巨头们都是如何布局智能汽车的？ - 全文

　　智能汽车是业界一直热议的话题。而所谓的汽车智能化，就是要实现拟人的动作执行，其前提是获取信息、处理信息，使得汽车拥有对客观事物进行感知、分析、判断并有效地进行处理和执行的综合能力。这一趋势极大带动了车厂对高集成半导体解决方案的需求，让我们一起看看几家企业的最新进展。

　　更丰富的人机接口

　　过去，汽车仪表盘为驾驶员提供了重要的仪表标识和指示数据，但随着汽车前端模块的不断演变，仅仅这些已然不够。这给想要进一步增强用户体验的OEM厂商带来了挑战—既要达到视觉吸引的效果，又不能让驾驶员分心。“传统MCU普遍缺少高清视频/图片处理和存储能力，能实现高性能图像效果的专用SoC价格又过高。因此，通过对MCU进行升级，使其具备图像处理功能就成为自然的选择。”Spansion公司微控制器与模拟业务部门市场部营销总监王钰说。

　　

　　Spansion公司微控制器与模拟业务部门市场部营销总监王钰

　　他们此番推出了两种不同的Traveo MCU车载仪表盘解决方案：S6J324C系列支持2D，S6J326C系列支持2D和3D图形处理，并均可连接至Spansion HyperBus接口、CAN-FD/Ethernet AVB通信协议以及LVDS PHY、RSDS高级图形接口，并采用统一封装。由于3D内容可被直接发送至显示引擎，无需外置RAM，相比传统方案，Traveo MCU可将系统PCB层数由6层将至4层，成本降低至原来的1/3。

　　为了用比以前更少的工作量就可以完成一站式系统开发，Spansion还为其SoC提供了用途广泛的软件工具包，例如AUTOSAR（MCAL 4.x、BSW）、图形（Spansion 2D/3D图形引擎库、变换支持工具、创作工具）、SHE（CRY库）、音响（波形编辑器和模拟器）。

　　之所以选择R5系列，王钰称主因在于这是ARM专门针对汽车电子应用开发的内核，兼具高性能与低功耗的特点，非常适合汽车马达控制、电池管理、仪表盘、供热通风与空调（HVAC）、先进驾驶辅助系统（ADAS）以及人机交互界面（HMI）控制、以及未来多内核应用。

　　“多核MCU芯片目前在车载领域的应用还不普遍，由于汽车行业的特殊性，芯片—方案—车厂—量产的周期跨度非常久，一项新技术要真正应用于汽车上的周期会相当长。所以在多核生态系统没有完善起来之前，车厂不会贸然采用。”但王钰认为这会是一个趋势，未来无论是引擎控制、还是信息娱乐系统对图形、音视频做同步处理时，多核芯片将极大减少系统的成本与复杂度。

　　更主动的汽车安全

　　高级驾驶辅助系统（ADAS）是朝着完全自主驾驶汽车的目标迈出的关键性一步。一个典型的ADAS系统通常包括视频放大、编码、传输、解码、处理和显示功能，从一开始，ADAS处理器目标就是减少总拥有成本（ToC），同时又不牺牲系统供应商和OEM灵活性。除了足够的编程和处理能力外，还需要更低的功耗、优化的视觉处理库，并符合ISO26262要求的功能安全。

　　

　　ADI公司副总裁兼汽车电子事业部总经理Mark Gill

　　ADI 公司副总裁兼汽车电子事业部总经理Mark Gill表示认同这一趋势：“更安全、更绿色、更智能，将是ADI汽车电子技术未来的发展愿景，我们未来的投资重点将放在ADAS、新能源汽车动力总成、智能化信息娱乐系统三个方面。”过去5年内，Mark Gill领导的部门占公司整体营收的比例从10%上升至18%，汽车也成为ADI成长最为迅速的战略市场之一，其仰仗的领先技术包括12V电池管理技术、安全气囊探测、ESC/ESP、DSP主动降噪等。

　　在汽车安全领域，ADI核心产品可分为用于被动安全的气囊及防侧滑装置的陀螺仪传感器、低G/高G加速度传感器，以及预防前车碰撞、死角检测与行人检测的主动安全方案，包括24GHz/77GHz雷达系统和从RF器件、模拟前端直至DSP的所有关键部件。ADSP-BF60x系列是ADI颇具代表性的产品，ADSP-BF609（处理百万像素格式）和ADSP-BF608（处理VGA格式）均支持五种并行视觉功能，在105℃环境温度下的功耗小于1.3W，处理速度30帧/秒，可将ADAS系统总成本降低约30%。

