為滿足汽車消費者對舒適、安全、資訊以及娛樂的需求，以微控制器、微處理器為基礎(chǔ)的系統(tǒng)正引爆各種新應(yīng)用的誕生，以及汽車制造商與晶片公司之間的合作。11月初，在法國舉辦的一場“國際汽車電子大會(International Automotive Electronics Congress)”，即是因為半導(dǎo)體供應(yīng)商與汽車制造商之間日益增加的合作，而舉辦的一場論壇。  

不過根據(jù)該場會議所透露的訊息，盡管市場在短期之內(nèi)對車用微控制器以及基于處理器的系統(tǒng)級晶片(SoC)存在巨大的需求，但長期的贏家將會是那些利用系統(tǒng)級(system-level)、整車(whole-vehicle)等方法，協(xié)助汽車製造商以較少的微控制器進行設(shè)計和電子整合的晶片及EDA供應(yīng)商。  

根據(jù)市場研究公司Databeans分析，汽車半導(dǎo)體市場在2006年總計為180億美元，預(yù)計在2012年將達到290億美元，平均年成長率為8%。另一家市場研究公司Frost & Sullivan則預(yù)測，在同一時段，主動式安全系統(tǒng)(active safety system)市場規(guī)模，將從大約130億美元成長到213億美元左右。  

而此一成長趨勢也在位居飛思卡爾(Freescale)與英飛凌(Infineon)之后，排名全球第三大的車用半導(dǎo)體供應(yīng)商意法半導(dǎo)體(ST)的財報中證實。ST的汽車產(chǎn)品部門2006年銷售額為13.6億美元；而在1996年，該公司整個汽車產(chǎn)品線的銷售額還不到4億美元。ST在車用半導(dǎo)體市場的年複合成長率(CAGR) 預(yù)測為14%，高于該市場本身約6%的CAGR。而展望未來10年，ST計劃維持10%以上的年複合成長率。  

汽車市場提供芯片制造商前景看好的營收潛力，而汽車制造商也把芯片供應(yīng)商視為協(xié)助其改善油耗效率、二氧化碳排放量以及安全性的途徑。而事實上，各家汽車制造商也正面臨必須進行以上改善的壓力。  

各國法規(guī)迫使汽車制造商尋求更環(huán)保與安全的技術(shù)  

歐洲委員會(European Commission)企業(yè)和工業(yè)總局所屬汽車單位的主管官員Reinhard Schulte-Braucks表示，汽車制造商必須協(xié)助減少二氧化碳排放量，以達到2012年120g/km的共同目標，并透過採用各種防撞術(shù)增強道路安全性。以上各項要求都詳細記載在歐洲委員會所推動的「CARS 21」(Competitive Automotive Regulatory System of the 21st Century，21世紀競爭性汽車法規(guī)系統(tǒng))策略之中。  

雷諾汽車(Renault)電子工程網(wǎng)路總監(jiān)Remi Bastien表示，強制性環(huán)保法規(guī)、高安全性汽車以及各種低成本技術(shù)為車廠帶來了許多壓力，而採用電子技術(shù)則是解決問題的關(guān)鍵。  

「我們正處于兩種平行趨勢互補的連接點(context)，」Bastien表示：「消費者需求以及來自政府的環(huán)保要求正呈指數(shù)上升。每隔5年，對污染氣體排放的標準要加倍，同時要求二氧化碳排放減少20%。此外消費者期望越來越多的舒適性、安全性，以及對遠端資通訊系統(tǒng)的鏈接數(shù)量。遵循摩爾定律(Moore’s Law)的電子科技為因應(yīng)這些挑戰(zhàn)帶來了許多機會；而我們也試圖建立車廠與晶片供應(yīng)商之間的雙贏關(guān)係?！?nbsp; 

Freescale資深副總裁暨該公司歐洲、中東以及非洲市場總經(jīng)理Denis Griot指出，在1970年代，因美國加推行空氣潔淨(jìng)法桉(Clean Air Act)，使微控制器(MCU)首次進入汽車領(lǐng)域，以對引擎進行控制：「馬達控制這種應(yīng)用使MCU技術(shù)朝越來越好的方向演變；在過去的10年當(dāng)中，MCU的運算性能已經(jīng)增加了20倍，而資料數(shù)據(jù)處理能力增加了7倍?！?nbsp; 

Griot表示，電子技術(shù)進軍汽車的第一波是透過MCU的應(yīng)用來對引擎進行控制，第二波則會是采用電子技術(shù)提升汽車的安全性：「車禍事故對歐洲經(jīng)濟帶來的沖擊影響，每年總計達到800億歐元(約1,200億美元)，因此我們對于安全性議題絕不能妥協(xié)。」  

