強(qiáng)化車(chē)載MCU設(shè)計(jì)，飛思卡爾發(fā)動(dòng)安全新攻勢(shì)

　　電子發(fā)燒友網(wǎng)：面對(duì)汽車(chē)傷亡事故率的不斷上升，對(duì)駕乘者而言，汽車(chē)安全保障的壓力劇增。隨著電氣器件、電子設(shè)備、可編程電子器件在汽車(chē)控制領(lǐng)域的大量使用，一些全新的安全問(wèn)題不斷的被曝光。具體來(lái)說(shuō)，就是如何從目前基本的被動(dòng)式安全氣囊的系統(tǒng)，發(fā)展到主動(dòng)式ABS、ESP、TPMS系統(tǒng)，再升級(jí)到復(fù)雜的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS），最終提供更好的事故提前預(yù)測(cè)和避免事故發(fā)生的能力。安全問(wèn)題逐步成為汽車(chē)國(guó)際化面臨的最大挑戰(zhàn)。

　　隨著ISO 26262功能安全等一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的推出（及ASIL等級(jí)的逐步升級(jí)），將對(duì)汽車(chē)電子安全應(yīng)用有更完整和細(xì)化的要求。OEM廠(chǎng)商也會(huì)針對(duì)新的ISO26262的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)新的安全系統(tǒng)，給電子安全系統(tǒng)供應(yīng)商提出更高的要求。

　　
飛思卡爾汽車(chē)微控制器市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理郗蘊(yùn)俠認(rèn)為，ISO 26262標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化汽車(chē)安全要求嚴(yán)苛的應(yīng)用，同時(shí)為安全器件廠(chǎng)商帶來(lái)更多的商機(jī)。

　　飛思卡爾汽車(chē)微控制器市場(chǎng)開(kāi)發(fā)經(jīng)理郗蘊(yùn)俠表示，針對(duì)安全要求嚴(yán)苛的應(yīng)用，設(shè)計(jì)工程師需要進(jìn)行架構(gòu)選擇。如現(xiàn)有的大多數(shù)半導(dǎo)體解決方案或者缺乏靈活性，不能支持各種功能安全需求，或者要求在安全軟件方面投入很大。而額外的軟件增加了復(fù)雜度并更容易導(dǎo)致系統(tǒng)故障。因此，對(duì)半導(dǎo)體器件從系統(tǒng)的角度需要多方面的評(píng)估，在硬件結(jié)構(gòu)上融入更多以前用軟件診斷而現(xiàn)在全部由硬件自身檢測(cè)的功能。ISO 26262的頒布為能夠?qū)崿F(xiàn)符合功能安全器件的半導(dǎo)體廠(chǎng)商和能夠提供符合功能安全系統(tǒng)的供應(yīng)商帶來(lái)更多的商機(jī)。

　　鑒于此，飛思卡爾半導(dǎo)體推出SafeAssure計(jì)劃，致力于幫助汽車(chē)設(shè)計(jì)人員降低構(gòu)建符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO） 26262標(biāo)準(zhǔn)的功能安全系統(tǒng)的復(fù)雜性，并縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。SafeAssure計(jì)劃包括四個(gè)主要領(lǐng)域：安全流程、安全硬件、安全軟件和安全支持。

　　布局安全MCU，飛思卡爾把控ADAS大關(guān)

　　因?yàn)锳DAS系統(tǒng)的復(fù)雜性，要求未來(lái)的MCU具有更強(qiáng)的運(yùn)算和處理能力，頻率達(dá)到1GHZ， 有專(zhuān)門(mén)處理圖像的單元，用于快速計(jì)算的DSP，高速的ADC，實(shí)現(xiàn)高速通訊的模塊等。更重要的硬件要有更高程度的集成化，如把MCU和模擬器件結(jié)合在一個(gè)芯片中，片上結(jié)合物理層協(xié)議部件，片上結(jié)合更大的內(nèi)存，以此縮小整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的尺寸，提高安全性，降低功耗和成本。另外根據(jù)ISO26262， 不僅要有高集成度的硬件、還需要芯片通過(guò)安全過(guò)程設(shè)計(jì)，安全軟件進(jìn)行配套。

