ACES 竞赛：半导体将指引汽车制造商到达终点线

近年来， 汽车产业的创新和发展速度惊人， 最新引入的四大趋势-“ACES” - Autonomous Driving(自动化) , Connectivity(互联化) , Electrification(电气化) 和 Services(服务化) -- 正在重塑汽车产业的整体格局， 汽车制造商们努力朝着完全电气化，自动驾驶的梦想前进。

如今的汽车产业如同一场残酷的比赛，并非所有参与者都能到达赛道终点。 尤其在当下设计周期不断缩短，且通往赛道终点的路线尚不明确的情况下， 为了能在这场竞赛中取得成功，汽车制造商们不得不越来越依赖于半导体供应商。 与此同时，消费者还期望， 未来能够提供与当今智能手机或其他智能小工具相媲美的、 可定制以及可升级的汽车解决方案。

而域控制器(DCU)的出现打破了传统的思维方式， 相比于聚焦特有功能， DCU 的目标则瞄准于集成度、 安全性和核心计算， 直指 ACES 主题：

· 通过无人驾驶或传感器融合 DCU 实现自动化 (Autonomous Driving);

· 通过智能座舱 DCU 可以实现车对车、 车对其他一切的通信以及软件的无线升级，即互联化(Connectivity) 和服务化(Services)

· 动力系统 DCU 可以实现插电式混合动力系统到全电池电动汽车的电气化(Electrification)蜕变

DCU 之所以引人注目， 还由于它引导汽车供应商将研发资金集中在单个的子系统上，而不是十几个以上的不同子装置。 想要实现如此复杂而强大的 DCU，汽车供应商不再只依赖大多数现有的成品 IC，而更倾向于精心设计的集成化器件：

· 需避免任何单一点故障的可能性， 并能考虑所有与安全相关的故障情况

· 以可扩展，模块化的方式设计，可以灵活升降级，以便针对不同等级和价格的 DCU 轻松进行重新设计

· 能够承受汽车环境的严酷考验， 其温度范围从零下覆盖至上百摄氏度，还会不断受到外界噪声和刺激的干扰(同时 IC 本身也需满足严格的辐射排放要求)

面对以上挑战， MPS 为帮助汽车制造商实现其 ACES 目标， 除了会考虑给定产品的 “杀手锏”功能，还会统一产品开发路线和整体芯片生态系统，精心设计产品使其具备更高的安全性，可扩展性和可靠性。

我们采用“Power Subsystems” 电源子系统设计，它由六种以上不同 IC 组成， 各个子系统间能和谐运行， 一部分 IC 是基于 MPS 先进工艺技术的传统电源管理产品， 旨在提供超高功率密度， 另一部分IC 则是集成时序控制或电压监控功能的模拟产品。

图 1： MPS 自动驾驶 DCU 电源子系统设计框图

在这种电源系统中， 不仅要考虑每个 IC 的典型功能，还要考虑还要考虑到各个 IC 以及各个设备之间如何与其他设备协同工作。 MPS 的这种“电源子系统思维” 得到了独立第三方关键评估机构的肯定与支持，该评估机构遵循行业认可的 ISO26262 安全规范，并建立有汽车供应商生态系统的通用语言和协议。

同时， 为了满足可扩展这一重要需求， MPS 的汽车解决方案将目标定位在整个系列而不是单个产品上。例如，在引脚兼容的产品系列中， MPS 可以提供 4-6 种不同解决方案，这些解决方案都具有相同的封装、 引脚输出和规格--区别仅在于输出电流的大小不同。 MPS 采取的另一种方法是使用并联解决方案来提高产品可扩展性。 以 MPQ4436 为例，该产品可以由单路扩展为，双路， 3 路， 4 路等供电方案，以支持更广泛的系统要求。

图 2： MPQ4436 4 路可扩展解决方案

先进的技术和广泛的产品组合对汽车客户具有强大的吸引力，但产品在汽车苛刻环境下的可靠性和耐用性也至关重要。 20 多年来， MPS 不仅专注于提供高性能模拟产品， 从 2011 年确定将汽车纳入重点开发市场以来，我们已经向全球客户交付了将近 10 亿的汽车级产品， 并保持着业内最低的故障率记录。想要实现如此高数量、 高质量的供货，并没有什么“灵丹妙药”， 一切都归功于 MPS “卓越汽车”的思想， 这种精神深深植根于公司的 DNA 中，被贯彻到公司的整个研发和生产过程中。

在 ACES 这场竞赛中， MPS 优势独特，可以帮助客户成功、 快速地开发安全、可扩展、 可靠的解决方案。作为一家全球领先的半导体供应商， MPS 凭借敏锐的洞察力和丰厚的经验可以满足汽车客户的严格要求， 我们的内部工艺技术持续领先于竞争对手，如今已从电源产品扩展到精密模拟领域，在汽车应用方面亦是从 IC 拓展到整个应用领域。