四輪計算機(jī)的相同與不同，娛樂與安全缺一不可

（魏德齡/文）近年來，盡管汽車的外觀依舊是人們熟悉的所謂兩廂或三廂，但走進(jìn)汽車內(nèi)部，卻能感受到巨大變化，無論是10萬以下車型，還是超豪華車型，傳統(tǒng)的機(jī)械式儀表盤、中控臺都在變成兩塊、或是一塊相連的屏幕，甚至副駕駛處也擁有了一塊屬于自己的屏幕。

從實(shí)體儀表到液晶屏幕的背后是汽車電子化程度的快速增加，據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年，平均每輛燃油車芯片使用量為934顆，而智能電動汽車芯片使用量更是達(dá)到了1459顆。

在MWC上海2023現(xiàn)場的意法半導(dǎo)體（ST）展臺的顯要位置，專門以全透明的方式來展現(xiàn)出智能座艙的內(nèi)部構(gòu)造，呈現(xiàn)出了電子化如何為種種功能起到的助力作用。這套配備人機(jī)交互屏幕、車內(nèi)娛樂系統(tǒng)、LED儀表板、抬頭顯示器(HUD)等功能的智能座艙模型，不僅能夠通過如真車座艙屏幕般進(jìn)行觸控體驗(yàn)，還以全透明的方式將支撐這一三屏聯(lián)動的工程開發(fā)板對外進(jìn)行呈現(xiàn)，內(nèi)部包括了如電源管理 IC（L5965，L5963等）、汽車微控制器 (SPC58)、音頻放大器 (HFDA801A)、數(shù)字音頻廣播（TDA7707，STA710，STA800）、GNSS接收器芯片(STA8100GA)和慣性測量單元(ASM330LHHX)等關(guān)鍵部件。

也正是上述這些器件的存在，帶來了如今汽車在娛樂性上的巨大飛躍。

暢享娛樂的四輪計算機(jī)

汽車之所以在如今會被一些人稱作是四個輪子的計算機(jī)，既因?yàn)槠潆娮踊潭鹊奶嵘驗(yàn)槠渫ㄟ^硬件能力的提升，軟件定義為娛樂體驗(yàn)帶來的大幅升級，在汽車中觀看視頻、唱唱卡拉OK、聽聽串流音頻都變成了日常操作，用戶對于車輛的音頻需求也變得水漲船高。

在ST展示的這一智能座艙內(nèi)部的開發(fā)板中，內(nèi)嵌的汽車音頻解決方案，豐富的數(shù)字和模擬輸入汽車級AB類和D類音頻功率放大器，涵蓋了多種輸入電壓范圍和多種通道數(shù)配置選擇，能滿足從低端到高端的汽車音頻應(yīng)用需求。

“基于我們的Class AB和Class D音頻功放產(chǎn)品通過8通道、12通道、16通道、20通道、甚至30通道組合搭配，在整車內(nèi)配置高、中、低音、重低音喇叭?？梢詾橛脩籼峁?.1.4聲道的影音級音效體驗(yàn)?！币夥ò雽?dǎo)體汽車電子部門市場經(jīng)理徐嘯峰介紹。

談起車內(nèi)音頻體驗(yàn)，其實(shí)收音機(jī)功能也不得不提，即便在能夠連接互聯(lián)網(wǎng)的時代，很多駕駛員在行駛時偶爾也會打開交通廣播進(jìn)行收聽，或是通過體育臺來收聽賽事直播。而在歐美很多地區(qū)，由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，收音機(jī)功能的使用需求更大，這也考驗(yàn)不少國內(nèi)汽車廠商在出海時對于海外收音機(jī)功能的支持能力。

本次MWC上海2023上展示的智能座艙的開發(fā)板中，就配置了一套全球化的數(shù)字音頻廣播方案。該芯片組不僅能支持國內(nèi)AM/FM廣播，還能支持DAB，DRM，HD Radio等國外數(shù)字廣播。采用了先進(jìn)的數(shù)字信號處理技術(shù)，芯片組的音頻接收質(zhì)量十分優(yōu)異，同時還降低了在惡劣信號條件下的音頻干擾，例如在信號很弱的場地和多信道干擾很強(qiáng)的地區(qū)（高山和建筑物的反射）。為國內(nèi)新能源汽車出海提供了完整的收音機(jī)方案。

