“智能化”已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，高效可靠的芯片為復(fù)雜的軟件開發(fā)與應(yīng)用提供了根基，也進(jìn)一步為智能汽車的成長提供了沃土。

　　作為全球領(lǐng)先的高性能半導(dǎo)體企業(yè)，ADI的技術(shù)和產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)、通信、汽車、醫(yī)療健康、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。其中，汽車是該公司非常重要的應(yīng)用市場，其汽車類芯片從多個(gè)領(lǐng)域著手，以創(chuàng)新技術(shù)為立足點(diǎn)，助力行業(yè)打造更環(huán)保、更智能、更安全的汽車。近期，ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部資深業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理陳晟接受了本刊記者的采訪，娓娓道出汽車芯片技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)演化趨勢。

　　ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部資深業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理陳晟

　　陳晟指出，ADI的汽車類芯片主要從三個(gè)領(lǐng)域切入，首先是電驅(qū)控制領(lǐng)域，主要涵蓋：電池管理系統(tǒng)BMS芯片，包括電池監(jiān)測模擬前端芯片、隔離通訊橋接芯片、電池PACK端監(jiān)測芯片、無線BMS技術(shù)等;控制類芯片，如位置/速度磁性檢測、逆變器和電機(jī)系統(tǒng)等;電源類芯片，包括車燈電源控制、能源轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)中的車規(guī)級電源芯片等。

　　其次，汽車智能座艙上，ADI的技術(shù)主要圍繞于座艙音視頻應(yīng)用。在音頻領(lǐng)域，特別是在DSP音效領(lǐng)域，ADI有長期的積累，相關(guān)SHARC DSP和Blackfin DSP應(yīng)用已經(jīng)為汽車行業(yè)創(chuàng)造了很好的快速迭代和開發(fā)產(chǎn)品的生態(tài)環(huán)境。此外，ADI也是最早提出A2B總線解決方案的公司，把原來傳統(tǒng)的模擬音頻傳輸轉(zhuǎn)化成數(shù)字音頻傳輸方案，A2B已經(jīng)獲得超過90%的車廠用于新車架構(gòu)的開發(fā)。在車載視頻領(lǐng)域，ADI的吉比特多媒體串行鏈路(GMSL)技術(shù)可以幫助車企建立高帶寬、高可靠性的實(shí)時(shí)視頻傳輸連接方式，GMSL技術(shù)已經(jīng)獲得大量應(yīng)用，得到了很多整車長時(shí)間的驗(yàn)證。

　　再者，在汽車安全領(lǐng)域，ADI高精度雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)駕駛有很大的優(yōu)勢，ADI與合作伙伴開發(fā)了三維甚至四維的雷達(dá)解決方案，都較好地體現(xiàn)了精度優(yōu)勢。同時(shí)，ADI的GMSL技術(shù)除了在座艙中用于視頻的傳輸，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域也支持自動(dòng)駕駛的攝像頭視頻信息以更高速度、更高可靠性和低延時(shí)傳遞給中央運(yùn)算單元。此外，基于ADI高性能MEMS和IMU技術(shù)能與GPS或北斗定位方案形成互補(bǔ)，為車輛提供更精確的定位，以及包括車身姿態(tài)的監(jiān)測功能。

　　記者：群雄并起的競爭業(yè)態(tài)下，芯片企業(yè)如何保持核心優(yōu)勢?

　　陳晟：首先，我們認(rèn)為競爭是一件好事。ADI近60年的發(fā)展過程中經(jīng)歷了各種各樣的競爭和挑戰(zhàn)，競爭是促進(jìn)創(chuàng)新、促進(jìn)各種產(chǎn)品優(yōu)化等非常有效的手段。ADI會(huì)通過不斷優(yōu)化產(chǎn)品，在各個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)新，跟友商進(jìn)行良性競爭，互相促進(jìn)、互相推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大家一起把這個(gè)市場做大、做好、做得更有創(chuàng)新能力。

　　在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域，企業(yè)競爭的長期優(yōu)勢包括產(chǎn)品的長期可靠性、精度和穩(wěn)定性。以ADI最新發(fā)布的車載電池管理模擬前端芯片ADBMS1816產(chǎn)品為例，其最大的特點(diǎn)是我們高壓的芯片技術(shù)能保證整個(gè)電池監(jiān)測過程中針對各種惡劣工況的高可靠性。另一方面是精度，特別是長時(shí)間穩(wěn)定的精度，ADBMS1816可以實(shí)現(xiàn)最高3 mV的電壓采樣精度，并能保證從第一天到第十年，測量精度都保持為3 mV。這種高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性的技術(shù)最終對于我們的客戶了解電池的運(yùn)行狀況、充分挖掘電池的潛力、提前報(bào)警和避免一些電池的安全故障都是非常重要的。

