滿足汽車客戶新層次要求,布局前瞻應(yīng)用方向——ADI于上海慕尼黑電子展展出多款軟硬件解決方案
雖然最近兩年消費(fèi)電子等終端市場(chǎng)并不景氣,但汽車市場(chǎng)仍保持著極大的發(fā)展前景。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),去年我國新能源汽車銷量達(dá)到688.7萬輛,同比增長93.4%,且連續(xù)8年保持全球第一。在汽車智能化和電氣化方面,中國已經(jīng)在技術(shù)和市場(chǎng)規(guī)模上走在了世界前列,以汽車電子作為重要業(yè)務(wù)的半導(dǎo)體廠商,也紛紛加大了在中國的投資和布局。ADI為了實(shí)現(xiàn)對(duì)中國本地汽車客戶的更好支持,實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶需求的精準(zhǔn)捕捉和快速響應(yīng),早在幾年前就成立了ADI中國產(chǎn)品事業(yè)部,實(shí)現(xiàn)了針對(duì)中國本土特色需求本地定義、研發(fā)和生產(chǎn)器件產(chǎn)品。
在近日2023年上海慕尼黑電子展上,我們有幸采訪到了ADI亞太區(qū)汽車業(yè)務(wù)市場(chǎng)總監(jiān)陳晟和ADI中國汽車電子事業(yè)部技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)沈飛,兩位就汽車市場(chǎng)發(fā)展、以及此次ADI參展的優(yōu)勢(shì)汽車類產(chǎn)品進(jìn)行了深入分享。
模擬+數(shù)字+軟件,滿足汽車客戶新層次要求
近年來車廠對(duì)于車型迭代的速度加快,整個(gè)汽車供應(yīng)鏈也發(fā)生了一系列的變化。與之前OEM、Tier1、Tier2的鏈型的供應(yīng)鏈體系不同,現(xiàn)在的生態(tài)鏈上各種合作方式變得更多,以及形成了一個(gè)網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。而不論是OEM還是Tier1等客戶,對(duì)于芯片供應(yīng)商也提出了新層次的要求——從之前需要單純的硬件產(chǎn)品,到現(xiàn)在更需要軟硬件一體的方案,助力其實(shí)現(xiàn)更龐大復(fù)雜的系統(tǒng),來滿足新汽車電子電氣架構(gòu)的轉(zhuǎn)型。
ADI一直以模擬和數(shù)字技術(shù)見長,而在敏銳捕捉到汽車客戶的這類需求之后,也已經(jīng)開始推出模擬+數(shù)字+軟件類的解決方案。據(jù)陳晟介紹,在汽車智能化方面,音視頻體驗(yàn)是ADI現(xiàn)在和未來關(guān)注的重點(diǎn)。例如在音頻方面,有ADI的A2B總線技術(shù)和音頻DSP等。特別值得一提的是,此次展會(huì)上展出的行人警示及主動(dòng)聲浪(AVAS/ESE) 軟件,就是一個(gè)軟硬件一體的方案,而且這種功能在新能源時(shí)代會(huì)成為不同車廠營造品牌調(diào)性的關(guān)鍵。
在視頻方面,ADI關(guān)注在吉比特多媒體串行鏈路(GMSL)技術(shù)上, 為汽車中提供可靠的高分辨率數(shù)字視頻傳輸。近年來智能汽車中屏幕和攝像頭的數(shù)量不斷提升,對(duì)于攝像頭像素和屏幕分辨率的提升也在不斷突破,這意味著數(shù)據(jù)帶寬的壓力越來越大,系統(tǒng)復(fù)雜度也越來越高。而基于GMSL鏈路的高性能SerDes芯片,能夠幫助整車廠顯著降低整體線纜和收發(fā)器成本,將會(huì)是ADI在視頻領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)。據(jù)沈飛介紹,ADI正在將GMSL技術(shù)推向極致,把能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量推到銅介質(zhì)能夠傳輸?shù)臉O限,這項(xiàng)技術(shù)也將支持成像雷達(dá)的連接。
“對(duì)ADI來講,首先我們持續(xù)在把整個(gè)系統(tǒng)的性能推到極限,同時(shí)能夠給用戶帶來盡可能節(jié)約的整體BOM成本。”陳晟表示,“另外,也最關(guān)鍵的,在如此高速的信號(hào)傳輸下,保證信號(hào)的完整性是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn),ADI經(jīng)過多年的迭代已經(jīng)解決了很多問題,產(chǎn)品的成熟度是非常高的。這也是ADI的GMSL技術(shù)能夠帶給車廠和用戶的價(jià)值?!?
