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汽車電子搶新機

時間:2012-09-18 10:37來源:編輯部 作者:編輯部 點擊:


環保節能趨勢已經蔚為汽車行業的開發主軸,同時,不但節能,新世代汽車還要像智慧型手機一樣,不斷增加智慧性能,讓車內空間更具舒適性、安全性與連接性。即使車市買氣近幾年受經濟景氣影響,但這些需求反映在開發上卻成為汽車半導體成長的新契機,潛力消費與生產市場也由過去的歐美轉移到亞洲的中國與印度。 MCU(微控制器)、功率元件與Sensor(感測器)與網通技術等主要供應商等歐美日系大廠莫不因應新世代汽車開發的需求加快研發腳步,可預期這些新品對於實現Smarter Car智慧車輛的目標將有顯著的貢獻。

 

汽車半導體五強

 

根據Strategy Analytics於今年四月發表的汽車電子服務報告指出,瑞薩電子(Renesas)克服了2011年三月前段工廠遭逢地震災變的挑戰,得以保持14%汽車半導體市佔率的龍頭地位。2011年功率類比半導體的需求表現強勁,讓意法半導體超越以數位半導體為大宗的飛思卡爾,排名第三。前五大分別是瑞薩、英飛凌(Infineon)、意法半導體(ST)、飛思卡爾(Freescale)與恩智浦(NXP)

Strategy Analytics分析,即便業界遭遇到日本地震、歐債與泰國水患等危機,但這些汽車半導體供應商的年度營收在2011年仍呈兩位數成長,增加了11%,達到230億美元的規模。這彰顯半導體在汽車領域的策略性價值,未來五年電子比重滲透到車輛當中將不斷提高半導體的需求。

無獨有偶,另一家分析機構Semicast Research在今年三月所做前五大排行如出一轍,瑞薩因併購NEC之故,市佔率達13.6%,超越英飛凌的9.8%;意法則佔8.9%,領先飛思卡爾的8.1% 。恩智浦仍保持第五名(6.9%) Semicast指出,儘管市場動盪,但這前五大汽車半導體商從2006年以來未曾變過。.

 

油電混合與電池電動車預期在未來數年將帶給半導體供應商重要的新營收機會:混合電動車的產量預計將從2011年的500萬台,到2018年增加到6200萬台。由於混合動力車的產量增加,因此2011年引擎管理系統中對於功率分離元件與模組的需求強勁,推助英飛凌與意法兩大功率半導體廠商增加了市佔率。

 

車用MEMS十強

 

值得一提的是,五強中除了瑞薩之外,四強都有感測器技術,可說是MEMS感測器應用當紅的推動者也是受益者 。其中,飛思卡爾位居汽車MEMS領導廠商,也是汽車安全氣囊加速度計、車用MCU第二大廠商。至於意法,雖是車用MEMS的新進者,但憑其是全球最大消費性電子及可攜式裝置MEMS龍頭的實力,積極切入車用電子市場,MEMS感測器已被廣泛用於車用資訊娛樂系統和導航系統,並與客戶合作安全氣囊與胎壓監測器等MEMS產品。英飛凌與恩智浦在磁力計市場表現出色,位居六強之列。在這五強之外,20126IHS iSuppli針對汽車MEMS報告指出, Bosch位居2011年車用MEMS感測器市場龍頭。下表為前十強年營收比較表

排名

公司

2011營收

2010營收

Y/Y成長率%

1

Bosch

$625

$524

19%

2

Denso

$286

$263

9%

3

Panasonic

$202

$181

12%

4

Freescale

$191

$190

1%

5

Sensata

$190

$153

24%

6

Analog Devices

$161

$136

18%

7

Infineon

$139

$117

19%

8

VTI

$103

$76

36%

9

GE Sensing

$64

$57

12%

10

Delphi

$64

$62

3%

 

Top 10總計

$2,025

$1,759

11%

資料來源:HIS iSuppli Research June 2012 (單位:百萬美元)

 

推動汽車乙太網路連接 OPEN聯盟氣勢顯現

 


OPEN聯盟(One-Pair Ether-Net,單對乙太網路聯盟) SIG組織的成立是為了帶動乙太網路汽車連結的廣泛採用,該組織在六月間宣佈自201111月成立以來的會員數增加了7倍。OPEN聯盟有來自45家科技及汽車產業等企業組織代表,可以滿足業界強化車輛安全、舒適及資訊娛樂方面的需求,同時大幅降低網路複雜度及纜線成本。任職於BMW 乙太網路專案經理Kirsten Matheus博士獲會員選任為OPEN聯盟主席。

 

