硬件先行、软件赋能,域控制器开启汽车软硬件军备竞赛域控制器主控汽车芯片作为未来汽车运算决策的中心,其功能的实现依赖于主控芯片、软件操作系统及中间件、应用算法等多层次软硬件的有机结合。分别来看,主控芯片目前多采用异构多核的SoC芯片,竞争的焦点主要在于AI单元的有效算力、算力能耗比、成本等。软件操作系统及中间件主要负责对硬件资源进行合理调配,以保证各项智能化功能的有序进行。其中,软件操作系统竞争格局较为稳定,多以QNX和Linux及相关衍生版本为主。应用算法则是基于操作系统之上**开发的软件程序,是各汽车品牌差异化竞争的焦点之一。为实现智能汽车的持续进化,整车厂往往会选择“硬件超配、后续软件迭代升级”的方式。因此,域控制器作为未来智能汽车的“大脑”,以主控芯片为**的高性能硬件将率先量产上车,而操作系统及应用软件等则会随着算法模型不断迭代持续更新,逐步释放预埋硬件的利用率,从而实现软件定义汽车。模数混合SOC集成汽车芯片在智能座舱微步进电机的应用案例。成都汽车空调HVAC控制汽车芯片方案
车规级汽车芯片现状,国外巨头垄断。目前对于车企来说,供应链紧缺的是车规级MCU芯片。车规级芯片制程并不高,28nm甚至56nm就可以满足需求。国内相关企业不仅在设计方面,同时在制造层面都没有阻碍。但就是这个市场,被德州仪器、英飞凌、恩智浦、瑞萨电子、意法半导体等5家,占据了超过50%的市场份额,而更为值得国内车企关注的是,全球MCU的产能70%来自于台积电。车规级芯片对工艺要求比较高,不仅需要在10年左右的寿命之内确保没有问题,同时也要经历更加恶劣的工作环境,无论是温度、湿度,还是振动都会对芯片的使用构成比较大的挑战。而且更为关键的是,这些芯片企业往往在国外就已经和国外车企总部达成了协议,在相关车型被引入国内之前就已经决定了所使用芯片的型号,并编译好了相关的算法。武汉直流无刷电机集成芯片汽车芯片代理商智能座舱SOC汽车芯片产品定义Tier1主机厂商定制化开发需求,长安汽车,吉利汽车,比亚迪的汽车厂。
AEC-Q100:芯片前装上车的“基本门槛”AEC-Q系列是主要针对可靠性评估的规范,详细规定了一系列的汽车电子可靠性测试标准。其中,业内普遍熟知的AEC-Q100是基于失效机理的集成电路应力测试鉴定,是适用于车用芯片的综合可靠性测试,也是汽车行业零部件供应商生产的重要指南。通过AEC-Q100测试,能够保障芯片长期可靠能用,即不损坏。通过AEC-Q100可靠性认证试验条件,需要多轮验证且过程中更多侧重多方协作(晶圆厂、封测厂等产业链企业的配合),周期一般比较长。芯片设计厂商需要从产品设计阶段就将可靠性要求放在非常高的优先级,以确保产品满足环境应力加速验证、寿命加速模拟验证、封装验证等方面的严格要求,这也要求芯片厂商要有足够丰富的成功生产车规芯片的经验,才能在前期每个环节中做到位,保障在认证时满足所有标准和要求。
汽车芯片防夹功能原理就是加装一组电流感应器,由霍尔传感器时刻检测着电动机的转速,当电动车窗升起时,一旦电动马达转速减缓,当霍尔传感器检测到转速有变化时就会向ECU报告信息,ECU向继电器发出指令,电路会让电流反向,使电动机停转或反转(下降),于是车窗也就停止移动或下降,因此具有一定的防夹功能。防夹功能是通过一个已经安装在印刷电路板上的霍尔传感器来识别在玻璃升降是是否有外界干涉。霍尔传感器是来判别电机轴的转速变化。在关闭玻璃时,霍尔传感器判断出转速的变化,车门控制单元会意识到遇到一个干扰力,则改变电机运动的方向。防夹功能一个升降行程内只有一次。其后必须要初始化玻璃的上下位置才可再次实现防夹功能。国产替代的恩智浦智能座舱汽车芯片委托腾云芯片公司定制化开发。
基于纹波计数的无传感器方案纹波计数的无传感器方案是利用转子转动过程中,电刷在电级间切换产生电流纹波,并对这种电流波动进行采样、分析和控制。此方案首先通过采样电阻将电机电流信号转换为电压信号,并通过运放对电压信号进行滤波和放大,放大后的信号一路经过AD转换成数字信号给到MCU,作为防夹及堵转的判断依据,另一路通过滤波器和比较器得到方波信号,此方波的频率和电机的转速成正比。通过方波的个数和频率可以判断电机的位置和转速。电流检测放大INA240-Q1是一个宽共模范围,高精度,双向电流检测放大器。该器件具有–4V至80V的共模范围,120dB的超大共模抑制比,能够提供准确,低噪声的测量结果。应用中可以在INA240-Q1的输入端使用一个简单的RC输入滤波器,以减少高频电机电刷产生的噪声和潜在的PWM开关噪声。带通滤波器电流检测放大器的输出通过有源带通滤波器进行滤波,以消除额外的噪声和直流分量,从而得到电流纹波信号。TLV2316-Q1是一款双通道,低压,轨至轨通用运算放大器。该器件具有单位增益稳定的集成RFI和EMI抑制滤波器,在过驱条件下不会出现反相,并且具有高静电放电(ESD)保护(4kVHBM)。替代迈来芯MLX81325的热管理汽车芯片委托腾云芯片公司定制化开发需求,汽车水泵阀门应用市场。珠海防夹电动天窗汽车芯片研发
替代迈来芯MLX81332的热管理汽车芯片委托腾云芯片公司定制化开发需求,汽车水泵阀门应用市场。成都汽车空调HVAC控制汽车芯片方案
研究与场景驱动,围绕产业链深度布局,充分挖掘水面下项目是耀途资本差异化投资策略。第一步是看赛道,赛道规模决定了公司业务的天花板;在进行长期深度研究并buy-in赛道后,我们会挖掘关键技术,长期追踪技术发展趋势;同时会采用诸多方式减少技术路线判断的风险,通过调研汽车大厂获取真实需求。再比如对比海外企业,了解以色列、硅谷等技术高地的技术趋势,和全球科技巨头的收购动向。其次综合考量团队的完整性、技术路线、商业化、管理能力等。汽车芯片创业的团队很重要,如果团队本身有在外资企业做过芯片的经历,那肯定是的。一个完全没有做过汽车芯片的团队和一个有完整经验的团队,对造芯的理解完全不在一个量级上。同时,有经验的团队在积累等方面也有优势,将能更好地与整车厂展开合作与交流。成都汽车空调HVAC控制汽车芯片方案
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