下一代汽车微控制器

作者：意法半导体微控制器、数字IC和射频产品部（MDRF）总裁， Remi EL-OUAZZANE

✦ 意法半导体致力于帮助汽车行业应对电气化和数字化的挑战，不仅提供现阶段所需的解决方案，未来还提供更强大的统一的MCU平台开发战略，通过突破性创新支持下一代车辆架构和软件定义汽车的开发。下面就让意法半导体微控制器、数字IC和射频产品部（MDRF）总裁Remi EL-OUAZZANE揭秘ST下一代汽车微控制器的战略部署。

电动化和数字化正在给汽车行业带来深刻巨变。尽管最近一些汽车厂商缩减了汽车电动化计划，但是我们仍然认为，经济实惠的混合动力和电动汽车未来将主导汽车市场，未来汽车将是软件定义的汽车，采用以太网作为主要的车载总线协议。无线下载（OTA）软件更新确保汽车功能得到不断改善，无缝集成新功能，因此，OTA将是决定终端用户的汽车体验好坏的关键。随着软件更新功能到来，市场对存储空间和读写性能的需求不断提高，因为只有充足的存储空间和优异的读写性能才能保证在整个汽车生命周期内不停机地扩展功能。

这个未来功能在一些造车新势力的车型中已经变为现实。与此同时，传统车企正在逐步采用这些创新技术，通过渐进式的演变过程逐步转变汽车架构。尽管各地区的汽车制造商面临不同的挑战，但他们有共同的主题：提高竞争力、实现可持续发展目标、投资优越技术，以及调整商业模式。这些要求给汽车制造商、一级供应商和其他供应商带来了巨大的挑战，迫使他们提高生产效率，解决设计复杂性问题，缩短其软件定义车辆（SDV）的开发时间。

ST的使命是帮助一级供应商和汽车OEM厂商加快转型。我们提供完整的产品组合，能够满足从本地执行器和智能传感器到高性能实时处理的所有需求，并实现跨应用领域的功能整合，将多个不同应用领域的功能整合在一起。

作为推动这一转型战略的核心，我们正在按照ST的垂直整合制造（IDM）模式，沿着两大支柱制定汽车微控制器开发战略。目前，我们正在构建业界首个基于Arm®的产品组合，涵盖从低端到高端解决方案的汽车MCU的全部应用范围：

• Stellar产品家族：一个可扩展的基于ARM的硬件架构，支持多个ASIL ECU实时虚拟化，具有丰富的IO端口和外设，并提供独特的OTA价值主张。这个架构采用我们内部开发的嵌入式非易失性存储器技术（eNVM）和28nm FD-SOI技术。
这是业内在eFlash之后推出的首个嵌入式非易失性存储器技术，是市场上最成熟、最小的汽车级存储单元解决方案的代表。Stellar产品家族适合汽车电动化应用，包括X-in-1高集成度车辆电机控制计算机、新型车辆架构，以及用于ADAS、区域制和车身集成等安全关键子系统的安全MCU。

• STM32A：是STM32产品家族中的全新系列，以STM32为基础，采用ST的eNVM制造技术。STM32A系列主要用于汽车网络边缘执行器，例如，车身控制和智能传感器管理，并将支持ASIL B级汽车安全标准。

扩展后的ST基于Arm的汽车微控制器（MCU）产品组合将具备下一代汽车电气/电子（E/E）架构系统所要求的全部功能。通过不断增长的生态系统合作伙伴，两个平台都增强了其硬件价值，能够为客户提供更简单、更快速和更高效的开发。

我们已经成功推出了Stellar P和G两个系列，这两个系列已经通过了客户的认证测试。而且，我们很快将迎来一个重要的里程碑，新产品将开始进入量产阶段。Stellar产品在亚洲和欧洲客户中正获得越来越多的关注。例如，比亚迪正在大幅改进下一代汽车电气化系统架构，将多个电子单元集成到一个精简高能效的设备中。

未来，我们将创建一个统一的MCU平台开发战略，简化产品设计，提高可扩展性，降低开发复杂性，同时确保安全性和可靠性达到更高水平，并将提供更出色的性能和能效，帮助车企降低整体制造成本。最终，该战略将整合ST的工业和汽车两种微控制器平台的软硬件精华，满足汽车行业在边缘AI和安全等领域日益增长的需求。

边缘AI技术是我们看到的一个现有工业技术应用到未来汽车行业的例子。神经加速器开发工具让开发人员能够在其应用中轻松实现AI，不受他们的数据学专业知识水平的限制，将来，神经加速器技术及其相关工具将改进汽车系统。安全性是我们看到的另一个工业与汽车技术融合带来显著好处的应用领域。

总之，意法半导体致力于帮助汽车行业应对电气化和数字化的挑战，不仅提供现阶段所需的解决方案，未来还提供更强大的统一的MCU平台开发战略，降低设计复杂性，确保汽车的安全性和可靠性，并提供更高的性能和能效，最终，将支持下一代车辆架构和软件定义汽车的开发。

与我们一起踏上令人期待的未来汽车转型征程。

欣旺达创始人王明旺表示，“作为全球锂离子电池的龙头企业，欣旺达为全球汽车供应商提供稳定可靠的汽车电子系统解决方案。我们与意法半导体的新合作专注于利用ST的先进Stellar微控制器和专有生产工艺开发解决方案，主要包括电池管理系统以及VDC/区域和车身控制功能。我们共同的目标是提供智能解决方案，改进中国及全球的下一代新能源汽车。”

“随着驾驶体验在AI和软件定义车辆时代的不断演变，提升汽车功能性安全、灵活性和实时性能至关重要，”Arm汽车业务线高级副总裁兼总经理Dipti Vachani表示，“基于Arm构建的Stellar微控制器系列利用Arm计算平台的先进安全性和实时功能，以及广泛的Arm软件生态系统，让汽车制造商能够在遵守严格安全法规的同时，实现创新功能，在汽车领域保持领先地位。”

“通往软件定义车辆的道路将以动力系统的电气化为基础，从而增强数字化、车辆连接性和驾驶自动化能力。这是通过区域和集中控制器提供必要的计算能力来实现的，”TechInsights汽车市场分析执行董事Asif Anwar表示，“意法半导体作为排名前列的汽车MCU供应商，利用其Stellar系列满足SDV需求和X-in-1集成的增长趋势，为OEM提供重新构想车辆架构的路径，提供无缝融合多种功能的解决方案。凭借可扩展、安全和高性能的MCU，优化的电源效率和内部开发，ST正在赋能汽车行业创新未来。”