OPEN聯盟(One-Pair Ether-Net,單對乙太網路聯盟)是聯合發展的SIG組織,鼓勵大規模將乙太網路單對非遮蔽式網路視為標準的汽車應用。除了創辦會員 BroadcomBMWFreescale SemiconductorHarmanHyundaiNXP之外,新的推展會員包括BoschContinentalJaguar-Land RoverRenesas Electronics。在今年稍早的初期會議中、OPEN聯盟成立技術委員會以解決互通性需求、第三方測試平台、認證程序,以及高資料傳輸速率的規格需求。

 

對於新成立的SIG組織而言,大量使用BroadcomBroadR-Reach®技術作為開放性標準,是成功的重要關鍵。BroadR-Reach 技術是專門為滿足汽車業者嚴格要求所研發,透過非遮蔽單對雙絞電纜線提供速度100Mbps的高效能頻寬。由於不需要昂貴且笨重的遮蔽纜線,汽車製造商可以大幅降低連結成本與纜線重量。所有OPEN聯盟成員都可以在合理,而且沒有差別待遇的條件(RAND Terms)下,透過Broadcom的授權使用BroadR-Reach技術。


新世代車用IC群像

 

瑞薩超級MCU-RH850

車用MCU龍頭瑞薩電子今年年初推出針對汽車用途設計的全新RH850系列32位元微控制器(MCU)。RH850採用40奈米(nmMONOS(金屬氧化氮氧化矽)嵌入式快閃記憶體,使瑞薩電子成為第一家於汽車市場中提供此一先進技術的半導體供應商。RH850系列MCU採用全新的RH850 32位元核心,以全球頂尖的32位元核心技術展現卓越的運算能力,提供超低功率處理科技所帶來的效益。RH850是瑞薩科技與NEC電子於20104月合併後,由瑞薩電子延續兩家公司在汽車應用領域的傑出成就、產品可靠度與專業經驗所開發的一系列裝置中的最新產品。

 

瑞薩電子的RH850能滿足各汽車市場類別瞬息萬變的主流趨勢,其中包括從ASIL-AASIL-D等級的功能性安全需求、整合資訊安全功能與促進環保效益(如CO2減量)的低電耗功能等。RH850系列能夠以單核心提供64 MHz至最高320 MHz的效能等級,且多核心系統將可達到更高的整體效能。其嵌入式快閃記憶體提供256 KB8 MB的選擇,更包含模擬EEPROM功能的資料快閃記憶區塊,並可提供125萬次「寫入/刪除循環」的耐久運作,資料至少可保留20年。

 

新產品系列將包含針對多種用途量身設計的產品陣容,並全面配備RH85032位元核心架構。該系列也將擴展單核心、雙效能核心、雙核鎖步以及多核心架構,幾乎可滿足各種汽車市場對32位元MCU的所有效能與安全需求。瑞薩電子的系列概念結合可擴充的功能IP區塊、記憶體與針腳數,使客戶能在不需要變更應用程式軟體的情況下,彈性地擴充或縮減,進而選擇最符合其需求的產品。

 

英飛凌整合微控制器和 LIN 型繼電驅動器單晶片

 


英飛凌科技日前推出第二代嵌入式電源 (ePower) 產品, 全新 TLE983x 系統單晶片 (SoC) 產品系列將功能強大的 8 位元微控制器及 LIN 收發器和相關週邊整合至一個單晶片,滿足重視空間和成本的汽車車體應用需求。 TLE983x 專為各種 LIN 從動裝置的馬達控制應用所設計,提供其所需要的小尺寸封裝外型,並盡量減少外部元件數量,應用包括: 電動車窗、雨刷、天窗、電動座椅、風扇/送風機控制等,亦可運用於空間狹小的LIN從動應用,例如:按鍵面板介面或開關面板介面等。

 

SoC 產品採用英飛凌首創的 130nm 智慧型電源技術,整合度前所未見。小巧的 VQFN-48 封裝面積僅7mm x 7mm,與舊款裝置相較只有不到 50%。 比起前一代 TLE78xx 多晶片模組,單晶片 TLE983x 產品提高了 CPU 效能和快閃記憶體的容量、更多的高電壓監控輸入、體積更小,還能省下更多成本。

 

TLE983x 整合繼電器驅動馬達控制應用的所有必要功能。其 8 位元微控制器是從英飛凌現有的 XC800 系列演化而來,時脈為 40 MHz,執行速度高達 10 Whetstone MIPS,擁有等同於 16 位元微控制器的效能。再整合LIN 收發器、穩壓器,以及高低側的驅動器於單一晶片。整合式 LIN 收發器相容於 LIN 標準 2.02.1 SAE J2602,確保在全球各地都能通用。 能夠達到如此高程度的整合,是因為其以通過汽車合格認證 (AEC),使用業界首創 130nm 製程技術的全新智慧型電源技術為基礎。 TLE983x 系列產品能夠擴充快閃記憶體的大小(從 36KB 64KB),並搭配適用的針腳和軟體相容裝置。

