區(qū)域控制器主控芯片如何選型？

智能車控領(lǐng)域的深刻變革下，區(qū)域控制器成為核心，芯馳科技E3系列MCU以其高性能、高可靠性及低功耗等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在智能車控系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，推動(dòng)智能汽車快速發(fā)展。

芝能智芯出品

智能化和電動(dòng)化趨勢(shì)的加速，汽車行業(yè)正在迎來一場(chǎng)深刻的電子電氣架構(gòu)(E/E架構(gòu))變革，區(qū)域控制器（ZCU）作為智能車控系統(tǒng)中的核心組件，正逐步成為各大車企研發(fā)的重點(diǎn)。

芯馳科技E3系列芯片，特別是其E3119和E3118兩款高性能車規(guī)MCU，已在智能車控領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用，滿足了現(xiàn)代汽車對(duì)高性能、高可靠性的需求。

我們將分析芯馳科技E3系列產(chǎn)品在智能車控領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

Part 1

智能車控領(lǐng)域的

需求驅(qū)動(dòng)與區(qū)域控制器

的核心價(jià)值

在軟件定義汽車(SDV)與智能化、電動(dòng)化的雙重驅(qū)動(dòng)下，傳統(tǒng)汽車的電子電氣架構(gòu)面臨巨大的升級(jí)壓力。區(qū)域控制器（ZCU）作為E/E架構(gòu)的核心組件，肩負(fù)著越來越多的控制與計(jì)算任務(wù)，成為智能化車控系統(tǒng)的關(guān)鍵。

● 架構(gòu)優(yōu)化與成本下降：傳統(tǒng)汽車電子控制單元（ECU）眾多且分散，造成線束冗長、物料成本高以及車輛裝配復(fù)雜。

而區(qū)域控制器通過將多個(gè)ECU的功能集成至少數(shù)幾個(gè)區(qū)域控制器中，不僅大幅度減少了整車的線束長度（例如特斯拉Model 3(圖片|配置|詢價(jià))線束縮短至1.5公里，比傳統(tǒng)車型減少了80%），還有效下降了物料成本和裝配復(fù)雜度。

同時(shí)，這種優(yōu)化設(shè)計(jì)在電動(dòng)汽車中尤為重要，因?yàn)樗兄跍p輕車身重量，從而提高續(xù)航里程。

● 模塊化的可擴(kuò)展性：車輛的硬件架構(gòu)需要具有高度的靈活性和可擴(kuò)展性。區(qū)域控制器的模塊化設(shè)計(jì)支持跨車型共享架構(gòu)，縮短了研發(fā)周期并下降了開發(fā)成本。

此外，統(tǒng)一接口的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)使得區(qū)域控制器可以便捷地與各種傳感器、執(zhí)行器連接，并為未來的功能擴(kuò)展提供了便利。

● 智能化與OTA升級(jí)：區(qū)域控制器作為智能車控的“大腦”，承載了大量的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。

基于其強(qiáng)大的計(jì)算能力，區(qū)域控制器不僅可以支持自動(dòng)駕駛、智能座艙等復(fù)雜功能的實(shí)時(shí)處理，還可以通過OTA（Over-the-Air）進(jìn)行軟件升級(jí)，增強(qiáng)車輛的智能化水平。

例如，特斯拉通過OTA遠(yuǎn)程提升車輛續(xù)航，逐步將車輛硬件與軟件的邊界進(jìn)一步模糊，提升用戶體驗(yàn)。

● 可靠性提升與功能安全：區(qū)域控制器的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是提升了汽車系統(tǒng)的可靠性。

其冗余設(shè)計(jì)（如電源和通信冗余）和本地化的響應(yīng)機(jī)制有效減少了系統(tǒng)的單點(diǎn)故障風(fēng)險(xiǎn)，ISO 26262功能安全標(biāo)準(zhǔn)和車規(guī)級(jí)認(rèn)證也保障了其在關(guān)鍵安全功能中的應(yīng)用，如剎車、動(dòng)力系統(tǒng)等。

Part 2

芯馳E3系列

區(qū)域控制器解決方案

的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

芯馳科技的E3系列MCU，特別是E3119和E3118型號(hào)，正是針對(duì)智能車控需求而設(shè)計(jì)，其在高性能、高可靠性及低功耗方面具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于多個(gè)主流車型。

