汽车变革趋势下，ST助力智能座舱新升级

随着汽车行业向电动化、智能化、互联化和共享化等“新四化”方向持续发展，智能座舱逐渐变成当代汽车标配，成为汽车品牌的核心卖点和重要的差异化竞争方向之一。
 
智能座舱，主要是指在汽车座舱内配置仪表盘、中控导航、HUD、操作系统、语音识别、人脸识别、触摸识别等硬件、软件和人机交互三大部分智能电子产品，从而提升座舱内车机互联、语音/触控交互、舒适、安全等方面性能的一种智能服务系统。
 
作为承载和实现汽车智能化、网联化应用和服务的空间，智能座舱与驾驶者直接接触，更易被感知且技术门槛相对较低，成为目前厂家和驾驶者重点关注对象。
 
据IHS Markit分析，当前全球智能座舱渗透率约为50%，未来市场发展空间广阔。预计到2026年，全球智能座舱市场规模将达到440亿美元，市场增长空间巨大。
 
在此趋势下，上游供应商结合自身所提供的产品类型，开发出相应的解决方案，致力于为消费者提供更优的智能化交互体验。
 
6月28日，在上海召开的MWC上海2023世界移动通信大会上，意法半导体（ST）带来30多个来自ST及其生态系统合作伙伴的展品演示和精彩演讲，展示其在智能出行、电源&能源、物联网&互联方面的先进产品和解决方案。
 

意法半导体汽车电子部门市场经理徐啸峰
 
在展会现场，意法半导体汽车电子部门市场经理徐啸峰就“汽车智能驾舱解决方案”与半导体行业观察等媒体进行了沟通与交流。
 

• ST智能座舱解决方案

 
在2023年MWC上海展会上，意法半导体展示了一款配备人机交互屏幕、车内娱乐系统、LED仪表板、抬头显示器(HUD)等功能的智能座舱模型。
 
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ST汽车智能座舱解决方案
 
在活动现场，观众可以直接体验到意法半导体技术如何让驾驶变得更智能、更安全、更环保、更互联，探索基于意法半导体全系汽车产品实现的多模互动、导航、丰富多彩的信息娱乐系统以及其他服务。意法半导体为汽车仪表、音频功放、GNSS等领域的新应用提供了配备我们创新产品的汽车智能座舱解决方案，该方案为全新升级版本。
 
据徐啸峰介绍，该解决方案相关汽车产品包括电源管理IC（PMIC L5965）、汽车微控制器 (SPC58)、音频放大器 (HFDA801A)、数字音频广播方案（TDA7707, STA710，STA800）、GNSS接收器芯片(STA8100GA)和惯性测量单元(ASM330LHHX) 和ESD保护等，以及搭载合作伙伴的SoC，来实现这套完整的智能座舱解决方案。
 
电源管理IC：ST的L5965是满足AEC-Q100认证的多路电源管理芯片，能够提供系列功能支持不同安全等级ASIL A-B-C-D的应用要求。在该方案中，L5965完全支持SoC电源时序和各个电源的要求。以L5965为基础，辅以L5963等其他ST电源产品，实现多种不同电源的需求。
 
单片机SPC58EC：智能座舱需要与其他ECU有效交互，获取汽车信息并显示给用户。这就要求SoC提供足够的通信接口；同时，为了安全的设计目标，需要对智能座舱的运行状态进行监控。SPC58EC是一款功能强大、稳定可靠的微处理器，提供丰富的接口资源，支持功能安全ASIL-B。
 
音频放大器HFDA801A：HFDA801A是ST新型四通道80W的D类音频放大器，使用了ST最先进的BCD9工艺，专为的汽车应用而设计。HFDA801A集成了一个24位120 dB DAC转换，并具有2MHz开关频率的D类输出级功放。HFDA801A支持80KHz音频宽带应用，具有极低的噪声THD。此外，它还包含了完整的诊断功能，以支持在扬声器控制和系统稳健性/可靠性方面最苛刻的OEM要求。因此，HFDA801A适用于任何级别的汽车应用。
 
数字音频广播：意法半导体TDA7707、STA800、STA710汽车数字音频广播解决方案不仅能支持AM/FM调频，还能支持DAB、DRM、HD radio等国外数字收音机频段。可实现FM PD、DAB MRC、背景扫描和无缝切换等功能，为新能源车出海提供了完整的收音机方案。
 