圖:ADI亞太區(qū)汽車業(yè)務(wù)市場(chǎng)總監(jiān)陳晟
在汽車電氣化方面,BMS無疑是ADI投資的重點(diǎn)。目前ADI已經(jīng)推出了7代BMS的產(chǎn)品,一方面不斷在通道數(shù)方面逐步提高來滿足市場(chǎng)需求,另一方面在每一代之間也會(huì)疊加一些小的功能或性能提升,整體來通過小步迭代的方式確保質(zhì)量可靠并且隨時(shí)貼近市場(chǎng)需求。ADBMS1818就是針對(duì)中國本土研發(fā)的一款18通道BMS芯產(chǎn)品,在國內(nèi)量產(chǎn)兩年的時(shí)間內(nèi)反響也非常好。另外無線BMS也是BMS發(fā)展的重要技術(shù)方向,ADI也推出了相應(yīng)的解決方案。同樣的,在BMS硬件芯片之上,ADI也會(huì)疊加一些譬如說生命周期管理回收等軟性服務(wù),來更好地服務(wù)客戶。
除了BMS外,在電氣化方面ADI還提供了非常豐富的電源產(chǎn)品組合,包括SiC的驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品等。而像一些ADI具備優(yōu)勢(shì)的生命體征監(jiān)測(cè)方案,也在汽車DMS應(yīng)用中非常具有前景;包括IMU等產(chǎn)品在自動(dòng)駕駛等方面,也可以作為硬件預(yù)埋供客戶所選擇。
總體而言,ADI在汽車領(lǐng)域的布局非常專注和聚焦,那就是結(jié)合ADI的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),幫助客戶解決實(shí)地落地的問題,將性能迫近極限。接下來我們重點(diǎn)分享幾個(gè)ADI在此次慕尼黑電子展展出的汽車應(yīng)用demo。
最新無線BMS ADBMS6832:電池全生命周期數(shù)據(jù)追溯
ADI此次展出了ADBMS1816、ADBMS1818和ADBMS6832。其中前兩款均是由中國產(chǎn)品事業(yè)部本土化打造的BMS產(chǎn)品,分別支持16通道和18通道高精度電壓測(cè)量。而ADBMS6832則是屬于無線BMS(wBMS)系列的最新產(chǎn)品,采用了18通道模擬前端采樣芯片ADBMS6832,內(nèi)部集成36顆ADC來實(shí)現(xiàn)ASIL-D功能安全目標(biāo),能夠?yàn)?OEM 提供超高的靈活性以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車的量產(chǎn)。
據(jù)陳晟分享,無線BMS在汽車上應(yīng)用落地能夠幫助客戶解決幾大痛點(diǎn)。首先是能夠?qū)崿F(xiàn)線纜減重,降低線纜的復(fù)雜度,這一點(diǎn)在汽車應(yīng)用上顯得尤為明顯。第二,無線BMS能夠提升裝配效率。由于當(dāng)前很多電池包還是要靠人工去裝配,所以不得不受限于人的效率;而在市場(chǎng)快速增長的時(shí)候,產(chǎn)能往往就是一個(gè)瓶頸,這時(shí)候裝配效率的提升對(duì)客戶來說是一個(gè)福音。此外人工裝配不可避免會(huì)遇到一些操作失誤,可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電池包失效或運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)質(zhì)量和安全隱患,而無線BMS在一定程度上可以避免掉一部分人工裝配失效的問題。第三點(diǎn),無線BMS能夠更好地實(shí)現(xiàn)電池全生命周期的追溯。截至目前已有一部分電動(dòng)汽車運(yùn)行超過10年,電池已經(jīng)進(jìn)入了報(bào)廢狀態(tài)。如何妥善處理好這些新能源電池的回收再利用,是一個(gè)非常重要的話題。而無線BMS為解決這一問題提供了很好的技術(shù)路徑,每一個(gè)芯片上都有一個(gè)專屬的ID號(hào),在安裝到電池包之后就等于電池包也有了一個(gè)專屬的ID號(hào),可以將該電池包的所有數(shù)據(jù)通過云端保存下來。這樣在電池從生產(chǎn)到報(bào)廢的全生命周期內(nèi),都有完整的健康數(shù)據(jù)記錄。在電池梯次利用領(lǐng)域不同的參與者,都可以對(duì)照自己獲得的電池的ID號(hào),去清楚查看和追溯該電池包的過去使用數(shù)據(jù)。
據(jù)悉,ADI的無線BMS方案已經(jīng)在通用汽車全球最新一代電動(dòng)車平臺(tái)——奧特能平臺(tái)上全面鋪開,在國內(nèi)像通用旗下的凱迪拉克、別克等品牌的新能源汽車的電池中都可以看到ADI的無線BMS的身影。
