此外，所有產(chǎn)品還必須保證10年以上的可靠性。為此，必須在設(shè)計、研發(fā)、試生產(chǎn)以及評定的各個環(huán)節(jié)，都嚴格執(zhí)行高安全性、高可靠性的高品質(zhì)原則。作為一家半導(dǎo)體生產(chǎn)廠商，瑞薩通過嚴格遵循這些產(chǎn)品原則獲得了市場的高度認可，并在日本和全球汽車電子市場分別占據(jù)了22.3%和7.1%的份額。本文將透過瑞薩車用半導(dǎo)體的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合中國的實情，簡單探討一下智能交通系統(tǒng)中車載信息終端及關(guān)鍵器件的發(fā)展情況。
車載信息終端的發(fā)展趨勢
從2002年到2005年，中國汽車電子市場保持著42.6%的復(fù)合增長率，市場規(guī)模已突破620億元人民幣。成長如此快速的市場對任何一家半導(dǎo)體廠商都有著足夠的吸引力。瑞薩希望能以先進的技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)為中國汽車電子市場的發(fā)展做出自己應(yīng)有的貢獻，尤其在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)方面，瑞薩在日本和全球市場分別占據(jù)了約80%和約60%的份額，具有豐富的應(yīng)用經(jīng)驗。
最近上市的高級轎車中，應(yīng)用了100個以上的電子工作模塊，這些模塊構(gòu)成了典型的ASV(Advanced Safety Vehicle)系統(tǒng)。ASV是實現(xiàn)安全舒適交通生活的關(guān)鍵技術(shù)，也是實現(xiàn)智能交通的重要技術(shù)之一，車載信息系統(tǒng)則是ASV的重要組成部分。
未來汽車預(yù)計會發(fā)展成為一個移動的通信終端，無線電通信是實現(xiàn)這個過程的重要技術(shù)。以汽車為中心的通信不但包括車內(nèi)傳感器、監(jiān)視器和控制器件等電子單元的無線互聯(lián)，還包括了車與車之間、車與路之間的通信。
從目前來看，中國消費類電子、手機等移動通信設(shè)備，汽車內(nèi)連接與汽車外連接，Network消費的連接性相對而言還不是很理想。這里主要存在兩個制約因素，一是無線連接的速度還比較慢，二是誠如汽車廠商反映的那樣，現(xiàn)在車內(nèi)無線電應(yīng)用在可靠性方面還難以讓人完全滿意。因此，更高的無線連接速度和可靠性可能會成為中國車載信息終端今后發(fā)展的方向之一。
為了實現(xiàn)更高速的連接性，采用WAVE(Wireless Access Vehicle Environment)或者是WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)這樣更高的無線通信規(guī)格對車載信息終端來說非常必要。車內(nèi)連接的可靠性問題，通過應(yīng)用UWB(Ultra Wide Band)等新一代無線通信技術(shù)能夠得到解決，而且會像藍牙一樣，全部實現(xiàn)無線連接。在與外面環(huán)境的連接中，日本有一種叫 DSRC(Dedicated Short Range Communication)的技術(shù)，可以在很小范圍內(nèi)實現(xiàn)汽車跟外界的通信，此技術(shù)現(xiàn)已實用化，且可靠性高，速度大概為1Mbps，而下一代是 4Mbps。另一方面，歐美開發(fā)的新一代WAVE或WiMAX將有可能實現(xiàn)10M-20Mbps的通信速度。所以，在中國如果逐漸應(yīng)用這些已實用化且高可靠性的新一代無線通信技術(shù)，將會不斷擴大智能交通的應(yīng)用范圍、拓展商業(yè)模式。
下一代車載信息終端的發(fā)展，還有一個很重要的無線應(yīng)用技術(shù)就是Adhoc。這一技術(shù)可以在多種信息設(shè)備，包括終端、車、傳感器等，集中在一起的場合下，實現(xiàn)自主構(gòu)筑無線網(wǎng)絡(luò)。比如，如果在道路上發(fā)生交通事故，距事故現(xiàn)場最近的車輛可以把信息通過自主構(gòu)筑的無線網(wǎng)絡(luò)傳遞到后面的車輛，為后車的駕駛提供信息服務(wù)。目前，這一技術(shù)由日立制作所的研究開發(fā)部門在兩三臺汽車間的小范圍內(nèi)試驗成功，而只有經(jīng)過上千甚至是上萬臺汽車的試驗，該系統(tǒng)才能最終實用化。
