注:本文轉(zhuǎn)載自NE時(shí)代
當(dāng)軟件定義汽車(SDV)從概念走向規(guī)?;涞?,一場深刻的電子電氣架構(gòu)革命正在席卷整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的分布式ECU架構(gòu)已難以支撐智能汽車的算力需求與功能迭代,"中央計(jì)算+區(qū)域控制"的新型架構(gòu)正以驚人的速度成為行業(yè)主流。據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示,2025年中國市場前裝標(biāo)配區(qū)域控制器(ZCU)的車型交付量已達(dá)289.90萬輛,同比增長92.79%,年度滲透率突破10%。這一標(biāo)志性節(jié)點(diǎn)意味著,ZCU正從高端車型的"選配"快速轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芷嚨?標(biāo)配"。

在這場架構(gòu)升級的浪潮中,半導(dǎo)體技術(shù)扮演著至關(guān)重要的角色。區(qū)域控制器不僅作為數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)通過高速以太網(wǎng)與中央計(jì)算機(jī)通信,更需要同時(shí)承擔(dān)高效配電與可靠邊緣通信的雙重使命。如何在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)通信確定性、功率效率與系統(tǒng)可靠性的完美平衡,成為擺在車企與Tier1面前的核心挑戰(zhàn)。作為全球領(lǐng)先的汽車半導(dǎo)體供應(yīng)商,安森美(onsemi)憑借在車載通信、功率器件與智能配電領(lǐng)域的深厚積累,正以"系統(tǒng)級組合"的創(chuàng)新思路,為區(qū)域控制架構(gòu)構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座。
以太網(wǎng)成為架構(gòu)升級的核心載體
2026年4月的汽車行業(yè)格外熱鬧,在北京車展上,首次設(shè)立的"艙駕一體"技術(shù)專題展區(qū)成為全場焦點(diǎn),各大廠商集中展示了"中央計(jì)算+區(qū)域控制"的最新技術(shù)路徑。而在稍早舉辦的以太網(wǎng)峰會(huì)上,車載以太網(wǎng)的技術(shù)創(chuàng)新與規(guī)?;瘧?yīng)用更是成為行業(yè)熱議的核心話題。
這兩場盛會(huì)傳遞出一個(gè)共同的信號:高帶寬、低延遲的以太網(wǎng)正在成為連接中央計(jì)算機(jī)與區(qū)域控制器、邊緣節(jié)點(diǎn)的核心載體。在以太網(wǎng)峰會(huì)上,安森美不僅分享了10BASE-T1S以太網(wǎng)技術(shù)解析及PLCA協(xié)議相關(guān)機(jī)制,更通過五大demo全面展示了10BASE-T1S在高精度同步、集中控制、冗余可靠性、遠(yuǎn)距離抗噪等方面的技術(shù)優(yōu)勢,為車載以太網(wǎng)的落地應(yīng)用提供了寶貴的技術(shù)參考。
然而,架構(gòu)升級的道路并非一帆風(fēng)順。隨著區(qū)域控制器的普及,行業(yè)正面臨著雙重挑戰(zhàn):在通信層面,傳統(tǒng)分布式ECU之間的低帶寬、點(diǎn)對點(diǎn)通信難以滿足中央計(jì)算對高吞吐量與低延遲的需求,邊緣傳感器與執(zhí)行器的接入需要兼顧實(shí)時(shí)性與確定性;
同時(shí),由于區(qū)域控制器通常部署在靠近線束和電磁環(huán)境惡劣的位置,對信號完整性、抗噪及魯棒性提出了更高要求。在功率驅(qū)動(dòng)層面,高度集成的功率器件需要在有限散熱條件下同時(shí)平衡效率、EMI與負(fù)載保護(hù)等功能,以滿足緊湊設(shè)計(jì)需求;
此外,從傳統(tǒng)熔斷器到智能電子保護(hù)的升級也勢在必行,以支撐整車功能安全與遠(yuǎn)程維護(hù),真正適配軟件定義汽車的迭代升級。
全棧式產(chǎn)品矩陣:覆蓋通信、驅(qū)動(dòng)、配電三大核心維度