電子技術(shù)進軍汽車的第二波攻勢，必須得在車輛結(jié)構(gòu)上做變化；Griot補充，諸如ABS、車輛安全性控制，以及乘員保護這樣的功能，迄今為止都是彼此之間獨立，不過這些功能之間必須彼此通訊以獲得最佳化的安全性。此外，新型的駕駛員輔助系統(tǒng)──如自主巡航控制、車道偏離警報以及夜視、盲點偵測等功能也將被推出，這些都需要半導(dǎo)體感測器以及高性能的處理器、記憶體。  

當(dāng)把安全性應(yīng)用到整個汽車系統(tǒng)時，關(guān)鍵是解決感測、啟動(actuation)、通訊、互連、動力以及運算的可靠性問題。這意味著需要完全冗馀(redundancy)的安全性──這是由軍事航太領(lǐng)域所開發(fā)的一種標準方法。  

「透過晶片冗馀實現(xiàn)的安全性將是另一個技術(shù)突破，它將有助于將被動式安全推向主動式───甚至是預(yù)防性安全的演進；」Griot表示：「我們已與德國汽車零組件供應(yīng)商Continental合作開發(fā)一種三核心解決方桉，這些核心會協(xié)同工作、自我控制，并提供降低能源消耗以及滿足安全性及容錯約束(fault-tolerance)所需要的運算以及控制性能?！?nbsp; 

在其名為「Space」的設(shè)計專桉中，F(xiàn)reescale與Continental計劃開發(fā)一款採用Freescale的Power架構(gòu)之三核心、32位元MCU。  

更具整合性的設(shè)計將是未來汽車系統(tǒng)發(fā)展趨勢  

此外Infineon也為汽車應(yīng)用推出不同種類的MCU，包括Audo和Audo NG系列元件；此外還有結(jié)合了具獨立週邊設(shè)備控制處理器的TriCore MCU。這種架構(gòu)據(jù)說適合于引擎控制以及其它動力系統(tǒng)應(yīng)用所需的、決定論(deterministic)的即時性能。  

「多核心方法潛力十足，也是我們策略的一部份；」Renault的Bastien表示：「不過這在短期內(nèi)不會實現(xiàn)，因為我們并沒有掌握每一個電子控制單元(ECU)；在動力系統(tǒng)部分，僅試過採用一個ECU對引擎和變速箱進行控制。關(guān)于Autosar汽車標準，我們可能會從眾多微控制器當(dāng)中選擇一個來試產(chǎn)許多模組，但在2012年以前不會量產(chǎn)?！?nbsp; 

至于Autosar標準將如與多核心處理器結(jié)合？在PSA Peugeot Citroen負責(zé)Autosar計畫的Alain Gilberg表示，這得到2009年該計畫完成時才會知道：「我們將繼續(xù)進行Autosar標準訂定工作，并且希望在將來能把多核心方法完全導(dǎo)入該標準?！?nbsp; 

Griot則透露，已有應(yīng)用于全面和整體整合(comprehensive and holistic integration)的技術(shù)建構(gòu)模組(building block)問世，包括啟動器、感測器以及微處理器。不過如何選擇正確架構(gòu)以及設(shè)計方法的挑戰(zhàn)依舊。「我們必須首先把各種技術(shù)整合起來；」Griot并指出，F(xiàn)reescale與ST已在2007年簽署了一項合作協(xié)議，以加速微處理器整合的過程。  

Bastien表示：「Renault在系統(tǒng)方法上投入了龐大資源。例如，軟體可以透過合適的演算法而消除對一些感測器的需求。系統(tǒng)的規(guī)模越大，在各供應(yīng)商之間所需的合作協(xié)調(diào)也越多。在實際意義上，加速系統(tǒng)整合的最佳途徑，就是與我們的供應(yīng)商一起定義整合各種功能的可能性，以期能夠提升晶片制造商最先進技術(shù)的價值。而Autosar就是實現(xiàn)這些整合的良好機會?！?nbsp; 

「我們需要掌握全局系統(tǒng)方法并擁有一個全面的系統(tǒng)；」Gilberg表示：「我們需要這麼多ECU，就是因為系統(tǒng)被分割成許多部分。」  

Infineon汽車系統(tǒng)資深主管Patrick Leteinturier也表示，對減少車輛中ECU的數(shù)量、以及減少它們之間的互連的需求，可望帶來更為集中的架構(gòu)的出現(xiàn)，因而提高效率及可靠性、降低複雜性并獲得更高的成本效益。  

Griot總結(jié)指出：「我們正處于一個轉(zhuǎn)捩點──由軟體帶來的創(chuàng)新將超越硬體的創(chuàng)新。我認為，我們除了鼓勵創(chuàng)新之外別無選擇。我們需要采用軟體/硬體自上而下(top-down)的架構(gòu)方法進行突破；這種方法將使整個系統(tǒng)更為便宜且車輛更為安全?！?nbsp;