此外，與家庭固定用的通信系統(tǒng)不同，汽車經(jīng)常處于高速移動狀態(tài)，因此車載信息終端與外部網(wǎng)絡(luò)的連接較為復(fù)雜，需要應(yīng)用高速移動體的無線LAN技術(shù)。這其中有對無線LAN高速移動體適用技術(shù)的研究開發(fā)， 也有面向移動體無線通信的高可靠性技術(shù)。前者又包括與高速移動體無線LAN基地局連接確立時間，縮短化技術(shù)開發(fā)和高速移動時在多個無線LAN基地局間切換功能的開發(fā)。例如，當(dāng)汽車高速通過基地局，尤其是在通過不同基地局時，普通技術(shù)在與汽車無線LAN確立連接或重新連接需要2-3秒，這對于高速行駛中的汽車來說，對應(yīng)一段很長的距離。也就是說，在很長的一段距離汽車將處于網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)。但是，如果應(yīng)用新一代高速移動體無線LAN連接技術(shù)，就可以把這個時間縮短到零點幾秒。這也就是802.11p最重要的技術(shù)。
除了應(yīng)用新一代無線通信技術(shù)，未來中國車載信息終端在功能上將趨向融合。目前，世界上的車載信息系統(tǒng)大致可以分為兩類，即在日本發(fā)展的汽車導(dǎo)航技術(shù)和在歐美普及的遠程信息技術(shù)。日本市場電子地圖導(dǎo)航功能已經(jīng)成為標準配置，并隨著圖形功能的進一步強化，將逐漸向AV導(dǎo)航方向發(fā)展；歐美市場則把主要目光集中在緊急通報等服務(wù)上，這樣的系統(tǒng)中，聲音向?qū)c聲音識別、緊急通報、個人助手等功能就成為了必要。在中國，可能對大多數(shù)汽車用戶來說這些功能都是需要的，因此要求信息終端既不是單純地跟隨日式導(dǎo)航，也不能簡單地吸收歐美遠程信息技術(shù)，而應(yīng)該是集合二者的優(yōu)點，并根據(jù)中國汽車用戶的個性需求來研究開發(fā)。如此復(fù)雜的功能需求對信息終端的關(guān)鍵器件提出了更大的挑戰(zhàn)，不僅要提高CPU的性能，還要對總線進行改良。
SH-Navi I：面向下一代車載信息終端的高性能SoC
伴隨CIS的發(fā)展過程，從M16C系列的汽車音響系統(tǒng)控制器，到以SH-2A為內(nèi)核的數(shù)字多功能汽車音頻處理器、面向支持ripping和顯示功能AV控制器的SH 7760、以及內(nèi)置3D圖形和GPS的集成控制器SH7770，瑞薩提供了全套的CIS解決方案。通過這些產(chǎn)品線，瑞薩的解決方案除了覆蓋DVD和HDD 機械單元的統(tǒng)一控制外，還覆蓋了包含高清晰3D圖形顯示的導(dǎo)航功能，以及進行各種媒體處理的多功能記錄器。
中國一直是擴展海外市場的關(guān)鍵地區(qū)，面向中國市場研究開發(fā)具有針對性的產(chǎn)品越來越為瑞薩所重視。為了支持、推動中國車載信息系統(tǒng)的發(fā)展，針對中國市場的個性需求，瑞薩正在開發(fā)專門面向中國市場的車載信息系統(tǒng)，而作為車載信息終端的關(guān)鍵器件，瑞薩選擇了面向下一代車載信息終端的高性能SoC--SH- Navi I(SH7770)。
中國汽車用戶經(jīng)常希望在汽車這個小小的空間中實現(xiàn)更多功能，希望車載終端提供GPS、VIDEO、DV等，眾多同類功能。因此，必須通過芯片的總線大幅提高系統(tǒng)性能，才能滿足用戶需求。以SH-4A為內(nèi)核的SH7770正是這樣一款產(chǎn)品。
SH7770將過去被分割于數(shù)塊芯片上的許多功能集中在一塊芯片上。雖然也能把外置的許多存儲器總括到一起，但如果仍用跟過去一樣的總線結(jié)構(gòu)，就會因過度共享總線資源而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。因此，SH7770芯片通過將總線分割為高速、中速、低速，解決了總線過度共享的問題，從而提高整個系統(tǒng)的性能。為了實現(xiàn)低功耗，SH7770還采用了加速器(硬件IP)來進行分散處理。通過嚴格篩選CIS所需的硬件IP后再進行安裝，不僅減輕了CPU內(nèi)核的負荷，還在實現(xiàn)特定處理高速化的同時，帶來了抗高溫方面的顯著效果。
SH7770的CPU內(nèi)核中搭載了SH-4A內(nèi)核，該內(nèi)核最大能夠達到400MHz的工作頻率，實現(xiàn)720MIPS的高速處理性能，指令集與SH-4兼容，能延用現(xiàn)有的程序資源。
為了適應(yīng)CIS不斷高性能化的發(fā)展趨勢，瑞薩把SIP(Solution Integrated Product)和多內(nèi)核技術(shù)作為今后重點發(fā)展的領(lǐng)域。SH7770通過最先進的工藝進行了SoC化，已成為SoC解決方案的完成形態(tài)。未來，瑞薩將通過 SIP把目前SH7770外置的LSI(即那些外圍媒體處理用芯片和大容量存儲器等)進行單一封裝。此外，還將通過多內(nèi)核技術(shù)進行功能分散，提高系統(tǒng)集成度。
（轉(zhuǎn)載）