 

此外,英飛凌也是全球第1個能夠量產混合動力和電動車專用汽車級功率模組─HybridPACK的車用半導體製造商,且其在胎壓感測器上表現出色。日前該公司榮獲汽車系統供應商電綜公司 (Denso) 頒贈 2011 年技術開發獎項,以表彰英飛凌所開發的特殊胎壓感測器晶片成功協助 Denso 打造更具成本效益並支援內建自動定位的系統。英飛凌的胎壓監控系統 (TPMS) 感測器支援直接系統,可從輪胎內側測量胎壓,並透過射頻將胎壓值傳送到汽車的接收單元。而自動定位元件能讓系統自動連結所接收到的 4 個胎壓訊號與相應的 4 個輪胎位置。

 

根據市場研究公司 Strategy Analytics 最新的報告指出,英飛凌是日本市場最大的非日本本土汽車半導體公司,擁有 3.8% 市佔率。 2011 年汽車半導體市場總值高達 230 億美金,英飛凌便囊括 9.8%,是全球第二大供應商。歐洲是汽車電子領域創新研發的主要地區,英飛凌在此市佔率為 147%,多年來穩居龍頭地位。

 

ST汽車突波保護元件唯一通過國際標準認證

 


引領汽車數位收音機晶片市場的意法半導體,在其他車用元件也表現突出,日前該公司推出符合汽車工業首選技術標準的突波保護晶片,協助汽車電子廠商研發更安全、更可靠的汽車系統。這些通過產業認證的瞬態電壓抑制器(transient voltage suppressorTVS)可節省客戶單獨認證花費的時間和成本,讓客戶能夠更快速推出具價格競爭力的創新產品。

 

突波保護元件可防止汽車電線上的多餘電壓脈衝破壞較敏感的汽車子系統,例如安全系統、控制模組以及車用資訊娛樂系統。產生脈衝的原因很多,例如駕駛員或乘客引起的靜電放電(ESD)、馬達驅動器或空調系統等汽車子系統的開關操作以及蓄電池等大負載突然切斷產生的負載突降(load dump)。過去,汽車電子設計人員選用符合工業標準的突波保護元件,工業標準指定的脈衝波形並不是典型的汽車脈衝波形。

 

意法半導體的SM4TY-SM30TY系列Transil微型突波保護元件通過了汽車工業首選脈衝標準認證,同時還符合AEC-Q101汽車半導體離散元件的可靠性測試標準,並擁有完整的車規產品認證證書。設計人員不必在工業標準與汽車標準之間查找等效內容,單獨爲每個新的子系統設計重新認證,因此,創新產品能以更有優勢的成本快速進入市場。

 

Transil保護元件採用微型表面封裝,占128mm2 46mm2的電路板空間,能夠處理汽車電線上出現的400W3000W的脈衝和瞬變事件。


飛思卡爾Vybrid控制器切入資訊娛樂系統

 


飛思卡爾半導體(NYSE: FSL)Vybrid控制器解決方案產品線拓展至車用市場,其支援硬體的軟體能夠將收音機、入門資訊娛樂系統及可重設儀表板整合至主流車種之中。Vybrid車用元件可解決多達八成汽車製造商的研發需求,以優秀的軟體及完備的輔助支援,降低整體軟體投資,減少耗費的精力,並加速上市。

 

車內的音響系統也正從基本的收音機及CD唱盤成長為可連線系統,可提供多樣化來源的娛樂與資訊。消費者也越來越期待在新車上能見到先進的功能,例如語音指令操作、智慧手機整合、以及互動式串流音效等等。

 

飛思卡爾Vybrid控制器解決方案係以獨特的非對稱式-多重處理-架構平台所打造,運用了該公司獨步業界的微控制器研發與多重核心設計。Vybrid平台整合了ARM Cortex™-ACortex™-M核心,降低了複雜度與成本,同時提升了車輛應用的系統安全性。新款的Vybrid控制器解決方案再加上iMX應用處理器,讓飛思卡爾的ARM架構解決方案擁有無與倫比的延展寬度,足以涵蓋多種資訊娛樂解決方案,從基本的收音機功能,到高階多核心、具備最佳繪圖能力的資訊娛樂系統都能支援。

 

此外,飛思卡爾還召集了領先業界的精選夥伴,他們都具備廣泛的汽車應用經驗及嵌入式系統專業,能夠提供軟體解決方案,領域橫跨藍芽Bluetooth®無線連結、人機介面(HMI)工具,以及迴音消除/雜訊抑制等等。預先整合的夥伴解決方案也縮短了上市時程,有助於確保這些現成的組件在效能及記憶體使用上都得以最佳化。

 

 

(責任編輯:jane)
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