自2016年中國(guó)新能源車銷量突破50萬(wàn)輛大關(guān)，中國(guó)躋身為全球第一大新能源汽車市場(chǎng)之后，各國(guó)汽車上下游供應(yīng)鏈企業(yè)都陸續(xù)加強(qiáng)了在中國(guó)的布局。瑞薩電子也極其重視中國(guó)汽車市場(chǎng)，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)該可提供相當(dāng)多的產(chǎn)品組合。0fYesmc

近期，瑞薩電子分享了其汽車電子領(lǐng)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(gòu)的演變、自動(dòng)駕駛汽車/新能源汽車賽道，以及瑞薩針對(duì)汽車的全套解決方案。最后，瑞薩也透露了其對(duì)SiC和GaN產(chǎn)品的態(tài)度。0fYesmc

全球汽車電子構(gòu)架的演變

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

汽車電子構(gòu)架的變化，涉及到域控、中央計(jì)算單元。這兩者帶來(lái)的電子構(gòu)架變化，早十幾年前就已被主機(jī)廠頻頻被提及。但直到近幾年來(lái)，伴隨汽車電動(dòng)化產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，汽車電子構(gòu)架在中國(guó)市場(chǎng)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(gòu)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(gè)ECU。分布式的架構(gòu)給汽車開發(fā)、電子器材的維護(hù)，以及汽車成本的優(yōu)化，都帶來(lái)很大的挑戰(zhàn)。0fYesmc

而新的汽車電子構(gòu)架被稱為域控或Zonal，域控基于應(yīng)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(yuǎn)端留有一些小單片機(jī)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(lái)，汽車架構(gòu)變革在國(guó)內(nèi)主要由造車新勢(shì)力推動(dòng)，他們把新構(gòu)架引導(dǎo)到產(chǎn)品應(yīng)用中，并把該架構(gòu)快速引導(dǎo)到傳統(tǒng)主機(jī)廠。“當(dāng)造車新勢(shì)力把新電子構(gòu)架引導(dǎo)到自有產(chǎn)品上，反過(guò)來(lái)會(huì)給中國(guó)傳統(tǒng)主機(jī)廠帶來(lái)影響，越來(lái)越多主機(jī)廠進(jìn)入域控為主的電子構(gòu)架中。這些新電子構(gòu)架也延伸出新應(yīng)用領(lǐng)域，包括OTA應(yīng)用，OTA可在云端對(duì)ECU軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)升級(jí)，這帶來(lái)了數(shù)據(jù)高度安全性的需求。同時(shí)，自動(dòng)駕駛或輔助駕駛的應(yīng)用，也帶來(lái)了大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。汽車?duì)續(xù)航里程、車身輕量化的需求，反過(guò)來(lái)也推動(dòng)了新電子構(gòu)架的發(fā)展。”他表示。0fYesmc

如何應(yīng)對(duì)E/E電子構(gòu)架挑戰(zhàn)？

自2016年中國(guó)新能源車銷量突破50萬(wàn)輛大關(guān)，中國(guó)躋身為全球第一大新能源汽車市場(chǎng)之后，各國(guó)汽車上下游供應(yīng)鏈企業(yè)都陸續(xù)加強(qiáng)了在中國(guó)的布局。瑞薩也極其重視中國(guó)汽車市場(chǎng)，針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)該可提供相當(dāng)多的產(chǎn)品組合。0fYesmc

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

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由于E/E電子構(gòu)架上的硬件平臺(tái)趨于一致化，這帶來(lái)了軟件或IP高度重用的挑戰(zhàn)，只有通過(guò)軟件的高度可重用性或可擴(kuò)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(shí)間。0fYesmc

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趙明宇進(jìn)一步解釋說(shuō)，軟件系統(tǒng)在汽車電子里的快速發(fā)展，首先需要確認(rèn)以什么樣的方式讓軟件進(jìn)入到汽車?yán)铩?ldquo;之前，半導(dǎo)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(diào)試器)，它們都針對(duì)器件而非系統(tǒng)進(jìn)行。為了更好地面對(duì)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(diào)試器都在集中環(huán)境中運(yùn)行，可以支持多系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)和定義。”0fYesmc

