当今的汽车就象“跑在轮子上的计算机”,发动机仓和轿箱内出现了大量的数字系统。在每一新车型开发中,车辆制造商采用非常复杂的电子系统来实现车辆安全、远程通信和信息娱乐功能。这些复杂系统的成本在不断攀升。在车辆总成本中,汽车电子系统占有22%,预计到2010年,这一数字将达到40%。如图1所示,汽车电子市场可以划分为4大部分。
图1. 汽车电子分类
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动力系和安全系统 |
舒适设备和车辆控制 |
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| 发动机管理 电子悬挂系统 线传操控 制动系统 动力转向 安全气囊 变速箱 |
仪表板/组合仪表盘 照明/座椅 空调控制 语音识别 远程无钥进入 安全报警系统 雨刷/车窗控制 |
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| 辅助驾驶 | 信息娱乐和通信 |
| 夜视 道路偏离报警 自动巡航控制 碰撞报警 辅助停车/倒车 胎压监控 平视智能显示 |
远程通信 导航/GPS 多媒体系统 音响系统 后座娱乐 游戏控制台 选台(SDR) |
照片提供:Bosch
在以上每一领域中都出现了很多新的应用。例如,在信息娱乐方面,新车普遍采用了导航系统。在辅助驾驶方面,安全驾驶采用了道路偏离报警系统。这些应用有的来自消费类市场,现在被应用于汽车行业。
随着汽车数字电子系统和车载网络的发展,设计这些电子系统需要大量的半导体元件。在今后5至10年中,半导体技术将保持快速增长的势头,进一步推动这种趋势的发展。虽然汽车增长比较平稳,而半导体在今后5年的年复合增长率(CAGR)将达到9%(参见图2)。
图2. 汽车市场的半导体增长

来源:IMS Research,Strategy Analytics,Allied Business Intelligence
丰富的多媒体、越来越多的车内应用和道路偏离报警系统等安全应用也同时推动了半导体的显著增长。
在过去,ASIC和ASSP是成本效益比较好的芯片解决方案,一直是半导体行业的主流选择。但是,关键的市场因素结束了ASIC在汽车芯片应用上的统治地位。这些因素包括: ASIC 开发成本的增加、更迫切的数字功能需求、由于小尺寸半导体技术发展导致的CMOS逻辑门价格的下降。制造商正在寻找功能强大而且成本效益好的设计平台,以满足越来越复杂的数字系统对元件和网络的需求。
可编程逻辑器件(PLD)显著降低了工程开发成本和芯片多次试制的成本,因此能够很好的替代ASIC和ASSP。在设计改变后,ASIC存在重制的风险,而PLD在设计过程中可以进行编程,并根据需要重新进行编程。即使器件已经安装在汽车中,如果需求变化了,也可以在现场更新PLD。PLD不存在ASIC那样的前端流片(NRE)成本以及最小定购量的问题,是系统设计最具成本效益的选择。
在过去的3到4年中,PLD在汽车领域得到了空前的发展。在今后5年中,预计PLD的增长至少为50%CAGR 。
汽车设计的演进已经转向了“平台”概念,在一个基本设计中实现不同的车型。汽车音频、视频和数据的融合进一步推动了平台概念的发展。
更短的汽车创新周期
今天,典型的汽车设计周期一般为24到36个月,这要比5年前的60个月短得多。更短的设计周期给系统供应商带来了更大的压力,他们必须迅速进行原型开发,为OEM演示他们的设计。预计开发周期今后会进一步缩短。PLD以产品能够迅速面市而知名,同时还满足了OEM对质量、成本和技术性能的要求。
导航系统、后座娱乐系统和辅助驾驶等数字内容大量出现,已经成为主流产品。
ASIC和ASSP供应商对产品过时的担心推动了汽车电子设计PLD的发展。这些因素要求汽车设计人员的设计方案不仅具有很好的灵活性,而且还要在成本目标之内满足性能要求。具有低成本结构并且器件资源丰富的PLD便是这样的解决方案。
汽车质量
汽车数字内容和控制系统趋于采用高清晰技术以及无线通信和多吉兆位带宽,汽车生产商和系统 OEM 不断要求采用质量最好的半导体器件。 Altera 20 多年良好的质量记录以及为全世界 14,000 多名客户提供服务的事实表明,我们致力于为客户提供质量最好、最可靠的产品。 Altera 的汽车级产品符合 TS16949 ,测试满足 AEC-Q100 要求。




