自2016年中國新能源車銷量突破50萬輛大關，中國躋身為全球第一大新能源汽車市場之后，各國汽車上下游供應鏈企業(yè)都陸續(xù)加強了在中國的布局。瑞薩電子也極其重視中國汽車市場，針對中國市場該可提供相當多的產(chǎn)品組合。0fYesmc

近期，瑞薩電子分享了其汽車電子領域的整體布局、產(chǎn)業(yè)策略以及主要的發(fā)展方向。在該公司的分享中，我們看到了汽車架構的演變、自動駕駛汽車/新能源汽車賽道，以及瑞薩針對汽車的全套解決方案。最后，瑞薩也透露了其對SiC和GaN產(chǎn)品的態(tài)度。0fYesmc

全球汽車電子構架的演變

汽車產(chǎn)業(yè)會越來越多的向網(wǎng)聯(lián)化、自動駕駛/智能化、共享化、電子化四個產(chǎn)業(yè)方向去聚集。隨著汽車電子技術的不斷延伸，傳統(tǒng)汽車的價值定義關系發(fā)生了變化。此前，汽車主要的價值來自傳統(tǒng)零部件，比如發(fā)動機、變速箱等硬件產(chǎn)品，但現(xiàn)在汽車市場的新理念是“軟件定義汽車”，該理念源自汽車電子構架的新思路和新演變。0fYesmc

汽車電子構架的變化，涉及到域控、中央計算單元。這兩者帶來的電子構架變化，早十幾年前就已被主機廠頻頻被提及。但直到近幾年來，伴隨汽車電動化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，汽車電子構架在中國市場才真正發(fā)生變化。0fYesmc

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以前主要以分布式汽車電子構架為主，很多小ECU(電子控制單元)分散在車中各角落，一輛高端車型可能有數(shù)百個ECU。分布式的架構給汽車開發(fā)、電子器材的維護，以及汽車成本的優(yōu)化，都帶來很大的挑戰(zhàn)。0fYesmc

而新的汽車電子構架被稱為域控或Zonal，域控基于應用，它包括車身域、底盤域等，Zonal基于位置，它包括前域、后域，兩者都利用域控制器把周邊分散的功能集中于大控制單元，只在遠端留有一些小單片機或小執(zhí)行器。0fYesmc

在瑞薩電子全球汽車電子事業(yè)本部副總裁趙明宇看來，汽車架構變革在國內(nèi)主要由造車新勢力推動，他們把新構架引導到產(chǎn)品應用中，并把該架構快速引導到傳統(tǒng)主機廠。“當造車新勢力把新電子構架引導到自有產(chǎn)品上，反過來會給中國傳統(tǒng)主機廠帶來影響，越來越多主機廠進入域控為主的電子構架中。這些新電子構架也延伸出新應用領域，包括OTA應用，OTA可在云端對ECU軟件進行實時升級，這帶來了數(shù)據(jù)高度安全性的需求。同時，自動駕駛或輔助駕駛的應用，也帶來了大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。汽車對續(xù)航里程、車身輕量化的需求，反過來也推動了新電子構架的發(fā)展。”他表示。0fYesmc

如何應對E/E電子構架挑戰(zhàn)？

自2016年中國新能源車銷量突破50萬輛大關，中國躋身為全球第一大新能源汽車市場之后，各國汽車上下游供應鏈企業(yè)都陸續(xù)加強了在中國的布局。瑞薩也極其重視中國汽車市場，針對中國市場該可提供相當多的產(chǎn)品組合。0fYesmc

在汽車電子新架構方面，目前瑞薩可覆蓋不同等級構架的需求，比如為中央計算單元提供大算力SoC；在域控部分，瑞薩新一代28nm單片機能夠涵蓋以應用為主和以位置為區(qū)分的域的定義；瑞薩遠端執(zhí)行器的終端主體，則由不斷迭代的低端16位機和8位機構成。趙明宇強調說，基于以上產(chǎn)品組合，瑞薩的汽車產(chǎn)品線，可適應下一代新E/E電子構架的所有需求。0fYesmc

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由于E/E電子構架上的硬件平臺趨于一致化，這帶來了軟件或IP高度重用的挑戰(zhàn)，只有通過軟件的高度可重用性或可擴展性，才能有效地降低開發(fā)成本，縮短從研發(fā)到量產(chǎn)的時間。0fYesmc

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趙明宇進一步解釋說，軟件系統(tǒng)在汽車電子里的快速發(fā)展，首先需要確認以什么樣的方式讓軟件進入到汽車里。“之前，半導體公司定義的開發(fā)環(huán)境，不管是編譯器、模擬器還是debugger(調試器)，它們都針對器件而非系統(tǒng)進行。為了更好地面對汽車電子發(fā)展的需求，瑞薩開發(fā)了高度集成化的軟件開發(fā)環(huán)境，其編譯器、模擬器、調試器都在集中環(huán)境中運行，可以支持多系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和定義。”0fYesmc

