車輪上的計算機：聚焦三項汽車 IC 創新

今天的車輛在數千個 IC 上運行。以下是三款有趣的芯片，它們體現了汽車技術的多樣性。

當今道路上的很多數汽車要么是全/混合動力電動汽車 (EV)，要么是自動駕駛汽車 (AV)。在這些車輛中，有近1,400 顆 IC，其中數百個專用于點火、發動機管理、無線電、信息娛樂和電池子系統。 

本文將僅回顧一些汽車芯片公告，這些公告體現了當今汽車設計中技術的多樣性。

瑞薩電子推出用于電動汽車的IGBT

直流到交流電源轉換會在電動汽車中產生巨大的電力損失。瑞薩的目標是改進直流到交流逆變器，以減少這些損耗。8 月下旬，該公司宣布推出新的硅絕緣柵雙極晶體管(Si-IGBT) 系列，與行業標準的非硅基 IGBT 相比，該系列可將功率損耗降低 10%。AE5-IGBT基于瑞薩電子的 200 和 300 毫米晶圓技術，將于 2023 年初實現量產。

AE5 的一些關鍵電氣特性。圖片由瑞薩電子提供

IGBT 是一種功率晶體管，它提供高載流能力和使用電壓而不是電流的柵極控制。電動汽車制造商堅持使用 IGBT 而不是任何其他晶體管，因為它們能夠處理高電壓和電流，同時為逆變器電路提供必要的開關頻率，以驅動小型到大型電機。

瑞薩電子的 IGBT 將針對具有 750 V 至 1200 V 測試電壓的 400-800 V 逆變器。與當前市場相比，AE5-IGBT 的電流密度增加了 10%，并最大限度地減少了高溫下的開關損耗。Si-IGBT 提高了整體功率效率，一次充電即可將電動汽車推向更遠的距離。 

瑞薩電子還提供參考設計解決方案，即 xEV逆變器參考，它說明了如何將 IGBT、微控制器、電源管理 IC (PMIC)、柵極驅動器 IC 和快速恢復二極管 (FRD) 結合起來。開發人員可以通過運行 100 kW 樣本模型進行測試來模擬電機性能。 

恩智浦智能鑰匙安全芯片

隨著汽車行業增加更多無線或基于云的控制，OEM 還必須優先考慮安全性?？紤]到這一點，NXP Semiconductors 發布了其首款符合汽車標準的無鑰匙智能遙控鑰匙，提供汽車訪問、駕駛員授權、CCC 數字鑰匙和基于云的通信。 

恩智浦的最新設備NCJ37x安全芯片(SE)是一款帶有加密加速器的微控制器，可通過安全網絡提供智能訪問密鑰卡或車到云通信。加密加速器允許車輛的子系統在硬件級別運行類似軟件的功能，例如數據加密。這些加速器承載高度敏感的數據并像標準 CPU 一樣高效地計算。 

NCJ37x微控制器。圖片由恩智浦提供

NCJ37x 具有無源近場通信 (NFC) 接口，可在遙控鑰匙電池電量耗盡時用作備用電源。即使 NFC 無法存儲數據，NCJ37x也依賴于具有高達 400 kB 可用內存的 16 位 RISC（精簡指令集計算）CPU。NCJ37x可以與 NXP 的 NCJ38x 車側 SE 結合使用，以實現強大的保護。

NCJ37x SE 的一個獨特功能是能夠在單個 fob 上存儲多個數字密鑰，這類似于在單個智能手機上存儲銀行借記卡和信用卡。 

萊迪思發布新的汽車FPGA

Lattice Semiconductor 發布了一個 新的FPGA 系列，即CertusPro-NX，以解決汽車設計中的整體功耗問題。該器件還可用于擴展工業應用中的溫度范圍。

CertusPro-NX 可容納多達 10 萬個邏輯單元，并提供 7.3 Mb 的嵌入式內存以及 LPDDR4 片上內存支持，這是所謂的行業首創。LPDDR4 外部存儲器可以支持可靠的顯示處理、車載網絡和攝像頭處理。當前市場上的FPGA 缺乏外部存儲器，這為 CertusPro-NX 提供了優勢。 

Lattice的 Nexus 在 FDSOI 上與傳統的散裝 FPGA 的電路級比較。圖片由萊迪思半導體提供

這個新系列建立在萊迪思的 Nexus 平臺之上，該平臺提供了一個絕緣門層，有助于提供比標準 FPGA 多 50% 的功率。在功耗方面，由于其帶寬密集型設計，CertusPro-NX 的功耗比競爭FPGA 低 4 倍。 

通過 Nexus 平臺，CertusPro-NX 還受益于嵌入式大型 RAM 塊，這些 RAM 塊可以處理常見的 AI 算法，例如行駛里程估計和節能。 

原文：

https://www.allaboutcircuits.com/news/computers-on-wheels-a-spotlight-on-three-automotive-ic-innovations/