汽车电子成为中国电子工业关注的一个热点

随着汽车电子的迅速普及,机械部件也日益被半导体解决方案所取代。预计在未来几年里,全球的汽车半导体市场将大幅度增长,而人们对于汽车的可靠性、安全性、车身重量、尾气和能耗方面的要求也越来越苛刻。中国目前位居全球第四大汽车生产国,并已进入了居民汽车拥有量大幅增加的年代。

汽车半导体在提高汽车的动力系统表现、安全管理系统、舒适管理系统和信息娱乐系统方面扮演越来越重要的角色。

电子系统应用比例不断增加

汽车半导体在整车中占据的平均比例持续呈上升趋势。“至2002年平均每辆汽车中的电子器件占据成本的22%,而至2010年,这个比例将增加到35%,其中22%是硬件,13%是软件；同时,汽车电子所占的金额也会从2002年的平均每辆200欧元提高到2010年的300欧元。”Infineon Technologies亚太区汽车及工业电子部副总裁Andrew Chong表示。

广泛使用半导体器件的益处在于提高汽车的整体动力、控制性能和舒适度,以Andrew Chong提供的一些数据来看:电子系统取代机械系统可降低整车的重量,而每100公斤的重量降低,在行驶100公里时可节约燃料0.3L,而同时功率半导体器件也可以更高效地进行能源管理,及时关掉不必要的负载消耗。

汽车中电子器件的复杂度也在不断增加,具有更强大处理能力的32位处理器开始广泛应用,甚至包括一些传统上由8位MCU完成的雨刷控制、门禁等系统中,而对存储容量的需求也在按照摩尔定律呈现每18个月翻番的态势。汽车电子的其它主要技术趋势还包括42V器件和MEMS器件的广泛应用。

下一代的汽车总线标准

CAN总线和LIN总线是目前汽车界最广泛采用的两种总线形式。CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线,而LAN总线为汽车内部网络提供辅助功能,在一些相对简单的汽车中,可大大节省成本,其采用了单主控制器/多从设备的模式。

随着电子器件占据比例和介入功能的不断增加,推动了汽车电子总线的不断发展。目前汽车电子设备的整体情况是平均有超过80个的独立电子器件和系统,而仅可以实现部分连接。“未来的趋势是实现所有的汽车器件网络化,实现整车同一总线的内部互连,”Chong表示,“借助总线系统实现Car PC将是未来汽车电子的发展方向。FlexRay可能成为汽车总线的下一代标准。”

FlexRay的主要驱动力量来自多种线控和复杂汽车电子系统的实时访问需求,以及部分汽车制造商占据新兴市场的动机。FlexRay总线可以实现以一套独立的总线来控制各种由时间触发或事件触发的任务,并将在2004-2006年间进入实用阶段。

领先半导体厂家占据主要市场

按照Strategy Analytics公司的分析报告,10大制造商约占了全球汽车半导体的60%,其中Motorola、Infineon Technologies和ST Microelectronics位居前三甲,其中Infineon位居欧洲的头号交椅。

汽车电子的飞速发展促使制造商加大对该领域的重视程度。以可以提供全套汽车电子器件的Infineon为例,近期推出的新产品包括32位TriCore统一处理核心架构、16位带有CAN模块的微控制器系列、低传导和转换损耗微型CoolMOS功率MOSFET、42V智能功能IC和开关等。“现在,95%的汽车电子系统制造仍然控制在一些国际化公司的手中,”Andrew Chong表示,“我们已于2003年10月与同济大学共同组建了汽车电子实验室,推动汽车电子产品的中国本地化应用。”

中国的汽车电子产业还处于起步期,主要的产品还集中在汽车防盗和防撞感应器等外围设备上,与国际制造商联合开发产品不失为目前的一条捷径。

作者:张毓波