电源管理专家眼里的汽车市场
2020-11-20
14:00:41
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。
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。
“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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
“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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