从新能源汽车到智能充电桩,富士通打造车联网存储IC完美阵列

亚德诺半导体
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随着新能源汽车产业和自动驾驶技术的推广,汽车半导体市场正迎来黄金发展时期。有资料显示,对于 L1 到 L5 等级的自动驾驶而言,在 L1 时自动驾驶的半导体成本只有约 150 美金,到 L3 等级提升至 600 美金,上升到 L4、L5 等级,整车的半导体成本将会达到 1200 美金。而这个快速增长的市场中,存储产品和技术并不为主流媒体关注。富士通电子元器件(上海)有限公司产品管理部总监冯逸新也在近日的一次活动中表示:“随着新基建的部署,充电桩的普及将快速促进新能源汽车的普及,无论是桩侧还是车侧,未来都将催生更多的高性能存储应用需求。”该公司作为非易失性内存FRAM的市场主力提供商,正以满足汽车市场需求最佳的性能迎来市场增长的甜蜜期。作为已经量产FRAM 20年之久,出货超过41亿颗的富士通,其自2017年开始先后推出多款可在高达125℃高温环境下运作的车规级FRAM产品,经过仅仅两年时间的市场推广,目前已成功打入了东风、金龙、宇通、上汽通用五菱、华晨宝马、一汽、御捷、江淮、奇瑞等整车厂的诸多Tier-1、Tier-2供应链。

从新能源汽车到智能充电桩,富士通打造车联网存储IC完美阵列

富士通AEC-Q100 Grade 1车规级FRAM产品线

极高耐久性、可靠性和极低迟延,特别的存储器给特别的汽车应用

随着5G、车联网等概念的兴起,整车ADAS、车载娱乐等功能正逐渐成为新一代智能汽车的标配,而多传感器融合以及大屏、多屏显示赋能下的车载软硬件系统无疑需要搭载更多的车载存储器。同时,这些存储器由于分布于各种不同类型的车载终端和硬件系统当中充当图像、视频甚至语音等数据内容的核心载体,其用量以及数据储存特性方面的需求往往大相径庭——或者经常进行数据擦写,或者需要更长的循环寿命,或者需要超高可靠性,等等。所以,要想成功打入车载存储市场,几乎没有一个完全的方案,独特性能满足特定应用场景存储需求的细分市场受到关注。

以新能源汽车中最核心技术之一VCU(整车控制单元)为例,VCU是整个控制系统的核心,通过采集电机及电池状态、加速踏板信号、制动踏板信号及其它执行器传感器控制器信号,可根据驾驶员的驾驶意图综合分析并做出相应判定后,监控下层的各部件控制器的动作。它负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等,从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作,可谓是汽车的大脑。

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FRAM在整车控制单元VCU中的应用

“VCU系统需要以每秒一次的速度去记录汽车行驶的当前状态以及发生故障时的变速器挡位、加速状况、刹车和输出扭矩等信息,而采用FRAM可以通过更简单的软件进行存储与读取,同时保证高速和高可靠性。”冯逸新介绍道。今年5月,富士通最新推出了车规级产品MB85RS2MLY,可在-40°C至+125°C温度范围内达到10兆次读/写次数,非常适合需要实时数据记录的应用(比如连续10年每天每0.1秒记录一次数据,则写入次数将超过30亿),可谓具有极高的数据写入耐久性和可靠性。

这些特性对于作为新能源汽车另一大核心技术的BMS(电池管理系统)来说同样至关重要。BMS需要实时记录数据和存储数据,其系统将以每秒或每0.1秒的频率实时和连续地记录电池单元的重要数据(故障信息,健康状况SOH和电量计量SOC等),同时监控电池的短期(最后几个充电周期60次/秒)和长期(整个电池寿命)电池性能。据冯逸新介绍:“举个简单的例子,电池单元电量一般维持在30%~75%之间表示正常运作,如有不均衡的情况则需从别的单元补充过来,这时系统需要检测记录电池单元的电量、温度、电压、电流等等数据,而且单次监测记录的时间不能间隔太长。“

因此,通过采用FRAM,汽车制造商能够大幅降低系统复杂度并提高数据完整性。事实上,FRAM的身影目前已经遍布诸如安全气囊数据储存(Airbag)、事故数据记录器(EDR)、新能源车CAN盒子(CAN-BOX)、新能源车载终端(T-BOX)、胎压监测(TPMS)、汽车驾驶辅助系统(ADAS)及导航与信息娱乐系统(infotainment)等新能源汽车关键电子系统。

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车规级FRAM,是满足汽车电子可靠性和无迟延要求的最佳存储器选择

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