面對這些挑戰(zhàn),安森美強(qiáng)調(diào)以"系統(tǒng)級組合"降低客戶集成與驗(yàn)證成本,圍繞智能車燈、車門控制、ZCU電源管理等汽車核心應(yīng)用場景,打造了覆蓋"邊緣通信-功率驅(qū)動(dòng)-智能配電"的全棧式系統(tǒng)解決方案。
10BASE-T1S以太網(wǎng):將確定性連接延伸至邊緣節(jié)點(diǎn)
在邊緣通信領(lǐng)域,隨著車內(nèi)傳感器與執(zhí)行器數(shù)量的爆發(fā)式增長,傳統(tǒng)LIN/CAN總線已難以同時(shí)滿足帶寬、實(shí)時(shí)性與可擴(kuò)展性的需求,導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)復(fù)雜、調(diào)試周期拉長。為此,安森美推出了兩款車規(guī)級10BASE-T1S MAC-PHY收發(fā)器,專為ZCU與車門、車燈、座椅等邊緣節(jié)點(diǎn)的下游通信而設(shè)計(jì)。
NCV7410作為基礎(chǔ)款產(chǎn)品,完全符合IEEE 802.3cg標(biāo)準(zhǔn),集成MAC+PHY與PLCA調(diào)和子層,通過SPI接口與MCU通信,工作溫度范圍覆蓋-40°C至+125°C,支持基礎(chǔ)休眠喚醒功能。而T30HM1TS2500則是基于全新Treo平臺(BCD65工藝)的增強(qiáng)型產(chǎn)品,采用更小的QFNW-20封裝(4×4mm),工作溫度擴(kuò)展至-40°C至+150°C,支持TC10休眠喚醒(休眠電流僅35μA)、TC14拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)與距離測量、時(shí)間戳、線束缺陷檢測(HDD)等高級功能,并支持VBAT直接供電(最高48V)。
這兩款產(chǎn)品的核心競爭力在于PLCA(物理層沖突避免)機(jī)制,它徹底消除了傳統(tǒng)以太網(wǎng)CSMA/CD機(jī)制下的數(shù)據(jù)碰撞問題,從根本上保證了通信的實(shí)時(shí)性和確定性。更值得一提的是,安森美獨(dú)有的ENI增強(qiáng)抗噪模式將抗干擾能力提升至遠(yuǎn)超IEEE標(biāo)準(zhǔn)的水平,并將網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍提升近2倍,完美適配車身域復(fù)雜的線束環(huán)境。
PowerTrenchT10 MOSFET:中低壓功率轉(zhuǎn)換的新標(biāo)桿
在功率驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域,區(qū)域控制器將更多功率器件集中在同一盒體內(nèi),效率、散熱與EMI往往成為量產(chǎn)驗(yàn)證過程中反復(fù)迭代的痛點(diǎn)。為此,安森美推出了繼T6/T8之后的最新一代屏蔽柵極溝槽技術(shù)——PowerTrenchT10MOSFET,涵蓋40V和80V電壓等級,分為T10M(電機(jī)控制優(yōu)化)和T10S(高頻開關(guān)優(yōu)化)兩個(gè)子系列。
T10技術(shù)帶來的性能提升是全方位的:業(yè)界領(lǐng)先的低RDS(on)比前代降低30%-40%,40V產(chǎn)品可低至0.42mΩ,80V產(chǎn)品如NTBLS1D1N08XTXG達(dá)到1.1mΩ,可承載299A連續(xù)電流;柵極電荷(Qg)和輸出電荷(Qoss)降低兩倍以上,開關(guān)損耗實(shí)現(xiàn)減半;軟恢復(fù)體二極管的低Qrr和軟恢復(fù)特性大幅降低了振鈴、過沖和EMI;UIS能力提升約10%,更好地滿足電機(jī)等感性負(fù)載的要求。
同時(shí),T10系列提供TCPAK57(頂部散熱)、SourceDown雙冷封裝、Advanced QFN56 Gen2等多種先進(jìn)封裝選項(xiàng),靈活適應(yīng)不同的功率密度需求。目前,該系列已通過AECQ101認(rèn)證,并獲得佛瑞亞海拉(FORVIAHELLA)的戰(zhàn)略合作,在其先進(jìn)汽車平臺全面采用。
智能配電與保護(hù):eFuse+SmartFET重塑供電安全