　　如何更好地服務(wù)客戶也是一個(gè)關(guān)鍵方面。2019年年底，我們成立ADI中國事業(yè)部，能夠根據(jù)中國客戶的需求來獨(dú)立定義、開發(fā)產(chǎn)品并完成最終量產(chǎn)。2020年年底，我們成立了亞德諾投資有限公司，由此在中國建立了自己獨(dú)立的法律實(shí)體，在業(yè)務(wù)運(yùn)營上深入本土化，能夠更加切實(shí)地解決國內(nèi)客戶的需求。ADBMS1816就是ADI完全在中國本土開發(fā)的一款高性能車載電池管理模擬前端芯片。我們本土設(shè)計(jì)的芯片會(huì)更加注重中國市場的需求，比如在國家標(biāo)準(zhǔn)下開始制定對電池管理的特殊保護(hù)需求，比如過電流、過電壓等，確保符合中國電動(dòng)車和儲(chǔ)能的相應(yīng)安全要求。

　　針對車規(guī)類芯片高可靠性的產(chǎn)品開發(fā)要求，ADI中國事業(yè)部還建立了一套可追溯、完整的閉環(huán)汽車芯片失效分析與質(zhì)量控制體系，能夠從芯片工藝、芯片設(shè)計(jì)、芯片測試、芯片生產(chǎn)以及售后跟蹤五個(gè)方面對任何一個(gè)車規(guī)芯片的故障做出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?，然后把找到的問題反饋到相應(yīng)環(huán)節(jié)，最終為客戶提供高可靠性的車規(guī)芯片產(chǎn)品。

　　記者：安全在任何領(lǐng)域都至關(guān)重要，如何確保芯片對于信息安全的支持?

　　陳晟：日益提高的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)對汽車電子的安全性提出了更高的要求。ADI的電池管理系統(tǒng)(BMS)通過了ASIL-D級汽車功能安全認(rèn)證，能夠滿足全球監(jiān)管機(jī)構(gòu)提出的道路車輛功能安全的最高標(biāo)準(zhǔn)。

　　此外，ADI的無線電池管理系統(tǒng)(wBMS)通過了ISO/SAE 21434頂級汽車網(wǎng)絡(luò)安全工程及管理認(rèn)證。ADI聘請了著名的可信認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室TüV北德來評估我們內(nèi)部的開發(fā)策略和流程。經(jīng)過十分細(xì)致的評估，我們的策略和流程完全符合新標(biāo)準(zhǔn)ISO/SAE 21434 CAL 4級的標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)安全保障措施符合最高要求。

　　記者：眾多芯片供應(yīng)商都具備系統(tǒng)化解決方案，并促成汽車E/E架構(gòu)的簡化。譬如通過芯片集成不同的結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)在最低損耗下數(shù)據(jù)的高效溝通，貴司是否也推出了綜合性方案?

　　陳晟：目前的汽車電氣/電子(EE)架構(gòu)有大量的電子控制單元(ECU)和一個(gè)中央車輛網(wǎng)關(guān)，隨著時(shí)間的推移系統(tǒng)將變得非常復(fù)雜。這種架構(gòu)會(huì)帶來越來越多的挑戰(zhàn)性，特別是設(shè)計(jì)的靈活性、系統(tǒng)可拓展性、信息通信的瓶頸等。由此帶來的后果包括網(wǎng)絡(luò)線束逐漸發(fā)展成為車輛中第三重和最昂貴的部件，重量高達(dá)50 kg，總長度達(dá)5 km。自動(dòng)駕駛的趨勢將進(jìn)一步增加對線束的需求，增加更多的ECU，即執(zhí)行器和傳感器。高效率的汽車總線成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中非常重要的一環(huán)。在該領(lǐng)域，ADI做出了大量有益的創(chuàng)新，并得到了產(chǎn)業(yè)界的廣泛應(yīng)用。

　　音頻總線(A2B)是ADI推出的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，把原來傳統(tǒng)的模擬音頻傳輸轉(zhuǎn)化成了數(shù)字音頻傳輸方案，它可提供高保真音頻，并使音頻布線重量減少75%，從而提高燃油效率。另外，A2B收發(fā)器在一條非屏蔽雙絞線上傳輸音頻、I2C控制、低速GPIO、時(shí)鐘和幻象供電信號，這也可以降低系統(tǒng)總BOM成本。A2B除了讓布線更簡單， 還有更多的創(chuàng)新應(yīng)用，比如更適應(yīng)高級音頻算法，可憑借DSP算法確保車內(nèi)不同位置的音區(qū)獨(dú)立性，以及實(shí)現(xiàn)回聲消除、配合麥克風(fēng)和功放進(jìn)行ANC主動(dòng)降噪、配合支持A2B接口的加速度傳感器進(jìn)行RNC路噪消除等功能。