一個(gè)軟件團(tuán)隊(duì)可能有上百個(gè)開發(fā)工程師，為每個(gè)工程師都配備完整的硬件系統(tǒng)會(huì)讓成本更加高昂。為了能進(jìn)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(jī)廠對(duì)器件功能的定義/測(cè)試需求。“我們?cè)陂_發(fā)方案上實(shí)現(xiàn)了左移的需求(測(cè)試左移是指測(cè)試活動(dòng)盡早的介入到軟件研發(fā)過(guò)程中，更多的則強(qiáng)調(diào)開發(fā)工程師驗(yàn)證自己編寫的代碼)，原因是Tier 1和主機(jī)廠對(duì)開發(fā)環(huán)境的需求，越來(lái)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(qū)動(dòng)軟件，還可提供大量中間件來(lái)配合客戶的開發(fā)需求，最終可帶來(lái)ADAS應(yīng)用、信息娛樂(lè)應(yīng)用、域控或智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用，以及整個(gè)控制器的應(yīng)用。0fYesmc

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不同車型應(yīng)用場(chǎng)景下，比如SUV、轎車(A0級(jí)、B級(jí)、C級(jí))，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(dá)90%以上。不過(guò)，由于各種車型的電子配置需求不同，在應(yīng)用端還需要一些更細(xì)致的調(diào)整。不同的應(yīng)用之間存在著差異化，如果自動(dòng)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(dá)到50%-60%。在傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域，比如網(wǎng)關(guān)、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(dá)70%-80%。0fYesmc

基于以上理念，客戶可在產(chǎn)品開發(fā)迭代過(guò)程中，最大化地降低開發(fā)成本，加快開發(fā)進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)快速批產(chǎn)的效果。趙明宇評(píng)價(jià)說(shuō)，這對(duì)全球市場(chǎng)尤其對(duì)中國(guó)市場(chǎng)而言非常重要。因?yàn)橹袊?guó)市場(chǎng)的汽車電子產(chǎn)品迭代周期遠(yuǎn)高于全球市場(chǎng)，歐洲、日本市場(chǎng)的座艙迭代周期一般是4-5年，在中國(guó)則一般是2- 2.5年。在這個(gè)過(guò)程中，如果軟件重用度低，每個(gè)平臺(tái)間重復(fù)開發(fā)系統(tǒng)，會(huì)帶來(lái)非常大的成本。0fYesmc

談到汽車E/E電子電氣架構(gòu)的大規(guī)模革新，為創(chuàng)造跨行業(yè)交流機(jī)會(huì)、促進(jìn)汽車及汽車電子產(chǎn)業(yè)邁進(jìn)，由全球領(lǐng)先電子科技媒體集團(tuán)AspenCore和上海市交通電子行業(yè)協(xié)會(huì)合辦的“中國(guó)國(guó)際汽車電子高峰論壇”j將在上海浦東喜來(lái)登由由大酒店隆重舉行。此次論壇開設(shè)智慧出行峰會(huì)、智能駕駛與預(yù)期功能安全論壇、智能座艙與人機(jī)交互論壇、新能源汽車發(fā)展論壇等交流平臺(tái)，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(diǎn)擊這里報(bào)名參加。0fYesmc