　　郗蘊(yùn)俠透露，飛思卡爾半導(dǎo)體公司日前面向駕駛輔助系統(tǒng)市場(chǎng)推出了新系列圖像識(shí)別處理器。SCP2200系列采用CogniVue的APEX? IP技術(shù)，是汽車(chē)智能攝像機(jī)應(yīng)用的理想之選。飛思卡爾的SCP2200解決方案通過(guò)集成高密度內(nèi)存將物料成本降至最低，并使攝像機(jī)微型化。飛思卡爾SCP2200系列的并行圖像處理架構(gòu)能夠同時(shí)處理圖像數(shù)據(jù)，這意味著，與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手當(dāng)前所提供的產(chǎn)品相比，它能夠以較低的時(shí)鐘頻率實(shí)現(xiàn)高性能圖像數(shù)據(jù)處理。除了這種高性能外，它還具備飛思卡爾領(lǐng)先市場(chǎng)的功耗和成本效益優(yōu)勢(shì)。該系列，加上所附的資源庫(kù)、以及硬件和軟件開(kāi)發(fā)套件向汽車(chē)制造商提供了一套綜合工具，使其可以設(shè)計(jì)智能攝像機(jī)應(yīng)用，幫助他們更迅速地將解決方案推向市場(chǎng)。

　　對(duì)未來(lái)ADAS及信息娛樂(lè)系統(tǒng)，因?yàn)樾畔⒘亢透叻直媛实纫螅枰邘挼目偩€(xiàn)來(lái)解決問(wèn)題，以太網(wǎng)是最好的解決方案。郗蘊(yùn)俠強(qiáng)調(diào)，MPC5604E和i.MX6提供了很好的基于以太網(wǎng)的環(huán)視解決方案。MPC5604E可以把攝像頭的數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)傳給中央處理器i.MX6。i.MX6具有非常強(qiáng)大的處理圖像的能力，能快速提控當(dāng)前信息。郗蘊(yùn)俠特別提出，飛思卡爾和OminiVision、博通一起合作，推出全球首個(gè)基于以太網(wǎng)的環(huán)視泊車(chē)系統(tǒng)。

　　另外，飛思卡爾的32位Qorivva MCU中MPC5675K以其高速、大的FLASH容量、PDI和MDDR接口可以很好的處理前視中雷達(dá)的應(yīng)用。

　　2012年9月，飛思卡爾其Qorivva MPC5643L 32位微控制器（MCU）通過(guò)了獨(dú)立的權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)exida的認(rèn)證，成為業(yè)界首個(gè)獲得ASILD認(rèn)證的半導(dǎo)體產(chǎn)品。Qorivva MPC5643L在底盤(pán)和安全系統(tǒng)及新能源的應(yīng)用中都得到廣泛的使用。

　　當(dāng)談及到未來(lái)MCU的Roadmap時(shí)，郗蘊(yùn)俠透露：“對(duì)于未來(lái)高安全等級(jí)的MCU，要求實(shí)現(xiàn)多核系統(tǒng)構(gòu)架，CPU之間工作在鎖步模式下。增加結(jié)構(gòu)冗余，如外設(shè)和主單元都有冗余部分，使設(shè)計(jì)免受故障影響。增加數(shù)據(jù)冗余，通過(guò)校驗(yàn)方式采取糾正措施，使設(shè)計(jì)具有更強(qiáng)的抗噪能力。額外檢查，確保檢測(cè)出輸入缺失故障。芯片本身具有自檢功能，執(zhí)行代碼之前檢查錯(cuò)誤，或定期檢查邏輯及內(nèi)存錯(cuò)誤。對(duì)關(guān)鍵單元進(jìn)行檢測(cè)等。”

　　汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)為安全保駕護(hù)航

　　汽車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能將成為吸引消費(fèi)者的重要指標(biāo)。 汽車(chē)行業(yè)需要應(yīng)對(duì)復(fù)雜的挑戰(zhàn)，包括增加網(wǎng)絡(luò)帶寬、提高數(shù)據(jù)安全性、實(shí)現(xiàn)功能安全和降低整體能耗等。除了對(duì)環(huán)保型汽車(chē)的需求外，由于汽車(chē)車(chē)身模塊支持的功能（例如外部照明和雨刷）本身對(duì)安全非常重要，所以車(chē)身模塊還需要遵從 ISO26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn)。隨著汽車(chē)的無(wú)線(xiàn)通信變得更加普遍，汽車(chē)微控制器內(nèi)需要的安全措施越來(lái)越多。