　　此外，對于開發(fā)下一代自動(dòng)駕駛汽車的工程師來說，確認(rèn)新E/E架構(gòu)的需求是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)。例如對自動(dòng)駕駛汽車中越來越多采用視頻處理算法并利用多個(gè)視頻攝像頭來提供更高精度的事件檢測和駕駛報(bào)警，使得視覺系統(tǒng)將成為關(guān)鍵的基礎(chǔ)技術(shù)。在這一趨勢下，為ADAS系統(tǒng)選擇合適的串行器和解串器(SerDes)方案就變得至關(guān)重要，而ADI GMSL SerDes技術(shù)全面支持未來汽車信息娛樂系統(tǒng)和高級駕駛輔助系統(tǒng)要求的高寬帶、復(fù)雜互連和數(shù)據(jù)完整性。從攝像頭的超低功耗要求、到傳感器數(shù)據(jù)匯聚的寬帶要求，GMSL SerDes先進(jìn)的鏈路完整性和診斷功能能夠提供可靠的鏈路性能監(jiān)測——這對汽車安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。同時(shí)，GMSL串行器和解串器支持長達(dá)15 m的屏蔽雙絞線(STP)或同軸電纜傳輸，滿足汽車行業(yè)苛刻的電磁兼容(EMC)要求。

　　無線BMS也是解決汽車電氣/電子架構(gòu)有線通信瓶頸的一個(gè)關(guān)鍵創(chuàng)新，由ADI最早提出。電動(dòng)汽車?yán)锸褂玫腂MS不僅是安裝在電池上管理充電、放電一個(gè)環(huán)節(jié)，還涉及到整個(gè)電池的生命周期管理——從電池出廠、在工廠里的儲(chǔ)存、在運(yùn)輸過程中，到汽車組裝，甚至到汽車退役以后電池裝卸下來梯次利用等環(huán)節(jié)，都需要一個(gè)靈活、便捷并且無縫的通訊方式來幫助大家在每一個(gè)環(huán)節(jié)中了解整個(gè)電池的運(yùn)行狀況和健康狀況。無線BMS核心是通過一種高可靠性的無線連接方法，保證在各種惡劣工況下仍然可以實(shí)時(shí)監(jiān)測電池狀態(tài)。特別是近幾年隨著換電技術(shù)慢慢普及，無線BMS技術(shù)能更好地體現(xiàn)它的優(yōu)越性。在換電技術(shù)背景下，可能電池不一定長時(shí)間在汽車上，有時(shí)候它會(huì)被加裝上來或者是被更替。在這個(gè)過程中，無線BMS很好地?cái)[脫非常復(fù)雜的電池管理相關(guān)的線束影響。此外，無線BMS可以大大降低電池管理相關(guān)的線束重量，從而有助于拓展電動(dòng)汽車的行駛里程。

　　記者：貴司與哪些汽車品牌展開了合作?這些年，主機(jī)廠對于搭載芯片的需求是否發(fā)生了變化?它們在哪些方面提出了更高的要求?

　　陳晟：ADI與全球主要的汽車OEM制造商都保持密切的合作?，F(xiàn)在汽車越來越智能化，智能化的汽車意味著汽車的感知能力與信息處理能力需要極大的提高，同時(shí)也意味著各種子系統(tǒng)的復(fù)雜度也與過往有很大的不同。因此，高性能同時(shí)具備高可靠性、穩(wěn)定性是對汽車電子芯片的普遍要求，而這正是ADI汽車芯片的優(yōu)勢所在。

　　同時(shí)，高度智能化的要求，讓整個(gè)行業(yè)的從業(yè)人員面臨著前所未有的頭腦風(fēng)暴，創(chuàng)新是不斷突破極限、達(dá)到更高水平的不二法門。ADI一直秉承創(chuàng)新理念，不斷突破現(xiàn)有系統(tǒng)與技術(shù)的束縛，在解決行業(yè)與客戶“痛點(diǎn)”的同時(shí)，不斷推出創(chuàng)新性技術(shù)，例如我們的A2B、GMSL、無線BMS技術(shù)等，無一不在幫助客戶乃至整個(gè)行業(yè)突破邊界。

　　以電動(dòng)汽車制造商為例，其面臨的挑戰(zhàn)是，如何在滿足全球不斷變化的安全要求的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)高效地?cái)U(kuò)展其電動(dòng)汽車平臺(tái)。同時(shí)，為確保每次充電的續(xù)駛里程最大化，在車輛的行駛和停放過程中必須對車輛功耗進(jìn)行管理。此外，電池從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到最終退役電池的梯次利用，全生命周期內(nèi)的健康管理，是一個(gè)全新的市場需求。而ADI的無線BMS產(chǎn)品解決了以上“痛點(diǎn)”，響應(yīng)了市場的熱點(diǎn)需求，帶來了電池系統(tǒng)從生產(chǎn)、運(yùn)營、售后到管理的革命性突破。