隨著我國汽車產(chǎn)量突飛猛進的增長，尤其是轎車產(chǎn)量占汽車總產(chǎn)量的比例大幅提高，我國汽車微控制器(MCU)市場也在持續(xù)增長，汽車已經(jīng)是MCU最主要的應用市場之一。此外，由于汽車對低油耗、車載娛樂，以及高精度輔助駕駛系統(tǒng)的追求，高性能、低功耗MCU受到市場歡迎。因此更高的集成密度，也就是采用更精細的制造工藝是不可缺少的。在日前召開的“2016上海慕尼黑電子展”上，瑞薩電子重點展示了其采用40納米工藝的RH850 MCU。此前瑞薩電子還發(fā)布應用于MCU的28納米閃存工藝知識產(chǎn)權(quán)(IP)。車用MCU向40納米以至更加先進的工藝演進將成為大趨勢。
應對市場需求，MCU將采用更先進工藝
車用市場已經(jīng)成為中國整體MCU市場中最重要的組成部分。之所以出現(xiàn)這種狀況，一方面得益于汽車產(chǎn)量的快速增加。根據(jù)iSuppli公司的預測，從2014年到2018年間，中國汽車產(chǎn)量增長率都將維持在8%～10%左右。另一方面，汽車智能化也是一個重要因素，MCU等集成電路產(chǎn)品越來越多地應用于汽車當中。IC Insights估計，在2014年至2019年間，來自汽車產(chǎn)業(yè)的芯片需求每年平均增長6.7%，比整體芯片產(chǎn)業(yè)在期間的平均年增長速度4.3%高出2個百分點以上。
“汽車電子面對當代全球化的節(jié)能、安全和智能化的挑戰(zhàn)，每個挑戰(zhàn)的背后都有汽車半導體的創(chuàng)新。汽車電子的創(chuàng)新需要通過MCU的運算控制功能來實現(xiàn)。相比其他領(lǐng)域?qū)CU應用的要求，汽車控制系統(tǒng)中對MCU的要求更加苛刻，既有速度和性能上的要求，又要保證系統(tǒng)的可靠性和安全性，多核MCU是一個有效的應對方案。”瑞薩電子應用技術(shù)中心汽車電子部統(tǒng)括經(jīng)理趙坤表示。
同時，由于集成多個MCU內(nèi)核以及控制算法本身的復雜性日益提高，閃存MCU將要求片上閃存的容量要比先前的器件大幅增加;加之提高汽車控件以及汽車MCU上各項需求的安全性和保密性極為重要，因此高級功能安全已成為重中之重。因此更高的集成密度，也就是采用更精細的外形尺寸制造工藝勢在必行。
致力推動MCU的高集成度發(fā)展
在近日召開的“2016上海慕尼黑電子展”上，瑞薩電子舉辦媒體發(fā)布會，再次重點展示此前推出的RH850系列32位MCU，強調(diào)采用40納米工藝的RH850已實現(xiàn)量產(chǎn)。這將使瑞薩電子成為首個在汽車電子應用領(lǐng)域提供此項先進工藝的半導體廠商。“瑞薩目前的40 nm制程工藝可以滿足MCU搭載的控制系統(tǒng)精密程度不斷提高所提出的要求。”趙坤表示。
此前瑞薩電子還宣布其已研發(fā)出業(yè)內(nèi)首項應用于28 納米工藝的微控制器的閃存知識產(chǎn)權(quán)(IP)。“新研發(fā)的MCU用28nm閃存IP可為對可靠性提出高標準要求的汽車行業(yè)提供設計優(yōu)勢。”趙坤介紹。“在高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領(lǐng)域，存儲容量和性能的提升將能夠支持復雜的3D雷達數(shù)據(jù)處理，從而提高汽車的安全性。此外，在動力傳動領(lǐng)域，這項新技術(shù)將通過增加用于燃油噴射的映射數(shù)據(jù)量以及提高數(shù)據(jù)處理能力對燃油噴射以及點火裝置實現(xiàn)更為精細的控制。”
采用更小的工藝規(guī)格是一種提高閃存集成密度以及擴充集成在單個芯片上的外設功能的方法。瑞薩電子表示，瑞薩電子一直致力于推動MCU將朝著可靠性更高、集成密度更大的方向發(fā)展。2004年發(fā)布150 nm制程MCU，2007年發(fā)布90 nm MCU以及2012年發(fā)布40 nm MCU中采用了相對更適用于更加精細的外形尺寸制程的MONOS結(jié)構(gòu)閃存。
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