行人警示及主動(dòng)聲浪(AVAS/ESE)軟件:符合安全法規(guī)同時(shí)營造品牌調(diào)性
在電動(dòng)汽車時(shí)代,行人警示/主動(dòng)聲浪一方面有著強(qiáng)功能性需求,為行人提供警示音,幫助駕駛員提高行車安全性;另一方面又能夠幫助車廠建立品牌形象,營造出獨(dú)特的品牌調(diào)性和駕駛氛圍。因此ADI基于領(lǐng)先的音頻DSP產(chǎn)品,為客戶推出了行人警示及主動(dòng)聲浪(AVAS/ESE) 軟件。
ADI行人警示及主動(dòng)聲浪(AVAS/ESE)軟件在電動(dòng)車上支持行人警示+ 外部聲浪,富有科技感和未來感,能夠?qū)?biāo)豪華電車聲階,并可進(jìn)行聲浪定制。同時(shí)在燃油車上也可以定制豐富的聲浪,模擬4/6/8/12 缸等。
做AVAS/ESE軟件實(shí)際會(huì)遇到非常多的挑戰(zhàn),需要考慮到法規(guī)的因素、用戶的因素、車廠的要求及聲學(xué)的美感。據(jù)沈飛表示,雖然AVAS/ESE軟件充滿了挑戰(zhàn),但同時(shí)也非常有意思。聲學(xué)是一門玄學(xué),關(guān)系到很多用戶的體驗(yàn),來自用戶的反饋非常重要,而在這一點(diǎn)上,ADI已經(jīng)取得了一些成績,獲得了一些頭部客戶的認(rèn)可和采納。
圖:ADI中國汽車電子事業(yè)部技術(shù)市場(chǎng)總監(jiān)沈飛
而在未來,AVAS/ESE軟件還會(huì)在包括噪聲抑制等傳統(tǒng)NVH上進(jìn)行嘗試和開發(fā),而且更進(jìn)一步未來可能也不僅僅局限于支持ADI SHARC的DSP處理器,也可能支持更多的處理器載體。這都會(huì)是ADI在主動(dòng)聲浪軟件上未來的探索方向。
E2B總線:簡化以太網(wǎng)與邊緣節(jié)點(diǎn)連接
E2B是ADI順應(yīng)整車以太網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)、在今年最新發(fā)布的創(chuàng)新技術(shù),旨在簡化以太網(wǎng)與邊緣節(jié)點(diǎn)之間的連接。以太網(wǎng)目前比較多的還是在主干網(wǎng)部分的架設(shè),從主干網(wǎng)到各個(gè)末端的傳感器ECU和控制器的節(jié)點(diǎn)之間所謂最后一兩米的軟件打通,其實(shí)仍有空白。“E2B希望解決最后一兩米的以太網(wǎng)化,而且它不需要在末端布置比較復(fù)雜的軟件就實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)的鋪設(shè)。”沈飛分享到。
據(jù)現(xiàn)場(chǎng)介紹,ADI用于10BASE-T1S的E2B(以太網(wǎng)-邊緣總線)低復(fù)雜度以太網(wǎng)實(shí)施方案,無需在邊緣節(jié)點(diǎn)中采用MCU,可簡化設(shè)計(jì)過程。
E2B的物理層是兼容T1S的,客戶甚至可以直接把E2B的節(jié)點(diǎn)無縫地掛在T1S的網(wǎng)絡(luò)里;但E2B采用了自有的定制MAC層以及一些協(xié)議層的服務(wù),來幫助客戶在應(yīng)用層打通從主干網(wǎng)到末端節(jié)點(diǎn)的一條通路。即插即用是E2B的一大優(yōu)勢(shì),此外可以降低現(xiàn)有網(wǎng)關(guān)的算力消耗,在一些場(chǎng)景中可以直接替換掉傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān),實(shí)現(xiàn)客戶整體設(shè)計(jì)成本和復(fù)雜度有效降低。
目前,第一代的E2B支持毫安級(jí)別的電流傳輸,而在下一代中有計(jì)劃能夠完整支持PoE。沈飛表示,類似A2B的演進(jìn)歷程,E2B的帶載能力也會(huì)越來越強(qiáng)。
結(jié)語
基于自身長期的技術(shù)積累和應(yīng)用理解,ADI在汽車領(lǐng)域持續(xù)加大布局,提供頗具前瞻性的方案,旨在解決客戶的多層次實(shí)際問題,并幫助客戶在減少BOM成本的同時(shí),將性能逼近極限。
目前汽車電子業(yè)務(wù)已經(jīng)占到了ADI全球營收中21%的份額,而隨著整個(gè)汽車行業(yè)繼續(xù)從量變到向價(jià)值需求增強(qiáng),ADI在汽車領(lǐng)域的這些前瞻的、探索方向的布局,將會(huì)逐步落地、加速商用鋪開,助力業(yè)績迎來新的增長。