搶占汽車安全市場先機，意法半導體MEMS器件和安全MCU后勁無窮，能滿足汽車對安全性、穩定性和高精度的嚴苛要求。汽車安全現在尤以主動式先進駕駛輔助系統（ADAS）炙手可熱，已成全球半導體廠商的一致努力目標。

　　圖 意法半導體大中華及南亞區汽車產品部市場應用總監Edoardo Merli

　　車用MEMS傳感器，意法半導體層層遞進

　　談及MEMS在汽車市場的開發，Edoardo Merli透露：“意法半導體計劃分三個不同階段開發汽車市場：目前是第一個階段，現有三款產品（兩個低g加速度計和一個3D陀螺儀，意法半導體目前依然是世界上唯一一家生產車用3軸陀螺儀的廠商）投入量產，為公司創造收入。現階段我們主要解決非安全關鍵應用，像慣性導航、防盜、遠程信息處理和信息娛樂。第二階段，首款產品（輔助約束系統又稱安全氣囊）將于今年開始量產。第三階段，意法半導體將瞄準主動安全應用，像車輛動態控制、穩定控制、電子懸掛等類似應用。”

　　Edoardo Merli表示，ADAS的定義十分廣泛，不同的系統有不同的安全性、穩定性和精度要求。例如，主動和被動ISA（智能車速適應系統）的區別是，前者只提示駕駛員當前車速或加速度不符合地形狀況和限速規定，而后者則能介入，自動校正車輛動態狀態，當然，這很可能會影響用于檢測汽車運動特性的傳感器。不過，除了汽車電子領域要求必須具備的高可靠性外，傳感器還需要溫度穩定性，通過內置一個精確的失調和靈敏度補償電路可實現溫度穩定性。許多ADAS系統特別需要在正常工作模式下能夠自動執行自檢。

　　ADAS涵蓋廣泛的應用，是一個高速增長的市場，意法半導體正在密切關注該市場走向，充分發揮MEMS傳感器和安全MCU的獨特優勢，達到汽車系統的安全目標。

　　意法半導體安全MCU滿足安全系統日益增長的需求

　　安全微控制器通過先進的ASILD概念處理安全系統日益增長的需求：（1）在架構所有層面提供訪問保護；（2）真正的ASILD 概念依靠硬件方法；（3）提供必要的硬件支持，實現依賴應用的ASILD概念。Edoardo Merli強調，意法半導體擁有豐富的經驗：Leopard （ASILD防故障架構）是由一個獨立的組織于2007年定義并取得SIL3認證。這是市場上第一個真正的ASILD架構，是開發符合ISO26262標準的新微控制器的參考基準。

　　事實上，準許系統產生錯誤的執行動作的假設是大多數ECU（包括安全氣囊）的安全原則的基礎。Edoardo Merli表示，系統設計必須在應用安全時間內檢測到這些動作，以便系統能夠進入防故障模式，同時不會毀壞功率級和執行器。為防止系統工作異常，必須使用冗余采集，以確保計算安全。為實現這個目的，必須選用內置專用安全邏輯的SIL3 MCU（鎖保護使能的多核微控制器）。

　　Edoardo Merli強調，為確保執行安全，設備廠商必須使用SIL3執行器設計系統（例如，自動最小死時插入），同時必須擁有一個精確的執行器監視器（熱保護、電流）；監視器功能必須與微控制器功能一致（例如：Leopard架構有一個控制流看門狗，無需外部控制流看門狗）。SDIL3需要兩個處理通道，功能與對策分離。對于存儲器，對策是糾錯機制，對于邏輯電路，則是檢錯機制。既然需要錯誤運算，就需要為邏輯引入檢錯機制。

　　應對安全標準和聯網安全新挑戰，車用微控制器再展風采

　　汽車安全新標準ISO 26262的推出給半導體廠商同時帶來了機遇和挑戰。Edoardo Merli表示，機會主要取決于創新能否最大限度降低系統成本，同時達到每一種汽車系統的安全目標。由此帶來的主要挑戰是從以前的設計方法向ISO26262標準設計方法過渡，在安全級別和系統成本方面兌現所有的預期好處。意法半導體的主要舉措是，根據具體不同的車用半導體需求，按照ISO26262標準設計并認證不同安全級別的芯片組。這個過程將會涉及所有的產品線，包括微控制器、配套芯片、電源管理、模擬IC和MEMS。

　　Edoardo Merli強調，在應對聯網安全性上，意法半導體的汽車微控制器系列產品是提高安全性的高效解決方案，在所有架構層面引入訪問保護：Core MPU、System MPU on Crossbars、 IO Bridge MPU features、Peripheral Configuration Registers Protection。從芯片角度看，意法半導體能夠實現冗余通信模塊和冗余通信協議，而軟件解決方案應由OEM和主要汽車廠商主導。

　　ST實施本土化策略，力推汽車安全增量

　　意法半導體的戰略是與向功能安全發展的汽車電子客戶合作，向關注功能安全概念的所有客戶提供最新的產品信息，與準備定義安全設計的客戶合作，找到一個適合的IC成本效益高且達到相關安全標準的解決方案。

　　Edoardo Merli表示，意法半導體在全球汽車半導體市場排名第三，在中國排名第一。其安全半導體產品占比接近3成，計劃繼續開發中國市場，未來在中國有巨大的增長機會。

　　Edoardo Merli透露：未來意法半導體將按照應用領域和首要需求進行市場布局。近期主要市場仍然以被動安全為主。對于這個市場，意法半導體已經推出了高成本效益且靈活的安全氣囊系統解決方案，該方案已成為低端小客車的參考標準。至于主動安全需求，則以中高端小客車為主，意法半導體為此推出了ABS和穩定控制ASILD兼容解決方案。對于高端市場上的ADAS，意法半導體提供基于攝像頭的駕駛輔助技術和中遠距離雷達檢測技術。意法半導體還與Mobileye合作提供系統解決方案，用于正面碰撞報警、行人碰撞報警、 航向監視報警、偏離車道報警、內置支持基礎設施和限速指示燈的智能遠光燈控制。意法半導體還提供所有的遠光燈和智能前車燈電子解決方案。

　　關于Edoardo Merli

　　Edoardo Merli現任意法半導體大中華及南亞區汽車產品部市場應用總監，他從2012年1月開始擔任該職。Merli于1998年2月加盟意法半導體，擔任電信 固話部系統架構主管。2002年，他創立并領導WLAN事業部，為公司創收1億多美元，幫助意法半導體成為手機和移動設備 Wi-Fi解決方案市場的領導供應商。 2007年，Merli擔任汽車產品部總監，負責RF 技術能力中心與連接事業部，隨后負責汽車廣播事業部。 Merli擁有四項專利，并已發表多篇論文。Edoardo Merli于1989年獲得博洛尼亞大學電子工程師學歷。

本文轉摘自電子發燒友網《汽車電子特刊》5月刊

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