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电源管理专家眼里的汽车市场

2020-11-20
来源:半导体行业观察

  在近年来火热的AECS浪潮推动下,整个汽车供应链跨入了一个新的阶段。

  所谓的AECS,就是汽车产业当前的自动化(Autonomous:A)、互联化(Connected:C)、电气化(Electrified:E)和服务化(Services:S)四大趋势的简称。据相关统计数据显示,在AECS的推动下,电子化产品将会占领汽车总成50%的成本,每辆车增加的半导体需求则会暴增20倍,而电动车集混合动力汽车年销售市场份额也将达到20%。

  “这对于我们来说将是巨大的机会”,MPS全球汽车产品总监Allen Chen在日前举办的一场媒体交流会上表示。

  汽车电子产业的新转变

  从Allen Chen的介绍我们可以看到,汽车电子产业现在面临着几点明显的变化。

  一方面,传统的Tire 1供应商为了迎接ACES竞赛,纷纷整合,并剥离其传统的动力总成部门,独立出专门应对 AECS 竞赛的专门公司。在此器件,很多不同公司在同一个平台进行合作,一起解决技术问题,并且在此过程中能够共同享受技术进步带来的成果。

  另一方面,半导体厂商在整个供应链中扮演的角色也开始发生重要的变化。如下图所示,在过往,作为Tire 2供应商的半导体厂商一般是与Tire 1厂商合作,然后Tire 2再将其基于半导体厂商芯片和技术研发出的方案卖给“金字塔”顶部的OEM。但现在,我们发现汽车厂商越来越依赖半导体厂商。这主要与当前的AECS趋势带来的激烈竞争有关。

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  “现在,汽车厂商需要半导体厂商更先进的技术,他们也需要半导体厂商提供他们所需要的直接功能。同时,汽车厂商也需要半导体厂商尽早地提供可靠性测试结果,这样他们才有足够的信心把下一代产品推向市场。”Allen Chen告诉记者。

  第三,汽车ECU正在往DCU方向发展。

  Allen Chen指出,随着汽车的不断发展,对ECU的需求也不断增加,但是这些分散的ECU会给汽车的设计带来很多问题。如它们每一个各自为阵,或者需要有很强的中央处理器来进行协调。此外,这样的设计增加了汽车走线的复杂性,给汽车的制造带来了成本增加。这就驱使业界开始探索将ECU整合成DCU。

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  类似这些新转变在给汽车开发者带来更好解决方案的同时,也给相关的半导体公司带来了新的机遇和挑战。Allen Chen也指出,半导体公司要在AECS时代中出圈,这就需要具备四大大制胜的法宝:分别是易扩展性,快速设计、验证以及配置,安全可靠,无单一点故障和严苛环境下的内寿星。据介绍,所谓易扩展型是指一个方案可以在不同平台被应用。快速设计、验证和配置则能增加客户在竞争中的优势。安全可靠则不用赘述,这是汽车电子产业一贯以来的追求。至于严苛环境下的耐受性,也是为了解决汽车的安全性问题而提出的。

  在看到了这些变化之后,包括MPS在内的半导体公司正在积极求变,以拥抱未来即将爆发的大市场。

  MPS的应对之策

  作为一家全球领先的电源管理半导体公司,Mpz基于其具有独立知识产权的硅工艺技术,打造出了业界顶级的电源管理产品,这也帮助他们在2019年获得了43亿人民币的营收。在汽车方面,MPS也表现出色。

  Allen Chen告诉记者,MPS深耕汽车电子产业已经超过8年,并推出了五百多种汽车相关的产品。截止到目前,MPS已经交付了超过7亿的车规产品,而且这个数字每天都在增加。凭借过硬的质量,MPS的汽车产品更是以0.1PPM稳居业界顶尖水平。

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  以该公司一款高度集成的数字升降压变换器MPQ88XX为例,它使用MPS第六代的BCD工艺技术,使IC的功率密度高达同类芯片的5倍,布板面积降低了约3/4,帮助客户节约将近一半的外部元器件,可以使整体客户的设计时间节约30%。

  “为了满足可扩展性这一个重要需求,MPS汽车解决方案将我们整体的目标定位在整个系列而不是单个产品上”,Allen Chen接着说。按照他的说法,MPS的MPQ4436就是采用这种理念设计的。

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  据介绍,MPQ4436采用并联解决方案,客户可以采用1路输出,双路输出,3路输出,4路输出各种供电方式。这种设计不但让其可以满足客户不同的供电需求,同时可以满足高功率密度、小尺寸甚至是散热的要求。“MPS不仅仅着眼于单个IC的精雕细刻,我们现在采用的更多是电源子系统的设计。”Alle Chen强调。

  如下图所示的电源子系统是为ADAS模块设计的,由六种以上不同IC组合而成,各个子系统间能和谐运行。“在这种电源子系统中,我们要考虑的不仅仅是每一个IC的典型功能,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”,Allen Chen补充说。

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  他进一步指出,基于这种“电源子系统”思维,MPS正在与第三方关键评估机构合作,后者会根据行业认可的标准对其“子系统”进行验证。这样的话,MPS客户不需要着眼于单个IC,可以完全从MPS这边获得整个子系统的电源方案,进而加快自己的设计周期。

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  在谈到MPS汽车方面产品未来的发展方向时,Allen Chen表示,在之前产品的基础上,公司将会开拓一个新的分类产品——汽车安全,也就是“MPSafe”。而展望未来,MPS除了会持续提供电源管理解决方案外,还将为自动驾驶SoC提供电压监控、时序、安全等

  多种多样的芯片。

  “大家对MPS的印象可能是——这是一家专业的电源管理公司。但是来到自动驾驶时代,MPS正在把应用做的越来越广。未来大家可以看到越来越多新的MPS产品被应用在不同领域。”Allen Chen最后说。

 

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