　　飛思卡爾擴(kuò)展其Qorivva和S12 MagniV車(chē)身網(wǎng)絡(luò)MCU組合，以應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，并將汽車(chē)車(chē)身應(yīng)用的集成和功能提高到一個(gè)新水平。飛思卡爾新的 Qorivva MPC5748G 和 S12 MagniV S12ZVL/S12ZVC MCU 可以?xún)?yōu)勢(shì)互補(bǔ)。Qorivva 中央控制器作為網(wǎng)絡(luò)安防關(guān)守，提供集中數(shù)據(jù)防護(hù)、智能電源管理和 ASIL 功能安全支持；S12 MagniV 衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)有集成電源，通信收發(fā)器被嵌入到混合信號(hào)的智能 MCU 上。這些器件的高集成度有助于簡(jiǎn)化汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，減輕重量，提高生產(chǎn)效率，并使板卡尺寸減少30%。

　　兼顧功能與安全，新能源汽車(chē)安全有保障

　　對(duì)于電動(dòng)車(chē)和混動(dòng)車(chē)的安全問(wèn)題變得越來(lái)越重要，在設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)方面不僅是要實(shí)現(xiàn)功能，更多是強(qiáng)調(diào)安全性設(shè)計(jì)的引入。安全性設(shè)計(jì)甚至大過(guò)基本功能的設(shè)計(jì)，如電池管理系統(tǒng)安全級(jí)別較高的應(yīng)用。ISO26262的引入使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更有目標(biāo)，更有依據(jù)。

　　飛思卡爾為電動(dòng)車(chē)和混動(dòng)車(chē)應(yīng)用要推出更多符合ISO26262的產(chǎn)品。如飛思卡爾的Qorivva MPC5643L已經(jīng)在電動(dòng)車(chē)和混動(dòng)車(chē)設(shè)計(jì)模塊中得到廣泛使用，一個(gè)最重要的原因就是此芯片是按照功能安全流程設(shè)計(jì)的，符合ISO26262 ASILD的標(biāo)準(zhǔn)。飛思卡爾將在55nm的MCU產(chǎn)品繼續(xù)保持延用功能安全的特性，并加強(qiáng)使其更加完善。新推出的55nm產(chǎn)品MPC574xP 系列，性能與MPC5643L產(chǎn)品兼容并有大幅度提升。MPC574xP系列采用了一個(gè)集成式的安全架構(gòu)，包括帶延遲鎖步的內(nèi)核和DMA控制器、端到端糾錯(cuò)編碼（e2eECC）功能、冗余外設(shè)、啟動(dòng)自檢（LBIST和MBIST）、穩(wěn)壓器冗余和電源監(jiān)測(cè)、ADC自檢，及故障采集單元（FCCU） 等。

　　總結(jié)

　　飛思卡爾公司是汽車(chē)半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，提供汽車(chē)微控制器、智能模擬器件和傳感器，并大量的使用在汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)，汽車(chē)底盤(pán)和安全系統(tǒng)，汽車(chē)車(chē)身電子和防盜系統(tǒng)和汽車(chē)娛樂(lè)系統(tǒng)。未來(lái)飛思卡爾將更多的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)智能駕駛、輔助駕駛、主動(dòng)安全的MCU產(chǎn)品，配合其它汽車(chē)電子系統(tǒng)來(lái)改善汽車(chē)舒適性和提高汽車(chē)安全性。郗蘊(yùn)俠強(qiáng)調(diào)，飛思卡爾將MCU、傳感器和模擬器件列入SafeAssure計(jì)劃中，從底盤(pán)和安全，動(dòng)力系統(tǒng)，到車(chē)身系統(tǒng)，產(chǎn)品均以ISO26262為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)，并配有相應(yīng)的功能安全文檔，功能安全的培訓(xùn)和技術(shù)支持。
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本文轉(zhuǎn)摘自電子發(fā)燒友網(wǎng)《汽車(chē)電子特刊》5月刊

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