恩智浦S32K系列MCU走上前台,汽车领域又添一员悍将

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恩智浦目前已经发布了面向普通市场的新型 S32K 系列微控制器。这些器件适用于汽车车身和电机控制应用。因此,恩智浦现在可为广泛的客户群体提供基于 ARM 的器件,而这个领域过去一直被专有架构器件主导。车身应用对控制器的需求日益增加,此类产品还有很大发展空间。

分析

随着 S32K 系列的发布,恩智浦现在可向广泛的客户群体提供基于 ARM 的微控制器控制。这些器件特别适用于车身系统,例如车窗/天窗/后挡板控制和空调控制,另外也适用于其他领域,包括电池管理和排放气体后期处理。该系列将一套汽车级工具和软件与一系列基于 ARM Cortex 的可扩展 MCU 组合在一起,这些MCU能满足未来硬件的功能需求。这种组合旨在显著提高硬件和软件的重复使用率,同时缩短产品上市时间。

该系列的第一个成员 S32K144 目前已经通过分销渠道向普通市场销售,它采用 ARM Cortex-M4F 内核,支持浮点单元 (FPU) 和 DSP 指令,提供 512KB 的闪存,具有下一代连接性、安全性和低功耗特性。其他五个系列成员具有可扩展性能、可选大小的闪存(128KB 至 2MB),部分型号采用ARM Cotex-M0+ 内核,它们将于未来几个月内陆续推出,如下面的图 1 所示。

恩智浦S32K MCU系列走上前台,ARM进一步深入汽车电子领域
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图1:恩智浦 S32K 框图(来源:恩智浦)

所有系列成员都采用 ISO CAN FD 技术(在编程模式下速率最高达到 8Mb/s),还采用符合 SHE 规范的 CSEc 硬件安全模块以实现安全的 ECU 间通信,并具有 ASIL-B 硬件和软件特性以及超低功耗性能。在最高 125°C 的环境温度下,这些器件的工作电压为 3V 至 5 V。多样的选择,结合通用封装策略以及汽车级软件——恩智浦的免费 S32 Design Studio IDE 和全面软件开发包 (SDK),可以最大程度地提高重复使用率,让客户能够快速响应不断变化的市场要求。

车身控制市场发展

车身控制应用有时会被忽视,因为从表面价值看来,其他一些应用领域发展步伐更快,例如高级辅助驾驶、安全和电气化动力系统。但是,车身功能数量众多,需要使用大量的微控制器来操控,这意味着车身应用对半导体供应商具有非常重要的意义。

作为第二大汽车微控制器供应商(仅位列 Renesas 之后),恩智浦在车身领域扮演了重要角色。恩智浦提供广泛的长期产品组合,包括 8 位 S08、16 位 S12(X) MagniV 和基于 Power Architecture 的 32 位 MCU 系列,这些产品目前仍在量产,恩智浦的 15 年汽车产品持续供应承诺为它们提供了有力保证。新型 S32K 系列将进一步扩展该产品组合,它是几个基于 ARM 的 MCU/MPU 系列中的第一个系列,带来全新硬件设计选项,还提供恩智浦的汽车级软件和工具,以及来自庞大 ARM 生态系统的第三方工具支持。

15 家全球顶级汽车制造商中已经有 10 家在下一代汽车中使用 S32K,因而 S32K MCU 系列必将成为车身 ECU 发展的未来方向。随着 S32K 系列开始通过分销渠道销售,它在普通市场上的采用率也将进一步提高,包括汽车二级和三级供应商。

多家汽车供应商已经在设计中采纳了 S32K。该产品系列面向普通市场推出后,将被更广泛的客户群体采用。恩智浦现在向广泛的客户群体提供基于 ARM 的可扩展汽车级车身 MCU 产品组合。恩智浦宣称,该系列提供的广泛生态系统能够简化工作,缩短产品上市时间并降低开发成本。

Renesas 也是车身控制领域的重要供应商,提供 RL78 和 V850 等系列的器件。但在这个领域,还有多家其他供应商,其中一些(如 Microchip 和 Cypress 等)专门面向相对低价值的应用提供高度成本优化器件。

Strategy Analytics 数据显示,2016 年,安装在轻型汽车上的一半以上微控制器都用于车身应用,安装量超过了 13 亿个(图 2)。
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恩智浦S32K MCU系列走上前台,ARM进一步深入汽车电子领域

图 2:各个应用领域的汽车 MCU 数量(百万单位)来源:Strategy Analytics

这算下来平均每辆汽车安装了将近 15 个车身 MCU。显而易见,进军这个规模庞大的汽车市场领域对于 ARM 非常有利,因为使用其 IP 的每个器件都要支付ARM少量版税。

• 虽然车身应用的发展势头不如动力系统和安全应用那样强劲,但就规模看来,仍然是非常重要的,到 2023 年,车身应用仍将在总体 MCU 数量中占据 49% 的比例,预计将使用大约 18 亿个 MCU。

表面看来与其他很多汽车应用领域相比,车身应用的处理性能要求通常要低得多,而且对成本高度敏感,因此从价值的角度来看,车身控制器件市场貌似不占支配地位。

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