四輪計算機的相同與不同，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，但走進汽車內部，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，據中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數據顯示，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到了1459顆。

在MWC上海2023現場的意法半導體（ST）展臺的顯要位置，專門以全透明的方式來展現出智能座艙的內部構造，呈現出了電子化如何為種種功能起到的助力作用。這套配備人機交互屏幕、車內娛樂系統(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行觸控體驗，還以全透明的方式將支撐這一三屏聯(lián)動的工程開發(fā)板對外進行呈現，內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

汽車之所以在如今會被一些人稱作是四個輪子的計算機，既因為其電子化程度的提升，更因為其通過硬件能力的提升，軟件定義為娛樂體驗帶來的大幅升級，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部的開發(fā)板中，內嵌的汽車音頻解決方案，豐富的數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配置選擇，能滿足從低端到高端的汽車音頻應用需求。

“基于我們的Class AB和Class D音頻功放產品通過8通道、12通道、16通道、20通道、甚至30通道組合搭配，在整車內配置高、中、低音、重低音喇叭。可以為用戶提供7.1.4聲道的影音級音效體驗。”意法半導體汽車電子部門市場經理徐嘯峰介紹。

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

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字音頻廣播方案。該芯片組不僅能支持國內AM/FM廣播，還能支持DAB，DRM，HD Radio等國外數字廣播。采用了先進的數字信號處理技術，芯片組的音頻接收質量十分優(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的地區(qū)（高山和建筑物的反射）。為國內新能源汽車出海提供了完整的收音機方案。

談到娛樂性，很多智能手機用戶會對“四輪計算機”產生這樣一種疑慮，那就是會不會像手機一樣，在享受高品質娛樂體驗的同時，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)板中的音頻功放產品為例，其產品效率可以達到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的整個智能汽車市場的發(fā)展方向。

四輪計算機首先是車

無論是四輪計算機，還是四輪移動設備，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，因為汽車的工作環(huán)境更加惡劣?！毙靽[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，電子產品可能會因為高溫或低溫暫時罷工，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品的穩(wěn)定性、安全性、可靠性非常重要?！毙靽[峰強調。

ST自研的BCD工藝同樣已經在汽車行業(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，滿足各種電源設計需求。

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

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

其中STA8100GA是一顆多頻點全星座的衛(wèi)星導航定位接收芯片。包括了GPS，北斗，伽利略，格洛納斯等衛(wèi)星導航系統(tǒng)，支持L1，L2，L5等頻點。通過了車規(guī)AEC-Q100認證，最高工作溫度可達105度。ASM330LHHX具有3軸數字加速度計和3軸數字陀螺儀，并搭載了AI算法的機器學習內核。在-40°C至+105°C工作溫度內具有高穩(wěn)定性以及出色的性能檢測精度，非常適合用于遠程信息處理和航位推算應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定位，精度達到了厘米級。這一參考設計能夠幫助汽車廠商實現城市多種復雜場景的車道級精準定位為高級別智能駕駛保駕護航，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位置信息，從而帶來更安全的保障。

實際上，目前大量整車品牌及相關產業(yè)鏈廠商均與ST有著合作關系，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，并提供相應的產品。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升級，并且安全可靠。

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