瑞薩的自動(dòng)駕駛汽車方案

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自動(dòng)駕駛通常由三個(gè)大的細(xì)分領(lǐng)域構(gòu)成——感知系統(tǒng)、判斷系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)——這些系統(tǒng)構(gòu)成了自動(dòng)駕駛完整的流程。具體來(lái)看，感知系統(tǒng)包括攝像頭的視覺(jué)感知、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)；判斷系統(tǒng)基于計(jì)算，對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行感知、分析、判斷；執(zhí)行系統(tǒng)是對(duì)信號(hào)進(jìn)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(jué)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(shí)鐘等)，這帶來(lái)了路線偏移報(bào)警/避撞、輔助泊車、圖像雷達(dá)、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(jí)別的自動(dòng)駕駛。“如果有更復(fù)雜的算法在中間有效地關(guān)聯(lián)、配合，這些子系統(tǒng)也會(huì)組合成更復(fù)雜的接近完全自動(dòng)駕駛的系統(tǒng)。”0fYesmc

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在2022年的慕尼黑華南展現(xiàn)場(chǎng)，瑞薩表示近期收購(gòu)了印度公司Steradian，后者專門做雷達(dá)產(chǎn)品方案，它在毫米波雷達(dá)產(chǎn)品上有多年耕耘，能提供毫米波雷達(dá)收發(fā)器及IC，預(yù)計(jì)合并完成后，Steradian的相關(guān)技術(shù)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(kuò)深、延伸，預(yù)計(jì)最快在2023年，公司將能提供基于雷達(dá)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(gè)典型應(yīng)用——電機(jī)、電池和電控。當(dāng)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(qū)電機(jī)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(jìn)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(yīng)用，逐漸集成到單獨(dú)的底盤系統(tǒng)上，電池也與底盤融合在一起，形成了相對(duì)獨(dú)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(duì)新能源汽車的賽道，瑞薩主要提供以下新技術(shù)和新方案：1.電池管理(BMS)系統(tǒng)；2.主驅(qū)電機(jī)方案；3.IGBT晶圓服務(wù)；4.GPU。0fYesmc

·BMS系統(tǒng)方案

通過(guò)收購(gòu)美國(guó)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(zhǎng)時(shí)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(shè)計(jì)。[!--empirenews.page--]0fYesmc

除了新一代面向域控的28nm基礎(chǔ)32位單片機(jī)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(jì)、電池檢測(cè)和電池保護(hù)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(guó)內(nèi)新能源主機(jī)廠或Tier 1中，已經(jīng)進(jìn)入到開發(fā)、驗(yàn)證階段。0fYesmc

目前，瑞薩正針對(duì)無(wú)線BMS系統(tǒng)方案進(jìn)行開發(fā)，下一代產(chǎn)品會(huì)不斷加強(qiáng)模擬前端產(chǎn)品的開發(fā)。“我們通過(guò)高精度的模擬前端產(chǎn)品的定義，來(lái)實(shí)現(xiàn)包括電池膨脹檢測(cè)在內(nèi)的電池上的難點(diǎn)檢測(cè)，這些功能將出現(xiàn)在未來(lái)的新產(chǎn)品上，會(huì)提升新能源車BMS系統(tǒng)的安全系數(shù)。0fYesmc

·主驅(qū)電機(jī)方案

據(jù)介紹，主驅(qū)電機(jī)是瑞薩在中國(guó)市場(chǎng)做得比較成熟和成功的應(yīng)用。現(xiàn)在，中國(guó)各大主機(jī)廠均有基于瑞薩主驅(qū)電機(jī)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(qū)電機(jī)產(chǎn)品方面，主要為客戶提供單片機(jī)、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(jī)、IGBT、預(yù)驅(qū)產(chǎn)品、電源管理芯片。0fYesmc

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·IGBT晶圓服務(wù)

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

預(yù)計(jì)2022年，中國(guó)新能源汽車銷量將達(dá)600萬(wàn)臺(tái)，到2023年，該數(shù)字將超過(guò)800萬(wàn)臺(tái)。目前，車用IGBT仍處在供不應(yīng)求階段?；谝陨媳尘?，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(guó)完成。瑞薩方面表示，在中國(guó)布局晶圓線，將提升公司響應(yīng)中國(guó)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(duì)IGBT的需求。0fYesmc