談到娛樂性，很多智能手機(jī)用戶會對“四輪計算機(jī)”產(chǎn)生這樣一種疑慮，那就是會不會像手機(jī)一樣，在享受高品質(zhì)娛樂體驗(yàn)的同時，也會影響到續(xù)航能力。徐嘯峰對于這一問題給出的答案是“不會”。以本次展示的開發(fā)板中的音頻功放產(chǎn)品為例，其產(chǎn)品效率可以達(dá)到90%以上，而高性能低功耗和更小的芯片體積也將會成為包括智能座艙在內(nèi)的整個智能汽車市場的發(fā)展方向。

四輪計算機(jī)首先是車

無論是四輪計算機(jī)，還是四輪移動設(shè)備，由于四輪的存在，其必然先得是一個汽車，這就意味著在芯片層面的要求也越升至了車規(guī)等級。

“移動芯片與汽車芯片最大的不同在于可靠性，因?yàn)槠嚨墓ぷ鳝h(huán)境更加惡劣。”徐嘯峰表示。例如，汽車在北方行駛時可能要面對零下40度的氣溫，赤道地區(qū)又要面對高溫考驗(yàn)，電子產(chǎn)品可能會因?yàn)楦邷鼗虻蜏貢簳r罷工，但用戶不會因此過于敏感，但對于汽車而言，短暫的罷工將可能面臨的是對生命的威脅?！爱a(chǎn)品的穩(wěn)定性、安全性、可靠性非常重要。”徐嘯峰強(qiáng)調(diào)。

ST自研的BCD工藝同樣已經(jīng)在汽車行業(yè)深耕了幾十年，可大幅降低功率耗損，提高系統(tǒng)性能，減小芯片封裝體積，并具有更好的可靠性。例如ST的L5965是一款高集成度，多路電壓輸出的汽車級電源管理芯片，在BCD技術(shù)的加持下，片上集成兩個降壓穩(wěn)壓器均可直接連接汽車電瓶，無需中間適配電路?？梢灾С諥SIL-B汽車功能安全等級，滿足各種電源設(shè)計需求。

據(jù)徐嘯峰介紹，ST的大量產(chǎn)品均獲得了AEC-Q100車規(guī)認(rèn)證，最高工作溫度可達(dá)125度。在高可靠性、安全性上，ST的產(chǎn)品具備明顯的優(yōu)勢。

本次開發(fā)板中的導(dǎo)航模塊內(nèi)置了ST的GNSS接收器芯片(STA8100GA)和慣性測量單元(ASM330LHHX)。

其中STA8100GA是一顆多頻點(diǎn)全星座的衛(wèi)星導(dǎo)航定位接收芯片。包括了GPS，北斗，伽利略，格洛納斯等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，支持L1，L2，L5等頻點(diǎn)。通過了車規(guī)AEC-Q100認(rèn)證，最高工作溫度可達(dá)105度。ASM330LHHX具有3軸數(shù)字加速度計和3軸數(shù)字陀螺儀，并搭載了AI算法的機(jī)器學(xué)習(xí)內(nèi)核。在-40°C至+105°C工作溫度內(nèi)具有高穩(wěn)定性以及出色的性能檢測精度，非常適合用于遠(yuǎn)程信息處理和航位推算應(yīng)用以及車與車無線信息交換（V2X) 和沖擊檢測。

與本次智能座艙整體解決方案一同展出的還有P-BOX系統(tǒng)解決方案，可為L2以上自動駕駛提供安全可靠的精準(zhǔn)定位，精度達(dá)到了厘米級。這一參考設(shè)計能夠幫助汽車廠商實(shí)現(xiàn)城市多種復(fù)雜場景的車道級精準(zhǔn)定位為高級別智能駕駛保駕護(hù)航，即使在最具挑戰(zhàn)的 GNSS環(huán)境中，ST P-Box依然可以輸出安全可靠的精準(zhǔn)位置信息，從而帶來更安全的保障。

實(shí)際上，目前大量整車品牌及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈廠商均與ST有著合作關(guān)系，通過與客戶建立的溝通交流合作，讓ST能夠深入的了解客戶，市場的需求，并提供相應(yīng)的產(chǎn)品。甚至基于客戶需求，為客戶開發(fā)客制化芯片。ST的芯片正在為眾多汽車帶來全新的體驗(yàn)升級，并且安全可靠。

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