渐行渐近,飞思卡尔车用半导体向全电子汽车目标挺进

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汽车电子的飞速发展越来越吸引着众多半导体厂商,本次精英访谈我们邀请到了对飞思卡尔半导体公司汽车和标准产品部高级副总裁兼总经理Paul Grimme,听他和我们分享对汽车电子未来发展的展望以及飞思卡尔在汽车领域的发展策略。

汽车电子系统的复杂程度之高已开始对整体可靠性构成威胁,在这个背景下,汽车电子系统有哪些发展趋势?

重要的是要把电子系统看成是解决汽车实际问题的手段——例如达到更高的CO(SUB/)2 (/SUB)排放标准、满足下一个Euro-6标准的要求、或减少乘客和行人的伤亡事故。是的,汽车电子系统有时确实需要具有一定的复杂性,而我们的工作的一部分就是在产品、软件和机构方面使之尽可能简单地得以实现。在飞思卡尔公司,我们有一个直接与汽车制造商一起工作的机构,帮助他们简化汽车的总体电子架构。

飞思卡尔与意法半导体已经在进行合作。在飞思卡尔自己有强大的32位产品线的背景下,这个合作的目的是什么?

人们对越来越多的汽车电子模块提出了更高的性能要求,因而,更多的汽车电子系统正在转而采用32位微处理器。这项投资的一大部分是与汽车电子系统配套的软件。如果一家客户与多家采用不同32位架构的供应商打交道,他们将远达不到关键规模。

我们与意法半导体合作的思想是,在我们依靠Power架构已经占有的市场(最初为动力传动应用中)的基础上扩大市场占有率,并围绕这个Power架构开发一个工业标准的生态支持系统,通过合作面向底盘和车身仪表开发出一些新产品,并为我们的客户提供一个稳定的供应链。

这个供应链使它们可以从多家供应商那里获得这些产品。而且,我们在他们的工艺技术开发方面(特别是与闪存相关的工艺,常常要求通过非常苛刻的资格认定程序)提供帮助,我们也与他们分享这些成果,现在我们和意法半导体一道把同样的工艺技术提供给客户。在汽车领域,还没有其它供应商能提供这样的生态系统。

为了在汽车中提供资讯娱乐,各种技术正在从客厅迁移到汽车中。毫无疑问,这在安全、适应性和设计周期等方面产生了一系列的挑战。你把这看成是一次商业机会、还是一种危险或安全威胁呢?

汽车的资讯娱乐部分将很可能继续与关键任务型系统(如动力系统)保持分离,因为后者使用不同类型的操作系统且有更为苛刻的安全和质量要求。正如你所指出的,资讯娱乐部分囊括了许多用户特性和服务,因此其测试并不像汽车系统其它部分那样苛刻。我同意你对变化速度和适应性的评论,因为许多汽车制造商不太确定他们应该在什么程度上包含这个消费设备和内容。许多公司采用一种谨慎的方法——加入iPod插槽以避免匆忙地嵌入iPod。它可以使用汽车的基础结构但并没有把它嵌入进去,因而,汽车与消费电子设备不是全面耦合在一起的。

在Autosar(汽车开放系统架构)联盟中,Freescal是一个高级会员。但人们对Autosar谈论似乎有所减少。你对Autosar怎么看?你认为Autosar将走向何方?

Autosar仍在向前推进,Autosar联盟正在把该标准推向全球的OEM和顶级供应商。Autosar正在调整自己以期在有效性和实用性方面适应市场环境和不同类型的应用。例如,在一些高度主宰的架构中和专利软件领域(如动力传动系统),Autosar可能发挥不太大的影响力——因为同车身控制相比,硬件和架构的设计需要非常大的投资。人们在车身方面已经完成了很多与Autosar兼容的设计。Autosar在这个领域意义更大。毋庸讳言,就像我们设计自己的硅芯片一样,这些高度复杂的系统有些要求非常专用化的硬件。总的来说,Autosar的时代显然正在到来。我们最近已经宣布与Elektrobit建立了伙伴关系。我们发布了一个与Autosar兼容的平台,未来大家将不断看到更多相关信息。