● E3119/E3118/E3119-IOE：適用于傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)和車身控制的基礎(chǔ)型產(chǎn)品，支持小型化封裝、SMP、FOTA，具有多達(dá)326個(gè)IO接口，可與其它檔位產(chǎn)品組合使用。

● E3620B：進(jìn)階控制型ZCU，適合動(dòng)力和底盤域融合，具備硬件級(jí)別通信引擎SSDPE和多路Gbit傳輸能力。

● E3650：頂級(jí)控制融合型ZCU，專為48V域設(shè)計(jì)，提供強(qiáng)大的算力、豐富的GPIO選項(xiàng)、虛擬化技術(shù)和低延遲通信。

● E3800：超級(jí)動(dòng)力域融合解決方案，擁有多種場(chǎng)景專用加速協(xié)處理器和領(lǐng)先的高速接口技術(shù)。

E3118、E3119兩款高性能MCU及IO擴(kuò)展器E3010，適用于區(qū)域控制、ADAS、激光雷達(dá)和座艙協(xié)處理器等領(lǐng)域。

這些芯片在信息安全方面配備了獨(dú)立的HSM核和支持多種安全認(rèn)證，存儲(chǔ)方面支持更大的Flash容量（E3118為4M，E3119為8M）并具備無感OTA更新功能，新增了兩片各128KB的CRAM用于低功耗和多核數(shù)據(jù)共享，并加入了16位采樣精度的Delta-Sigma ADC模塊。

此外，它們還支持多種低功耗模式、A/B分區(qū)固件升級(jí)，并提供了完善的調(diào)試工具和AutoSAR生態(tài)支持。

● 功能安全與信息安全：通過獨(dú)立的硬件安全模塊（HSM）和硬件安全I(xiàn)P的引入，實(shí)現(xiàn)了多層次的安全防護(hù)。

E3119和E3118均支持EVITA Full和ISO 21434等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保障車輛在運(yùn)行過程當(dāng)中免受惡意攻擊。

此外，這些芯片還支持國密SM2、SM3、SM4加密算法，滿足國內(nèi)外汽車廠家對(duì)信息安全的嚴(yán)格要求。

● 高性能與低功耗的平衡：通過采用多核架構(gòu)，提升了計(jì)算能力，支持復(fù)雜的算法處理，同時(shí)通過CRAM和Delta-Sigma ADC等模塊的加入，進(jìn)一步優(yōu)化了數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)能力。

此外，E3119和E3118的低功耗模式，如RTC模式、Hibernate模式等，極大地下降了待機(jī)功耗，提高了電動(dòng)汽車的續(xù)航表現(xiàn)。芯馳的低功耗設(shè)計(jì)也符合智能化車控系統(tǒng)的需求，確保了系統(tǒng)的長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

● OTA升級(jí)與實(shí)時(shí)通訊：E3119和E3118支持A/B分區(qū)OTA，可以實(shí)現(xiàn)無感升級(jí)，使得智能車輛具備持續(xù)進(jìn)化的能力。

FOTA（Firmware Over-the-Air）技術(shù)使得區(qū)域控制器可以在不影響用戶駕駛體驗(yàn)的情況下遠(yuǎn)程進(jìn)行升級(jí)。同時(shí)，支持多通道Gbit和CANFD等高速通信協(xié)議，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡脱舆t和高可靠性，尤其適用于實(shí)時(shí)處理任務(wù)如自動(dòng)駕駛和ADAS。

● 靈活的調(diào)試與工具鏈支持：為了滿足不同車型和應(yīng)用的開發(fā)需求，芯馳E3系列MCU提供了豐富的調(diào)試和開發(fā)工具鏈支持。

通過IAR和JLINK等調(diào)試方案，開發(fā)人員可以對(duì)多核芯片進(jìn)行同步啟動(dòng)和停止調(diào)試。此外，芯馳還支持多種開發(fā)和仿真環(huán)境，確保產(chǎn)品在研發(fā)過程當(dāng)中可以高效、穩(wěn)定地迭代。

小結(jié)

區(qū)域控制器作為E/E架構(gòu)中的關(guān)鍵組成部分，正逐步成為汽車智能化轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動(dòng)力之一。芯馳科技E3系列MCU無疑為汽車廠家提供了一個(gè)高性能、高可靠的技術(shù)平臺(tái)，助力智能汽車的快速發(fā)展。