一個軟件團隊可能有上百個開發(fā)工程師，為每個工程師都配備完整的硬件系統(tǒng)會讓成本更加高昂。為了能進一步控制成本，瑞薩還提供大量軟件仿真工具，其中包括成本較低的軟件模擬環(huán)境，工程師可基于軟件模擬環(huán)境，開發(fā)ECU所需的周邊器件。[!--empirenews.page--]0fYesmc

瑞薩的產(chǎn)品不僅可用于直接客戶——讓Tier 1的系統(tǒng)開發(fā)更便捷，還能滿足Tier 1的客戶——主機廠對器件功能的定義/測試需求。“我們在開發(fā)方案上實現(xiàn)了左移的需求(測試左移是指測試活動盡早的介入到軟件研發(fā)過程中，更多的則強調開發(fā)工程師驗證自己編寫的代碼)，原因是Tier 1和主機廠對開發(fā)環(huán)境的需求，越來越多依賴Tier 2提供的高度集成化的開發(fā)環(huán)境。”0fYesmc

軟件或IP的高度重用化建立在足夠多的軟件協(xié)議棧上。以R-Car產(chǎn)品為例，瑞薩基于R-Car的產(chǎn)品既可提供驅動軟件，還可提供大量中間件來配合客戶的開發(fā)需求，最終可帶來ADAS應用、信息娛樂應用、域控或智能網(wǎng)關應用，以及整個控制器的應用。0fYesmc

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不同車型應用場景下，比如SUV、轎車(A0級、B級、C級)，它們之間的底層軟件和中間層軟件保持不變，軟件重用度可高達90%以上。不過，由于各種車型的電子配置需求不同，在應用端還需要一些更細致的調整。不同的應用之間存在著差異化，如果自動駕駛和座艙都基于瑞薩R-Car產(chǎn)品，它們底層的很多東西可保持一致，底層軟件重用度能達到50%-60%。在傳統(tǒng)的控制領域，比如網(wǎng)關、整車控制單元，IP的重用度可為60%-70%。如果考慮到產(chǎn)品的快速迭代，其配套產(chǎn)品從R-Car M3迭代到H3，軟件IP重用度可達70%-80%。0fYesmc

基于以上理念，客戶可在產(chǎn)品開發(fā)迭代過程中，最大化地降低開發(fā)成本，加快開發(fā)進度，實現(xiàn)快速批產(chǎn)的效果。趙明宇評價說，這對全球市場尤其對中國市場而言非常重要。因為中國市場的汽車電子產(chǎn)品迭代周期遠高于全球市場，歐洲、日本市場的座艙迭代周期一般是4-5年，在中國則一般是2- 2.5年。在這個過程中，如果軟件重用度低，每個平臺間重復開發(fā)系統(tǒng)，會帶來非常大的成本。0fYesmc

談到汽車E/E電子電氣架構的大規(guī)模革新，為創(chuàng)造跨行業(yè)交流機會、促進汽車及汽車電子產(chǎn)業(yè)邁進，由全球領先電子科技媒體集團AspenCore和上海市交通電子行業(yè)協(xié)會合辦的“中國國際汽車電子高峰論壇”j將在上海浦東喜來登由由大酒店隆重舉行。此次論壇開設智慧出行峰會、智能駕駛與預期功能安全論壇、智能座艙與人機交互論壇、新能源汽車發(fā)展論壇等交流平臺，以汽車電子全產(chǎn)業(yè)鏈的視角、多維度的觀察方式，引發(fā)更多樣與更具影響力的思考。點擊這里報名參加。0fYesmc

瑞薩的自動駕駛汽車方案

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自動駕駛通常由三個大的細分領域構成——感知系統(tǒng)、判斷系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)——這些系統(tǒng)構成了自動駕駛完整的流程。具體來看，感知系統(tǒng)包括攝像頭的視覺感知、激光雷達、毫米波雷達；判斷系統(tǒng)基于計算，對輸入的信號進行感知、分析、判斷；執(zhí)行系統(tǒng)是對信號進行邏輯性處理后，最后去執(zhí)行。0fYesmc

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瑞薩在感知、判斷、執(zhí)行方面有完整的產(chǎn)品線，包括數(shù)字產(chǎn)品、模擬和功率產(chǎn)品。趙明宇表示，之前瑞薩主要提供基于視覺的方案，比如中央ADAS域控以及基于攝像頭的整體組合(含SoC、PMIC、MCU、時鐘等)，這帶來了路線偏移報警/避撞、輔助泊車、圖像雷達、環(huán)視系統(tǒng)/HUD等子系統(tǒng)，這些子系統(tǒng)可組合形成不同級別的自動駕駛。“如果有更復雜的算法在中間有效地關聯(lián)、配合，這些子系統(tǒng)也會組合成更復雜的接近完全自動駕駛的系統(tǒng)。”0fYesmc

