成立新能源汽车能力中心，ST中国汽车市场的三级跳
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✦ 本文转载自：EEWORLD
1984年，意法半导体（ST）在中国设立了第一个办事处，成为首批在中国设立营业机构的国际半导体公司之一。从那时起，ST在中国逐步实现了完整产业链的战略部署，在内地拥有16个办事处，1家制造工厂以及约4,900名员工，分布在市场销售、设计研发、技术创新中心、生产制造、供应链管理和各种支持职能。如今，中国已成为ST亚太区业务的重要部分。
其中，新能源汽车能力中心是于2019年设立的，也是ST在亚洲首个新能源汽车能力中心。“中国市场有一些独特性，很多企业以前并没有汽车相关经验，并且本地客户数量也相较其他地区多很多，为了更贴近中国客户，我们成立了新能源汽车能力中心。” 意法半导体汽车市场及应用部，新能源能力中心&动力总成及安全事业部高级市场经理付志凯日前借ST参加慕尼黑电子展之际，向记者介绍道。
▲意法半导体汽车市场及应用部，新能源能力中心&动力总成及安全事业部高级市场经理付志凯在小鹏汽车前，引擎盖上的板卡来自ST和中科意创共同开发的解决方案
付志凯介绍了ST中国区汽车业务发展的三个阶段。第一个阶段是自2005年起，ST在中国正式开展汽车业务，主要为国外的Tier1及整车厂进行配套服务。第二个阶段是从2011年起，随着中国市场的发展，本土客户的设计能力越来越强，一些客户开始需要定制化一些芯片，比如发电机调节器芯片、发动机控制器芯片等，于是2011年意法开始重点加大针对本土厂商的产品开发工作。第三个阶段是2015年开始，随着汽车新四化潮流的兴起，中国汽车市场越来越成为全球瞩目焦点。几年间，中国汽车供应链也发生着巨变，车厂越来越多，供应商也从各行业开始涌入。
“最重要的问题是加快开发速度，以往汽车技术更新换代频率可能要超过十年，现在必须要两年内，这就对缩短开发周期，安全可靠性测试等提出了更严苛的要求。”付志凯表示，“为了针对中国市场客户多样化和需求多样化的特点，我们的新能源汽车能力中心应运而生。”
汽车新四化包括了电动化、网联化、智能化、共享化。ST作为基础元件供应商，主要通过提供数字化、电动化的产品，赋能新四化的建设。
无论是围绕数字化还是电动化，汽车架构都在进行着颠覆式创新。从ADAS到域控制器，从车联网到新能源，越来越多，越来越快的技术导入，使得车厂需要更广泛的进行参与。“随着新能源系统架构改变，车厂愿意更深入地参与其中，我们也会针对不同客户进行支持，参与到深层次的前瞻技术探讨中，并且提供相应的硬件参考设计，以配合车厂加速产品开发。”付志凯表示。
此外，新能源汽车能力中心还和广大的第三方IDH配合，通过更多合作伙伴为客户提供更多支持。比如在此次慕尼黑电子展上，ST把小鹏汽车开到了展台上，引擎盖上放上了ST联合大湾区集成电路与系统应用研究院以及中科意创所开发的基于ST产品的参考设计，涵盖了包括电池管理系统、48V双向DC-DC、SiC主驱电机控制、48V逆变器以及燃料电池堆控制器等方案。
尽管能力中心的名称是新能源汽车，但瞄准的还是整个中国的汽车产业。付志凯说道：“中国如今汽车技术发展是引领全球的，从电池安全到监控唤醒等，所以我们可以更多的从中国发掘需求，并整理反馈到总部，从而实现符合中国需求的产品定义。”
在2020年11月举办的ST投资者峰会关于汽车及分立器件（ADG）部分时，ADG总裁Marco Monti给出了ST针对汽车新趋势的三大重要举措，包括通过智能能源加速传统汽车的创新、扩展ST前沿技术产品组合以及专注新宏观趋势、差异化客户群三大趋势。
其中包括OLED、BMS、ADAS、第三代半导体、48V混动系统、Stellar 32位Arm多核实时MCU等，符合如今汽车电子的发展方向。