在智能配電領(lǐng)域,當(dāng)區(qū)域控制器承接更多負(fù)載供電時(shí),傳統(tǒng)"保險(xiǎn)絲+繼電器"方案在保護(hù)速度、可復(fù)位與故障定位上的短板被進(jìn)一步放大,直接影響整車可靠性與售后效率。為此,安森美提供了可復(fù)位的智能保護(hù)開關(guān)方案,全面替代傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲和繼電器。
NIV3071作為四通道60VeFuse,每通道支持2.5A,并聯(lián)可達(dá)10A,響應(yīng)速度比傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲快100倍以上,特別適用于攝像頭、雷達(dá)、LED車燈等敏感負(fù)載的保護(hù)。而NCV841x系列SmartFET則是自保護(hù)低側(cè)MOSFET,內(nèi)置限溫、限流和過壓鉗位功能,具有溫度不敏感的電流限制特性,可直接由MCU邏輯電平驅(qū)動(dòng),廣泛應(yīng)用于電磁閥、繼電器、小型電機(jī)等場景。
從產(chǎn)品組合到方案落地的價(jià)值躍升
單一產(chǎn)品的技術(shù)突破固然重要,但安森美真正的差異化優(yōu)勢在于實(shí)現(xiàn)了多產(chǎn)品之間的系統(tǒng)級協(xié)同。在典型的區(qū)域控制器中,安森美的產(chǎn)品能夠形成"通信-配電-驅(qū)動(dòng)"的完整閉環(huán),為客戶帶來1+1>2的系統(tǒng)價(jià)值。以智能車燈模塊為例,我們可以清晰地看到這種協(xié)同效應(yīng)。
傳統(tǒng)的矩陣式LED大燈方案需要在燈內(nèi)配置一顆MCU來完成協(xié)議轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)控制,這不僅增加了硬件成本,還提高了軟件升級的復(fù)雜度。而安森美提出的無MCU智能車燈方案則徹底改變了這一局面:
在通信側(cè),T30HM1TS2500連接中央計(jì)算機(jī),其集成的RCP(遠(yuǎn)程通信協(xié)議)芯片直接替代了傳統(tǒng)MCU——無需額外單片機(jī),即可完成協(xié)議解析與控制邏輯;
在驅(qū)動(dòng)側(cè),T10MOSFET負(fù)責(zé)LED矩陣的功率開關(guān),憑借極低導(dǎo)通電阻和軟恢復(fù)體二極管降低EMI,完美滿足車燈密集布板的嚴(yán)苛要求;在保護(hù)側(cè),NIV3071eFuse為LED驅(qū)動(dòng)提供靈敏的過流保護(hù),并可診斷上報(bào)故障,支持遠(yuǎn)程維護(hù)。

這種"HPC-10Base-T1S以太網(wǎng)-RCP芯片-LED驅(qū)動(dòng)器"的扁平化架構(gòu),不僅實(shí)現(xiàn)了顯著的降本增效,更有利于實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦,大幅提升了OTA升級能力。除大燈方案外,這種設(shè)計(jì)思路還可廣泛應(yīng)用于車身控制(門窗、后視鏡、座椅局部執(zhí)行器)、分布式傳感器采集(溫度、壓力、位置等低速信號)、小功率驅(qū)動(dòng)(繼電器、加熱絲、風(fēng)門電機(jī))等多個(gè)場景。
技術(shù)創(chuàng)新與價(jià)值的具象化呈現(xiàn)
在車身域的量產(chǎn)實(shí)踐中,線束成本和連接器成本始終是極其敏感的因素。許多人會(huì)問:引入10BASE-T1S是否反而增加了線束的BOM成本?答案是否定的。事實(shí)上,10BASE-T1S最大的優(yōu)勢恰恰在于線束簡化。它支持多點(diǎn)拓?fù)洌∕ulti-drop),一根雙絞線可以串聯(lián)多個(gè)節(jié)點(diǎn),而傳統(tǒng)的CAN/LIN通常需要點(diǎn)對點(diǎn)連接。雖然單根線材的成本可能略有差異,但線束總長度和連接器數(shù)量的大幅減少,最終實(shí)現(xiàn)了整體降本。
同樣,eFuse的引入也帶來了全生命周期的成本優(yōu)化。傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲一旦熔斷就需要物理更換,而eFuse的"可診斷、可復(fù)位"特性不僅減少了現(xiàn)場維護(hù)成本,更重要的是,其6μs的超快響應(yīng)速度遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲,能夠顯著降低峰值電流和功耗,為整車能效提升做出貢獻(xiàn)。
