车辆电子架构正从分散式设计逐步走向整合。
过去汽车多由多个电子控制单元(ECU)分别负责不同功能,从动力控制、电池管理到车身系统,各自独立运作,再透过线束连接。随着电动车与软体定义车辆(SDV)发展,功能数量持续增加,也让系统复杂度、重量与成本同步上升。
在此趋势下,整合式控制架构逐渐成为发展方向。
意法半导体(ST)推出Stellar P3E车用微控制器,锁定多功能整合控制应用。该产品导入AI加速器,并搭配高效能运算与记忆体配置,作为车辆系统整合平台的一部分。
意法半导体集团??总裁暨通用及汽车微控制器事业部总经理 Luca Rodeschini 表示,车辆正逐渐转变为运算平台,软体规模快速成长,同时也面临供应链不稳定与市场竞争等挑战。在这样的背景下,车厂需要一个具备运算能力、整合弹性与安全基础的平台,以支援後续发展。
在架构设计上,X-in-1已成为车用系统整合的重要方向。
透过将逆变器、电池管理、DC-DC转换器与车载充电系统等功能整合至单一控制平台,可减少线束与模组数量,并降低整体系统复杂度。此类整合设计,也使控制器需同时处理多项功能,对运算与I/O能力提出更高要求。
Stellar P3E提供约8,000 CoreMark的运算效能,采用四核心架构,其中两个核心支援lockstep机制,以提升安全性。在记忆体方面,该元件采用高密度PCM(相变化记忆体),提供较大的非挥发性记忆体容量,以支援多功能整合与OTA(空中更新)需求。
在I/O配置上,Stellar P3E提供超过300个脚位,让单一控制器可连接多个系统模组。在通讯方面,支援1 Gigabit乙太网路与CAN-XL,以满足整合架构下的资料传输需求。
AI则是该产品的另一项重点。
Stellar P3E内建Neural-ART加速器,可在控制器端执行神经网路推论。ST指出,透过专用加速器,可避免在CPU上执行AI演算法所带来的资源占用问题,同时提升即时性。
在应用上,AI可用於车载充电系统(OBC)分类、机械零件磨损侦测,以及提升防夹(anti-pinch)演算法的准确度与反应速度。
此外,AI亦可应用於类比讯号分析,以提升控制??路效率,并支援部分难以直接量测的叁数,例如马达内部温度。
在功耗设计上,ST表示,透过将AI运算放在加速器中执行,并减少资料在不同模组之间移动,有助於降低整体功耗。
整体而言,车用电子架构正朝整合化与高效能节点发展。随着功能增加与软体需求提升,控制平台需同时具备运算能力、记忆体容量与通讯能力,以支援车辆长期演进。