随着汽车电子功能越来越多，需要数十甚至上百个ECU，同时软件也呈现爆炸式增长，对电子电气构架带来了巨大的挑战。为了保证数据处理及时准确，网络安全优化，可扩展性以及简化开发等，通过数个域控制，是汽车电子电气架构的未来最优解。付志凯表示，域、区域控制器需要具有高计算能力和专用功能的MCU嵌入式存储器，用于实时操作和空中软件更新。
因此，ST开发了Stellar系列高集成度MCU。Stellar内置Arm Cortex-R52多核处理器，有些内核是以锁步方式运行，有些内核采用分核运行模式，并具有2级存储器保护单元和低延迟的通用中断控制器。新MCU适用于达到汽车功能性安全标准ISO 26262的最高安全完整性等级ASIL-D的硬实时应用。新产品还有多个性能强大的加速器，用于安全数据路由、数据处理和运算功能 ，支持先进安全功能和各种通信命令与控制。
同时，Stellar引入了最先进的硬件支持虚拟化的处理器、服务质量设置、外设隔离，以及芯片互连层面的资源隔离等新功能。这些功能确保软件功能隔离没有相互干扰而且安全，独立的应用软件或虚拟ECU电控单元可以在同一颗MCU芯片上共存，支持同时存在多个ASIL安全级。
付志凯表示，Stellar采用了28nm FD-SOI工艺技术，兼顾了功耗及性能。同时，集成了非易失性相变存储器（PCM）。PCM读取速度快，具有闪存没有的单一位可修改功能，确保无线(OTA)不关机更新，即使更新整个存储器也不需要关机。除了更高的升级灵活性和更多的擦写次数外，运行期间单一位动态修改（无需擦除）通过刷新位消除单一位错误，扩大了安全性设置，并延长了存储器的使用寿命。
第三代半导体材料具有高热导率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率和高键合能等优点，可以满足现代电子技术对高温、高功率、 高压、高频以及高辐射等恶劣条件。尤其是可以解决电动汽车在续航及充电上的不足。
▲目前ST在硅、SiC及GaN上都有相应或规划的产能布局
为了满足供应安全和成本优化，ST正在加大力度进行第三代半导体生产的研发及并购，2019年底，ST完成对碳化硅晶圆厂商Norstel AB的并购。2020年，ST收购了GaN创新企业Exagan多数股权。
付志凯表示，除了在车载充电器（OBC）上，GaN还将应用于包括激光雷达驱动、数字音频功放等方向。
此次展会上，除了亮眼的小鹏汽车之外，ST还展示了多款极具特色的产品，包括：
汽车域控制器电源管理解决方案：
域控制器作为汽车运算决策的中心，其功能的实现依赖于主控芯片，主控芯片算力的提升成为汽车智能化升级的核心之一，其结构形式正由 MCU 向异构式 SoC 芯片方向升级。为支持汽车域控制器、尤其是自动驾驶域控制器高算力SoC所要求的大电流供电需求，ST新推出了一系列电源管理芯片STPM801、STPM802、STPM098、STSHB50。
电动汽车VCU解决方案：
ST的VCU方案以PowerPC架构的车规级MCU为核心，辅以高度集成的U-chip(L9788) 芯片，能够帮助客户快速构建整个系统。为帮助客户快速建立满足Autosar和功能安全需求的整车控制器，缩短客户开发时间，ST联合第三方设计公司上海革路电子科技有限公司，开发了VCU的参考设计。
ST 创新型All-In-One (O)LED 汽车尾灯驱动方案：
为应对更多发光单元和更加复杂的动态显示效果的尾灯设计趋势，ST新推出的尾灯驱动产品L99LDLH32，通道数量多并集成特有的CAN-FD Light接口，可以构成一种全新的分布式尾灯控制方式。各个尾灯驱动与尾灯ECU之间通过CAN-FD Light接口组成一个独立的尾灯网络，非常适用于空间跨度大（比如贯穿式尾灯）的尾灯布局和高像素数字化调光的应用场合。
ST正在通过自己的创新、投入与承诺，并结合广泛的合作伙伴，以及紧密的客户合作关系，不断降低汽车电子系统的开发门槛，以应对中国汽车产业对于创新的需求与渴望。
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