全球导航卫星系统STA8100：GNSS芯片为汽车用户提供地图导航服务。STA8100GA是一款多频点多星座定位接收机IC，能够支持GPS、Galileo、Glonass、北斗、NAVIC(原IRNSS)和QZSS等所有GNSS卫星导航系统，支持L1、L2、L5和E6频点。且STA8100通过了AEC-Q100车规认证，最高工作温度可达105℃。使定位导航更加及时、准确。
 
IMU ASM330LHHX：ASM330LHHX惯性传感器是一款车规级，包含三轴数字加速度计和三维轴数字陀螺仪的高性能6轴系统级封装器件，并搭载了AI算法的机器学习内核。可在高达105℃的扩展温度范围内运行。另外ST还提供具有ASIL-B认证的ASM330LHHB。该IMU旨在解决汽车功能安全的应用。
 
相比行业其他方案，ST的优势一方面在于提供车规级，稳定且可靠的产品，包括了电源管理芯片、MCU、音频功放、数字音频广播、GNSS和IMU等。另一方面，ST在中国的新能源汽车技术创新中心（NEVCC），设计和开发了整套智能座舱的解决方案。不仅能够提供芯片技术支持，还可以提供完整座舱的硬件设计和软件支持，帮助客户缩短研发周期，实现项目快速落地。
 
正如徐啸峰所言，在汽车领域，从过去的车机、数字娱乐系统，到最新的现代汽车智能座舱解决方案，ST一直为这些产品提供卓越的、先进的芯片产品与解决方案，以满足客户在信息娱乐、精确导航、电源控制与效率、安全和保障等多样性的需求。
 

• ST高精度定位系统解决方案平台（P-Box）

 
此外，ST在现场还展示了其高精度定位系统解决方案平台（P-Box）产品，自动驾驶的实现要求车辆能够在城市多种复杂场景中达到车道级定位。意法半导体 P-Box系统解决方案致力于为L2以上自动驾驶提供安全可靠的精准定位技术解决方案，实现从芯片级到系统级的全方位功能安全保障。
 

ST高精度定位系统解决方案平台（P-Box）
 
据了解，意法半导体P-Box以STA9100 GNSS功能安全芯片量测为核心，融合ST ASM330LHHB六轴惯性传感器（IMU）输出数据，在处理器STA1385进行RTK/INS高精度组合导航解算。P-Box是一个可以满足ASIL-B功能安全要求的参考设计，其中STA9100是业内首款符合 ASIL-B标准的GNSS接收芯片，并且STA1385、电源管理IC (L5965)和惯性传感器( ASM330LHHB *2)都支持ASIL-B级别的汽车应用。
 

 
其中，STA9100是STA8100的升级版，是市场上第一款符合ASIL-B标准的支持多频全星座卫星导航定位芯片，支持北斗、GPS、Galileo等卫星信号以及全系统全频点L1/L2/L5信号。STA9100测量引擎提供保护级别输出，最大限度保证观测输出的可靠性。
 
STA1385是车规级、高效的片上系统，针对新型信息连接与网络安全应用的高性价比处理器。它基于高性能双核ARM Cortex-A7处理器，内置独立的硬件安全模块，具备一个基于ARM Cortex M3的隔离子系统，用于车辆CAN接口和一整套标准接口。
 
ASM330LHHB是一款满足ASIL-B标准的6轴惯性传感器（IMU），具有高稳定性、低噪声的特性，适用于汽车应用。在GNSS信号无法使用的挑战环境中，IMU的输入能够提供连续可用的3D位置速度姿态信息。
 
据了解，ST高精度定位系统解决方案平台的优势在于，主机厂可以直接使用，并根据需求选配，比如是否外挂高性能IMU，通讯方式可以根据用户需求进行适配，比较灵活；标定一类的工作需要供应商完成，对主机厂来说是一体化方案；产品具备一体化精密仪表的属性，是当下和未来几年内最符合市场需求的产品。
 
综合来看，意法半导体可提供全方位技术资料和系统级服务以便加快客户开发进程，包括：平台硬件参考设计资料、处理器软件开发工具包、GNSS模块供应商合作服务、IMU安全引擎驱动软件、电源管理设计支持等，致力于为汽车产业提供高性能的创新科技产品和技术解决方案。
 
写在最后

作为新一轮汽车产业变革的重要驱动力，芯片随着以智能电动汽车为代表的“新汽车”的快速演进，正迈入一个全新的发展阶段。
 
未来随着智能座舱、智能驾驶等进一步发展和渗透，ST将以原有优势产品和技术为依托，跟随市场和需求变化，持续加强研发和技术投入，增加新工厂生产线的投入，致力于为汽车行业提供高性能、高可靠性的创新产品和解决方案。