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在2022年的慕尼黑華南展現(xiàn)場，瑞薩表示近期收購了印度公司Steradian，后者專門做雷達產(chǎn)品方案，它在毫米波雷達產(chǎn)品上有多年耕耘，能提供毫米波雷達收發(fā)器及IC，預計合并完成后，Steradian的相關技術將融入到瑞薩的產(chǎn)品路線圖中。瑞薩方面表示，隨著產(chǎn)品線的不斷擴深、延伸，預計最快在2023年，公司將能提供基于雷達系統(tǒng)的方案組合。0fYesmc

瑞薩的新能源汽車方案

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新能源汽車有三個典型應用——電機、電池和電控。當前，可以看到的是，新能源汽車的器件正趨于高度集成化：主驅電機將出現(xiàn)更多的三合一、四合一、五合一、八合一系統(tǒng)，它將進一步縮減體積、提高輸出功率、提升整車性能；底盤上的ESP、EPS等分離應用，逐漸集成到單獨的底盤系統(tǒng)上，電池也與底盤融合在一起，形成了相對獨立的底盤系統(tǒng)，不同車型的底盤系統(tǒng)可共用。0fYesmc

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針對新能源汽車的賽道，瑞薩主要提供以下新技術和新方案：1.電池管理(BMS)系統(tǒng)；2.主驅電機方案；3.IGBT晶圓服務；4.GPU。0fYesmc

·BMS系統(tǒng)方案

通過收購美國Intersil公司，瑞薩獲得了更加完善的BMS方案，前者在BMS模擬型產(chǎn)品上有很長時間的積累。值得注意的是，瑞薩提供的不僅是硬件系統(tǒng)，該公司還基于硬件打包方案開發(fā)了一整套BMS方案參考設計。[!--empirenews.page--]0fYesmc

除了新一代面向域控的28nm基礎32位單片機之外，瑞薩還能提供面向不同通道需求的BMIC產(chǎn)品（BMIC即為電池管理芯片，一般包括電量計、電池檢測和電池保護三種芯片），包括12路、14路、16路通道的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品組合在國內(nèi)新能源主機廠或Tier 1中，已經(jīng)進入到開發(fā)、驗證階段。0fYesmc

目前，瑞薩正針對無線BMS系統(tǒng)方案進行開發(fā)，下一代產(chǎn)品會不斷加強模擬前端產(chǎn)品的開發(fā)。“我們通過高精度的模擬前端產(chǎn)品的定義，來實現(xiàn)包括電池膨脹檢測在內(nèi)的電池上的難點檢測，這些功能將出現(xiàn)在未來的新產(chǎn)品上，會提升新能源車BMS系統(tǒng)的安全系數(shù)。0fYesmc

·主驅電機方案

據(jù)介紹，主驅電機是瑞薩在中國市場做得比較成熟和成功的應用?，F(xiàn)在，中國各大主機廠均有基于瑞薩主驅電機控制器方案的產(chǎn)品正在量產(chǎn)或在開發(fā)中。之前，瑞薩在主驅電機產(chǎn)品方面，主要為客戶提供單片機、IGBT產(chǎn)品，隨著在模擬器件和功率器件方向不斷延伸，瑞薩現(xiàn)在已經(jīng)能提供較為完整的硬件解決方案，該方案包含MCU、單片機、IGBT、預驅產(chǎn)品、電源管理芯片。0fYesmc

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·IGBT晶圓服務

值得一提的是，瑞薩還向全球客戶提供IGBT晶圓服務。很多半導體原廠在中國市場提供IGBT模組服務，而瑞薩可以提供晶圓。趙明宇感慨地說：“這曾是我們的弱項。隨著這幾年，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，主機廠面臨一些關鍵器件可控的思路，現(xiàn)在中國很多主機廠都有自己的模組廠，它們現(xiàn)在更需要晶圓而非模組。現(xiàn)在，我們向客戶提供晶圓產(chǎn)品，滿足客戶主驅電機定制不同服務封裝模式——包括面向行業(yè)制式標準的模組封裝以及單管封裝等需求。”0fYesmc