安森美的區(qū)域控制解決方案已在多個(gè)關(guān)鍵場景得到驗(yàn)證:在ZCU內(nèi)部電源管理中,T10MOSFET用于DC-DC轉(zhuǎn)換器,提供12V/48V高效轉(zhuǎn)換;在車門區(qū)域控制器中,T10MOSFET驅(qū)動(dòng)車窗/門鎖/后視鏡電機(jī),配合NCV7410實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信;在智能車燈模塊中,T30HM1TS2500+T10MOSFET+RCP的組合實(shí)現(xiàn)了無MCU的動(dòng)態(tài)燈光控制與OTA;在座椅舒適模塊中,10BASE-T1S通信+T10電機(jī)驅(qū)動(dòng)+eFuse保護(hù)的鐵三角架構(gòu),完美支撐了位置記憶、加熱通風(fēng)等舒適功能;在48V輕混系統(tǒng)中,T10 80V MOSFET用于48V-12V DC-DC轉(zhuǎn)換,高效支持啟停和能量回收;在電池保護(hù)電路中,T10MOSFET則作為低壓電池保護(hù)開關(guān)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
總結(jié)
展望未來,隨著"中央計(jì)算+區(qū)域控制"架構(gòu)的進(jìn)一步普及,安森美將繼續(xù)深化在車載以太網(wǎng)、功率器件與智能配電領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,與產(chǎn)業(yè)鏈各方攜手,共同推動(dòng)軟件定義汽車的規(guī)?;涞?,為智能汽車的持續(xù)進(jìn)化構(gòu)筑更加堅(jiān)實(shí)的技術(shù)底座。在這場產(chǎn)業(yè)變革中,技術(shù)創(chuàng)新永遠(yuǎn)是最核心的驅(qū)動(dòng)力,而安森美正以實(shí)際行動(dòng)詮釋著這一理念。
-
控制器
+關(guān)注
關(guān)注
114文章
17954瀏覽量
196413 -
安森美
+關(guān)注
關(guān)注
33文章
2500瀏覽量
96014 -
ecu
+關(guān)注
關(guān)注
14文章
1004瀏覽量
57664 -
汽車產(chǎn)業(yè)
+關(guān)注
關(guān)注
1文章
400瀏覽量
13387 -
SDV
+關(guān)注
關(guān)注
0文章
107瀏覽量
7619
原文標(biāo)題:區(qū)域控制器邁向“標(biāo)配”時(shí)代,安森美為區(qū)域控制構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)技術(shù)底座
文章出處:【微信號:onsemi-china,微信公眾號:安森美】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)布評論請先 登錄
安森美擴(kuò)軍NVIDIA MGX生態(tài)
安森美賦能下一代AI工廠
安森美與吉利汽車深化戰(zhàn)略合作
安森美Hyperlux ID解鎖機(jī)器視覺應(yīng)用新可能
安森美CMO講述我們與中國速度的共生故事
安森美SiC方案賦能儲能系統(tǒng)升級
安森美vGaN技術(shù)解鎖極致功率密度與效率
安森美已獲得奧拉半導(dǎo)體Vcore電源技術(shù)授權(quán)
安森美如何推動(dòng)區(qū)域控制架構(gòu)進(jìn)化
安森美圖像傳感器在機(jī)器視覺的應(yīng)用
安森美亮相PCIM Asia 2025
安森美如何推動(dòng)具身智能機(jī)器人發(fā)展
安森美為小米的YU7電動(dòng)SUV系列提供產(chǎn)品和技術(shù)支持
安森美 (onsemi)一文講透汽車區(qū)域控制架構(gòu)以及那些關(guān)鍵技術(shù)
安森美智能LED驅(qū)動(dòng)器NCV78902的主要特性
安森美為區(qū)域控制架構(gòu)構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)技術(shù)底座
評論