·GPU產(chǎn)品

在GPU產(chǎn)品方面，瑞薩利用中國(guó)本土模擬設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為中國(guó)主機(jī)廠等客戶進(jìn)行定制開發(fā)服務(wù)。目前，中國(guó)新能源車的技術(shù)/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(guó)主機(jī)廠需要走自己的技術(shù)路線，對(duì)于產(chǎn)品性能、器件的定義會(huì)進(jìn)一步拉開中國(guó)新能源汽車與其他國(guó)家新能源汽車的差距。對(duì)此，瑞薩的基本的思路是：利用中國(guó)本土設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)來(lái)服務(wù)中國(guó)客戶，為他們的需求提供快速且定制化的響應(yīng)。0fYesmc

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除了傳統(tǒng)的基于旋變的電機(jī)控制解決方案之外，瑞薩也提供感應(yīng)式位置傳感器的電機(jī)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?dú)w結(jié)于，瑞薩通過(guò)收購(gòu)不同的模擬器件和功率器件公司，同時(shí)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(cuò)的成績(jī)。0fYesmc

·20套汽車電子產(chǎn)品及解決方案

瑞薩電子中國(guó)汽車電子技術(shù)部高級(jí)經(jīng)理趙坤介紹了瑞薩針對(duì)于汽車電子應(yīng)用的20套產(chǎn)品及解決方案。0fYesmc

第一類是智能網(wǎng)關(guān)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(shí)時(shí)內(nèi)核R52以及RH850內(nèi)核，適用于實(shí)時(shí)控制相關(guān)的工作。0fYesmc

第二類是ADAS和自動(dòng)駕駛解決方案。R-Car V4H是針對(duì)L2+、L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛的SoC，可用在汽車攝像頭雷達(dá)、激光雷達(dá)上，對(duì)車身周圍的環(huán)境進(jìn)行感知；EagleCAM 前置攝像頭方案可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)緊急制動(dòng)、前方碰撞預(yù)警、車道保持以及交通標(biāo)志識(shí)別功能；配備RAA279971的高清模擬視頻編碼器可在標(biāo)清的傳輸物質(zhì)上實(shí)現(xiàn)高清信號(hào)的傳輸。0fYesmc

第三類是電動(dòng)汽車解決方案。瑞薩能提供一整套主驅(qū)電機(jī)關(guān)鍵器件，包括MCU、PMIC、域驅(qū)、IGBT以及FRD，還能打包提供軟件算法相關(guān)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(jí)支持，預(yù)計(jì)下一代無(wú)線BMS方案將采用藍(lán)牙技術(shù)。0fYesmc

第四類是座艙相關(guān)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(dòng)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(wú)線充電方案、液晶背光驅(qū)動(dòng)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(guān)方案?；谌鹚_中低端MCU可實(shí)現(xiàn)小電機(jī)控制方案，適用于油泵、水泵、車窗等應(yīng)用。瑞薩還可提供信號(hào)調(diào)節(jié)器SSC以及位置傳感器，車上所有跟位置相關(guān)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(shí)際上當(dāng)前瑞薩也針對(duì)SiC(碳化硅)在發(fā)力。不過(guò)該公司強(qiáng)調(diào)說(shuō)，SiC還需要一段時(shí)間的發(fā)展，它的量才會(huì)逐漸擴(kuò)大。預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年，汽車中將會(huì)繼續(xù)使用硅基和碳化硅產(chǎn)品。主要是因?yàn)樵诙唐趦?nèi)碳化硅產(chǎn)品的成本還無(wú)法快速下降。而針對(duì)另一個(gè)寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)GaN，瑞薩認(rèn)為它在汽車上的應(yīng)用將會(huì)晚于SiC。目前，瑞薩已經(jīng)針對(duì)SiC做了相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)劃，而針對(duì)GaN只是在內(nèi)部探討而并未做出規(guī)劃。具體來(lái)看，瑞薩已經(jīng)為一家汽車用戶提供碳化硅產(chǎn)品，不過(guò)暫時(shí)并未面向所有客戶。0fYesmc