汽車電子電氣(E/E)架構(gòu)正快速演進，電氣化與軟件定義汽車 (SDV)的發(fā)展重塑了汽車設(shè)計。整車廠不再簡單地增加電子控制單元 (ECU)，而是轉(zhuǎn)向區(qū)域架構(gòu)，以降低系統(tǒng)復(fù)雜度、提升可擴展性并加快軟件部署速度。

與此同時，不斷增長的功率需求和能效要求正推動48V成為下一代低壓骨干架構(gòu)。面對日益增長的車輛功率需求，傳統(tǒng)的12V系統(tǒng)已無法提供整車廠所需的能效或冗余空間。這必然推動下一代電動和混合動力平臺向48V架構(gòu)轉(zhuǎn)型，也給工程師帶來了嚴峻的新挑戰(zhàn)。為此，恩智浦推出了一款可直接采用的48V區(qū)域ECU解決方案，該方案集成了數(shù)據(jù)管理、配電和音頻功能，旨在幫助減少工程開銷，加快產(chǎn)品上市進程。

恩智浦CoreRide Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)提供了一個完整的A樣品級ECU，集成了優(yōu)化的芯片、智能電源管理以及預(yù)集成的安全認證軟件。作為首個基于恩智浦CoreRide平臺開發(fā)的完整的區(qū)域ECU參考系統(tǒng)，它采用系統(tǒng)級方法，結(jié)合了高性能計算、確定性網(wǎng)絡(luò)連接功能和深度集成的軟件。這為整車廠和一級供應(yīng)商提供了一個穩(wěn)定、可擴展的軟件定義汽車架構(gòu)基礎(chǔ)，使工程團隊能夠?qū)Ｗ⒂谟脩趔w驗等差異化功能的開發(fā)。

恩智浦CoreRide Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)是一款高性能、完全集成的軟硬件解決方案，旨在通過規(guī)?；瘧?yīng)用解鎖48V架構(gòu)的潛力。

計算、網(wǎng)絡(luò)連接與48V電源域

從硬件角度來看，Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)是一個高性能區(qū)域控制器，具有3個關(guān)鍵作用。

首先是提供原始計算性能，用于管理車身系統(tǒng)、診斷以及混合關(guān)鍵工作負載。

其次是作為網(wǎng)關(guān)，通過以太網(wǎng)、CAN FD或LIN網(wǎng)絡(luò)進行智能數(shù)據(jù)路由。

最后是負責區(qū)域功能的電源分配和轉(zhuǎn)換，集成了一個8通道音頻放大器，以支持將音頻放大功能直接嵌入?yún)^(qū)域ECU的行業(yè)趨勢。

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該設(shè)計的核心是恩智浦S32K5微控制器系列，該系列搭載了Arm Cortex-M7和Cortex-R52內(nèi)核，支持單核、多核或鎖步內(nèi)核配置。憑借創(chuàng)新的磁阻式隨機存取存儲器 (MRAM) 技術(shù)、硬件安全 (包括后量子特性)、多層隔離以及ASIL D功能安全等級，S32K5能夠?qū)崿F(xiàn)安全、可靠且可擴展的區(qū)域控制器。

為增加設(shè)計靈活性，設(shè)計人員可以定義具體的板要求，例如CAN或LIN通道的數(shù)量?？蛻暨€可以從其首選供應(yīng)商處采購次要組件，進一步定制參考設(shè)計，以完成整個系統(tǒng)。

恩智浦CoreRide Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖。

完全集成的軟硬件解決方案

依托恩智浦CoreRide平臺，Z248區(qū)域控制系統(tǒng)化解了軟件定義汽車開發(fā)過程中關(guān)鍵的集成難題。通過與領(lǐng)先的軟件合作伙伴緊密協(xié)作，恩智浦提供了一個深度集成的板級支持包 (BSP) 解決方案。該方案不僅涵蓋微控制器抽象層 (MCAL) 及實時驅(qū)動 (RTD)，還垂直延伸至中間件，并在整個電路板層面水平覆蓋模擬器件。

