3000個生命。
作為專注于高性能信號處理的半導(dǎo)體公司,ADI的產(chǎn)品在汽車中應(yīng)用很多,主要分為預(yù)測、預(yù)防和防護三大類。在基于視覺、雷達(dá)探測的高級駕駛員輔助系統(tǒng),在防止側(cè)滑,防止側(cè)翻的ESC和Rollover系統(tǒng)上,在氣囊感應(yīng)系統(tǒng)上,都有各種ADI的產(chǎn)品。
由于ADI的產(chǎn)品線很寬廣,在同廠商合作時,能根據(jù)各種需求,及時推出解決方案。針對某些特定應(yīng)用,ADI還可以定制芯片(ASIC/ASSP)。有一款型號為BF609的產(chǎn)品,就是全球第一款專門為視覺ADAS定制和定義出來的芯片。它基于Blackfin處理器內(nèi)核,使用雙核定點DSP處理器和獨特的流水線視覺處理器(PVP)。PVP是為前視ADAS專門定制的軟硬件內(nèi)核,專為加快圖像處理算法和降低整體帶寬要求而設(shè)計。BF609抗高溫且功耗低,可以同時實時實現(xiàn)前向車輛碰撞警告、行人/物體探測、智大燈控制、交通信號識別、車道偏離警告/車道保持輔助五大功能。
當(dāng)然,僅依靠一項技術(shù)的ADAS是不完美的,Mark Gill相信,“只有多種技術(shù)結(jié)合才能做到更加準(zhǔn)確和可靠的防護”。比如雷達(dá)技術(shù),可以完美彌補視覺探測的很多不足。ADI在24GHz、77GHz雷達(dá)上面都有很多的產(chǎn)品和方案,“它們已經(jīng)得到了很多車廠的大量采用,同視覺ADAS系統(tǒng)相結(jié)合,最大限度地保護行人、乘客和駕駛員的安全”,Mark Gill表示。
針對國內(nèi)對汽車安全的重視度提高,Mark Gill還特別強調(diào),ADI愿意把基于長期和國際Tier 1供應(yīng)商以及車廠合作積累的經(jīng)驗帶到中國,和本土供應(yīng)商和車廠一起,做更多的ADAS應(yīng)用來服務(wù)中國的市場。
智能化帶來更好的駕乘體驗
在汽車的智能化方面,ADI主要提供針對車載信息娛樂系統(tǒng)的產(chǎn)品。其SharcDSP在目前車內(nèi)的音頻后處理方面是市場占有率是第一位的,還有很多視頻的處理器或者接口,可以接駁汽車中的多種音視頻信號。SharcDSP的強項是主動降噪技術(shù)(ANC)和聲信號處理,它能收集車內(nèi)的多種噪聲信號,經(jīng)算法處理后,由多音頻通道反向發(fā)布,最大限度降低噪聲。
ADI在近期還推出了汽車音頻串行總線產(chǎn)品(A2B),用于簡化車身信號線路。代表產(chǎn)品AD2410,可通過單根非屏蔽雙絞線電纜傳輸音頻和控制數(shù)據(jù),以及時鐘信號和供電信號。這項技術(shù)的最大益處是大幅減少了現(xiàn)有電纜線束的重量,從而提高車輛的燃油效率,同時實現(xiàn)高保真音頻。與現(xiàn)有的數(shù)字總線架構(gòu)不同,AD2410收發(fā)器無需使用昂貴的集成大容量存儲器的微控制器,AD2410本身就可以做為主從收發(fā)器使用。
對于嶄新的A2B技術(shù),市場會接納嗎?對此,Mark Gill并不擔(dān)心,“ADI不是拍腦袋空想出一個產(chǎn)品的,在早期研發(fā)的時候,已經(jīng)和很多車廠進行了商議,而且A2B技術(shù)正是為了解決車廠的難點而開發(fā)的。在樣片階段,我們會和Tier1供應(yīng)商、車廠一起,根據(jù)具體的要求進行修改,所以這個技術(shù)已經(jīng)融入進新車的設(shè)計中了,在不遠(yuǎn)的將來,肯定會在市面上見到配置A2B產(chǎn)品的車輛。”
綠色環(huán)保,提高功效
混動/純電動汽車是目前很熱門的話題,而電池管理是其中的關(guān)鍵。無論是傳統(tǒng)的12伏的鉛酸電池還是最新的鋰電池,都需要高精度、高可靠性、智能化的管理。ADI在很早的時候就開始著手,和全球領(lǐng)先的車廠一起進行了很多的調(diào)研。他們研發(fā)了用于自動啟停的電池管理技術(shù),解決了在暫時停車時關(guān)閉發(fā)動機已降低油耗,以及在電池電量較低時汽車不能熄火的問題,現(xiàn)在已在全球得到大量的應(yīng)用。
在動力總成系統(tǒng)中,ADI還有一個強項是隔離。因為汽車電池是高壓的,而控制的信號是弱電信號,中間就需要隔離,數(shù)字隔離iCoupler技術(shù)是這里的關(guān)鍵。它不但能實現(xiàn)信號的隔離,甚至能做到供電的隔離。Mark Gill就很有底氣的表示,“可能在電池管理上,廠商不一定采用ADI的技術(shù),但是在隔離上大多數(shù)都用ADI的技術(shù)。”
政府對汽車的燃油排放制定了一系列標(biāo)準(zhǔn),要達(dá)到要求,就需要精準(zhǔn)的感測。ADI為汽車的動力總成系統(tǒng)提供多種傳感器,包括位置、壓力、溫度、電流等等,它們能在嚴(yán)酷的環(huán)境下提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),使得對排放的控制更加準(zhǔn)確。同時,汽車的助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也在由液壓向電子方向發(fā)展。ADI也提供了很多解決方案,包括目前主推的AMR傳感器。所有這些,都將推進整個行業(yè)更快地提升燃油經(jīng)濟性。
汽車行業(yè)近十多年發(fā)生了深刻的變化,Mark Gill回憶到,“在十多年前剛涉足汽車電子這個行業(yè)的時候,我的聚焦點只是音頻功放,還有一些DSP類的產(chǎn)品”,而在過去的十多年里面,無論是新能源車也好,還是自動駕駛也好,整個行業(yè)正在發(fā)生翻天覆地的一些變化。“ADI非常高興有這么多的一些技術(shù),這么豐富的經(jīng)驗,這么強大的團隊,能夠在這樣一場重大變革里面繼續(xù)取得一些成績,繼續(xù)服務(wù)于這個市場”, Mark Gill表示,“在中國,ADI汽車電子也進行了強有力的部署,我們會深耕中國汽車電子市場,全力支持中國汽車工業(yè)的發(fā)展。”