　　

　　TI 处理器业务部业务开发总监蒋宏认为“这两者并不是完全对立的。”他说：“尽管基于摄像头的传感器成本低于其它技术，但其处理要求会急剧增加。目前的系统要求我们能够处理30帧每秒、1，280x800分辨率的图像，并可以同时运行5种以上的算法。”例如，其最新的TDA3x系列可支持车线维持辅助、自适应巡航控制、交通标志识别、行人与物体检测、前方防碰撞预警和倒车防碰撞预警等多种ADAS算法，从而在前置摄像头、全车环视、融合应用、雷达与后置摄像头方面实现了更高的可扩展性。

　　率先将层叠封装（PoP）引入到汽车行业是TDA3x SoC的卖点之一，包括LPDDR2嵌入存储器和闪存，从而实现了小型化的ADAS摄像头或雷达系统，包括Micron、ISSI和Windond等多家存储器供应商都将为TDA3xSoC提供定制化POP存储器；卖点之二则来自完全集成的ISP功能，实现了对噪声滤波器、色彩滤镜阵列、视频噪声时域滤波 （VNTF）、曝光和白平衡控制、宽动态范围（WDR）与镜头失真校正（LDC）的全支持。

　　TI处理器业务部业务开发总监蒋宏

　　更智能的信息娱乐系统

　　随着对环保驾驶、安全性和舒适性要求的提高，人与汽车以及与外界相关联的信息量也越来越庞大和复杂，如车辆故障诊断、摄像头影像、警告、导航、智能手机连接和云连接等信息，迄今为止，这些信息是通过中控显示屏、仪表板显示屏和抬头显示器等分别显示和控制的。

　　但是，为了实时和直观地向驾驶员传达汽车及其周围情况，需要将各种信息汇集到一处进行集中处理，并根据不同驾驶场景选择最佳形式呈现出来，多屏 （Integrated HMI）全液晶仪表系统概念应运而生。王钰认为整车厂对这一概念的接受程度还有待观察，如果真的发生，那么显而易见的事实是系统成本将大幅降低，中央控制台（CID）功能被大幅集成，传统仪表显示功能会被取消，这对芯片厂商来说会是新的方向。

　　“未来车内到底会有多少屏幕，不同的车厂会有不同的规划，有的激进，有的保守。但打造一个高集成度数字化驾驶舱的目标应该是一致的。”蒋宏称，未来车厂差异化竞争领域将更多来自于人机交互和使用体验，以往只有在高端车型中才具备的高级影音娱乐系统、集群信息仪表盘、抬头显示、人机交互界面等功能，未来2-3年内都将出现在A、B级车上，抓住这一趋势对中国车厂来说非常重要。

　　他特别提到了TI在最新一代汽车信息娱乐平台Jacinto 6 EP/Ex中添加的两个1.4GHz DSP和嵌入式视觉引擎（EVE）。“以前ADAS与信息娱乐系统没有交集。现在，车厂会将ADAS功能也放到信息娱乐处理器中，如何更好的满足这一需求，就是Jacinto 6 EX将要承担的使命。”而DSP可用于图像处理技术，如动态地将多个镜头拼合成一个单一的环视或俯视图，以及增强的无线配置（利用天线分集和后台扫描的多调谐器、多模式配置）、音频和语音处理、有源噪声控制（ANC）、语音识别等。

　　ADI为降低车载信息娱乐系统的布线复杂度、成本和重量所做出最新的努力则来自数字音频总线技术产品AD2410，它是该系列产品中首款采用ADI汽车音频总线（A2B）新技术的器件，可通过单根非屏蔽双绞线电缆分配音频和控制数据，以及时钟信号和电力。与现有的数字总线架构不同，A2B可以菊花链的形式将多个AD2410从机连接至一个主机，从而减轻75%系统重量，其系统延迟完全由从机节点决定，因此，特别适用于有源噪声消除、车内通信、麦克风波束形成等应用。

　　Mark Gill认为中国汽车工业正以每年8%左右的速度高速发展，但在如何兼顾驾乘舒适性、品牌和成本这三者之间的关系方面还有很大的发展空间，“ADI主动降噪技术是一个很好的例子。”他说，要想最大程度减少发动机噪声、胎噪、路噪以及风噪带来的影响，与其花费大量精力在发动机调校、减少车厢共振、填充昂贵隔音材料，不如通过芯片技术做主动降噪，既节约成本，又不影响效果，也为厂家带来新的卖点。