总的来说,我们期望与Autosar兼容的平台(汽车)在2009年投入生产,开始时数量较小,然后随时间推移增长。

另外,我不知道是否能将其称为障碍,但造成Autosar进展缓慢的最大问题是,每家电子系统制造商(特别是在汽车级)与顶级制造商们都不得不有自己的软件开发战略。只有这样,他们才能知道如何把Autosar标准融入自己的软件开发战略中。汽车行业曾长期受控于金属制造商,经过艰苦的努力进入了电子时代,而现在,汽车电子正在从硬件实现转换到软件实现,要把各家公司的软件战略整合起来有时还面临很多困难。由于存在这些问题,我认为Autosar需花费较长的时间才能获得主导地位。只有有了自己的软件开发战略,这些公司才能理解Autosar的作用和意义。

在某种意义上,他们必须摆脱其传统的机械式思维。想象一下,在1990年每辆汽车平均包含约1百万行软件代码,而到2010年,高端汽车将包含1亿行的代码。由此可以看出软件将变得多么复杂和重要。

您对Autosar的观点是否可以用于Flexray协议?汽车OEM已经在抱怨FlexRay协议过于复杂和昂贵,并表示它们希望有精简的版本。一些安装了Flexray协议软件的汽车已经出局,但最终的结果将会如何?

总的来说,我所看到的是,越来越多的公司在其协议规划中把Flexray协议加入进来,只有少数公司在等待较低成本的版本。汽车的性能需要Flexray,特别是动力传送和安全/底盘等方面,许多汽车制造商必须实现Flexray以满足法规的要求或跟上发展趋势,要满足这些要求,它们只能在其汽车中采纳这些高速的故障-安全(fail-safe)网络。没有其它替代方法可以提供如此高的可靠性或性能价格比。Flexray正在获得动力。

混合动力目前是欧洲的讨论热点。混合技术将提高汽车中半导体的数量,当然主要在功率半导体方面。请谈一谈Freescale公司在混合动力方面的发展战略?

首先,我们需要弄清楚混合动力在客户的演进过程中起到了什么作用。混合驱动引擎源于内燃机,人们希望依靠混合引擎在减排方面取得很大进展,所以这些引擎仍将在未来的很长时间内存在。我们的一些日本客户制定了2050年以前的内燃机CO(SUB/)2 (/SUB)减排路线图,这意味着他们认为此类系统的寿命还很长。

然而,大多数制造商的最终目标是设法实现带有燃料电池或一些其它类型车载能量设备的全电子汽车。混合型汽车是这两者之间的一个中间环节并将占据重要的位置。在向燃料电池动力汽车这个最终目标挺进的道路上,之所以必须走这一步,是因为燃料电池驱动技术没有取得很大进展,我们需要在使用中学习该技术。我们认为在最终进入燃料电池时代之前,混合型引擎汽车将占到汽车总量的15%左右。

什么时候会出现这个比例?

大概在2012年或2014年左右。这意味着在每年7千万辆的汽车生产总量中,每年大约有1千万个混合系统——这是一个很大的数目。混合系统基本上是附带了电力马达的内燃机。车上的内燃机仍有引擎控制要求,同时,你需要在车上增加用来操纵电力马达的电子控制装置及高压元件。对我公司而言,我们在处理部分具有很大优势——不管是内燃机还是电力马达。另外,电池控制也需要微处理器。但正如你所指出的,在我们目前的产品系列中确实没有高压元件。作为我们与意法半导体达成的协议的一部分,我们获得了其高压技术(IGBT和高压FET)的授权。开发高压元件已被列入我们的发展目标,我们正在为这些产品制定开发计划。显然,混合技术确实向汽车中增加了许多电子成分。

飞思卡尔半导体公司汽车和标准产品部高级副总裁兼总经理Paul Grimme

工作背景:

1981年加入摩托罗拉半导体事业部,曾担任8/16位产品副总裁兼总经理;

1999年被提升为先进汽车系统的副总裁兼总经理;

2004年摩托罗拉半导体部独立为飞思卡尔半导体公司,担任飞思卡尔半导体公司汽车和标准产品部高级副总裁兼总经理。

教育背景

获得内布拉斯加大学电子工程学士学位;

1992年,获得得克萨斯大学工商管理硕士学位。

作者:Christoph Hammerschmidt

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