預計2022年，中國新能源汽車銷量將達600萬臺，到2023年，該數(shù)字將超過800萬臺。目前，車用IGBT仍處在供不應求階段。基于以上背景，瑞薩在全球布局了幾家8英寸晶圓線，其中一條8英寸產(chǎn)線的晶圓制造在中國完成。瑞薩方面表示，在中國布局晶圓線，將提升公司響應中國客戶需求的速度。除此之外，瑞薩還于今年5月宣布，在日本甲府工廠投資至少9億美元，把該廠8英寸線改造成12英寸產(chǎn)線，將專用于功率器件(包括IGBT)產(chǎn)品的生產(chǎn)。新12英寸線將于2024年投產(chǎn)，將緩解新能源汽車企業(yè)對IGBT的需求。0fYesmc

·GPU產(chǎn)品

在GPU產(chǎn)品方面，瑞薩利用中國本土模擬設計團隊為中國主機廠等客戶進行定制開發(fā)服務。目前，中國新能源車的技術/發(fā)展方向與全球新能源汽車的差異日益加大。在今后的發(fā)展思路和理念上，中國主機廠需要走自己的技術路線，對于產(chǎn)品性能、器件的定義會進一步拉開中國新能源汽車與其他國家新能源汽車的差距。對此，瑞薩的基本的思路是：利用中國本土設計團隊來服務中國客戶，為他們的需求提供快速且定制化的響應。0fYesmc

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除了傳統(tǒng)的基于旋變的電機控制解決方案之外，瑞薩也提供感應式位置傳感器的電機控制一體化方案。如今，瑞薩不僅能提供基于數(shù)字產(chǎn)品的方案，而且還能提供基于Winning Combo(成功產(chǎn)品組合)，這是基于所有產(chǎn)品線的打包方案，在模擬器件、功率器件方面也能提供完整的產(chǎn)品線。這主要歸結于，瑞薩通過收購不同的模擬器件和功率器件公司，同時還在A&P產(chǎn)品上不斷開發(fā)、投入，使得其模擬/功率器件產(chǎn)品線也取得了不錯的成績。0fYesmc

·20套汽車電子產(chǎn)品及解決方案

瑞薩電子中國汽車電子技術部高級經(jīng)理趙坤介紹了瑞薩針對于汽車電子應用的20套產(chǎn)品及解決方案。0fYesmc

第一類是智能網(wǎng)關和域控制器解決方案。R-Car S4是瑞薩首批第四代SoC產(chǎn)品，它集成了8顆A55、實時內(nèi)核R52以及RH850內(nèi)核，適用于實時控制相關的工作。0fYesmc

第二類是ADAS和自動駕駛解決方案。R-Car V4H是針對L2+、L3級別的自動駕駛的SoC，可用在汽車攝像頭雷達、激光雷達上，對車身周圍的環(huán)境進行感知；EagleCAM 前置攝像頭方案可實現(xiàn)自動緊急制動、前方碰撞預警、車道保持以及交通標志識別功能；配備RAA279971的高清模擬視頻編碼器可在標清的傳輸物質上實現(xiàn)高清信號的傳輸。0fYesmc

第三類是電動汽車解決方案。瑞薩能提供一整套主驅電機關鍵器件，包括MCU、PMIC、域驅、IGBT以及FRD，還能打包提供軟件算法相關方案；此外，瑞薩的模擬前端產(chǎn)品ISL78714可為客戶提供BMS方案級支持，預計下一代無線BMS方案將采用藍牙技術。0fYesmc

第四類是座艙相關的方案。瑞薩提供基于R-Car H3/M3的一整套打包方案。瑞薩展示的三屏聯(lián)動系統(tǒng)集成了儀表、多媒體播放以及ADAS功能。另外，還有車載無線充電方案、液晶背光驅動方案、帶反饋的觸摸按鍵方案等。0fYesmc

第五類是微控制器、傳感器相關方案。基于瑞薩中低端MCU可實現(xiàn)小電機控制方案，適用于油泵、水泵、車窗等應用。瑞薩還可提供信號調節(jié)器SSC以及位置傳感器，車上所有跟位置相關的部件都可使用位置傳感器。0fYesmc

瑞薩也在碳化硅方向發(fā)力

前面列舉了諸多基于硅基器件的產(chǎn)品及方案，實際上當前瑞薩也針對SiC(碳化硅)在發(fā)力。不過該公司強調說，SiC還需要一段時間的發(fā)展，它的量才會逐漸擴大。預計在未來幾年，汽車中將會繼續(xù)使用硅基和碳化硅產(chǎn)品。主要是因為在短期內(nèi)碳化硅產(chǎn)品的成本還無法快速下降。而針對另一個寬禁帶半導體技術GaN，瑞薩認為它在汽車上的應用將會晚于SiC。目前，瑞薩已經(jīng)針對SiC做了相應的產(chǎn)品規(guī)劃，而針對GaN只是在內(nèi)部探討而并未做出規(guī)劃。具體來看，瑞薩已經(jīng)為一家汽車用戶提供碳化硅產(chǎn)品，不過暫時并未面向所有客戶。0fYesmc