該解決方案預(yù)集成了Vector軟件平臺 ，使整車廠和一級供應(yīng)商能夠直接連接他們的應(yīng)用軟件。他們可以在更短的時間內(nèi)獲得功能完備的ECU，從而簡化開發(fā)流程，并確保在區(qū)域ECU架構(gòu)中實現(xiàn)無縫集成。Vector軟件平臺與恩智浦CoreRide Z248的緊密集成，能夠?qū)有袨榈汝P(guān)鍵績效指標進行有價值的優(yōu)化，確?？焖?、確定的ECU可用性。

該方案還提供了一個支持持續(xù)集成/持續(xù)測試/持續(xù)交付 (CI/CT/CD) 的環(huán)境，適用于快速采用、持續(xù)構(gòu)建，并通過更高頻的端到端反饋循環(huán)來加速提升軟件質(zhì)量。此外，考慮到區(qū)域ECU需要高且可預(yù)測的性能，Z248區(qū)域控制系統(tǒng)包含了全面的驗證 (功能、非功能、壓力、可靠性和魯棒性)，以及從整車級用例中提煉出的40多項經(jīng)過優(yōu)化的關(guān)鍵績效指標。這使得工程師能夠立即對系統(tǒng)行為進行基準測試，并充滿信心地進行規(guī)?；瘮U展。

恩智浦CoreRide Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)軟件架構(gòu)。

滿足不斷演進的汽車需求

無論是純電動汽車 (BEV)、插電式混合動力汽車 (PHEV) 還是內(nèi)燃機 (ICE) 汽車平臺，車輛的電氣化與軟件驅(qū)動化程度正日益加深。這意味著車輛將集成更多傳感器、執(zhí)行器，承擔更繁重的計算任務(wù)，并需要頻繁進行無線 (OTA) 升級。相應(yīng)地，由于整車廠要應(yīng)對市場對高級安全、豐富功能及卓越用戶體驗的需求，汽車開發(fā)周期正不斷縮短。

恩智浦CoreRide Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)旨在加速這一轉(zhuǎn)型進程：對于初涉區(qū)域架構(gòu)的團隊，它提供了一個高質(zhì)量、完全集成的開發(fā)起點；對于已著手實施區(qū)域控制的團隊，則提供了一個充分優(yōu)化的區(qū)域ECU解決方案。無論何種情況，恩智浦都致力于大幅降低開發(fā)門檻，助力業(yè)界更快邁向可擴展的軟件定義汽車架構(gòu)。

Z248區(qū)域控制系統(tǒng)預(yù)計將于2026年底前全面上市。了解關(guān)于恩智浦CoreRide Z248區(qū)域控制參考系統(tǒng)的更多信息，以及向48V區(qū)域控制轉(zhuǎn)型的前沿動態(tài)，點擊這里>>

本文作者

Times Shi，恩智浦半導(dǎo)體系統(tǒng)市場營銷經(jīng)理，專注于下一代區(qū)域控制器解決方案及48V汽車電源系統(tǒng)。他常駐慕尼黑，與全球整車廠、一級供應(yīng)商及生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴共同定義架構(gòu)，加速推動創(chuàng)新、可擴展的區(qū)域平臺落地應(yīng)用。其職業(yè)生涯始于韓國，擔任混合信號電路設(shè)計工程師，從事先進半導(dǎo)體工藝節(jié)點的開發(fā)工作。隨后他轉(zhuǎn)向代工廠業(yè)務(wù)的技術(shù)營銷領(lǐng)域，涵蓋通信、CMOS圖像傳感器及非易失性存儲器。在擔任現(xiàn)系統(tǒng)職務(wù)之前，他曾出任汽車微控制器產(chǎn)品經(jīng)理，負責制定產(chǎn)品路線圖并探索區(qū)域控制器應(yīng)用的新機遇。Times Shi出生于中國，持有瑞士IMD商學院的工商管理碩士學位以及韓國仁荷大學的工程碩士學位。