意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics，簡(jiǎn)稱ST）深耕汽車市場(chǎng)已超過(guò)30年，為客戶提供涵蓋典型車輛中多數(shù)應(yīng)用的多元產(chǎn)品與解決方案。隨著市場(chǎng)的發(fā)展，ST的產(chǎn)品陣容不斷精進(jìn)，其中汽車微控制器（MCU）是關(guān)鍵之一。
在嵌入式非揮發(fā)性內(nèi)存（eNVM）領(lǐng)域，ST最早推出ST10系列，隨后推出采用 PowerPC 架構(gòu)的 SPC5 系列車用微控制器，累計(jì)出貨量已超過(guò)10億顆。此外，STM8系列中具成本效益的汽車控制器也進(jìn)一步豐富了產(chǎn)品選擇。

Stellar產(chǎn)品家族
ST最新一代的汽車微控制器 Stellar 系列，為業(yè)界首款涵蓋整個(gè)車用MCU范疇的 Arm架構(gòu)產(chǎn)品組合，從入門(mén)級(jí)到高階解決方案皆有提供。這些先進(jìn)的微控制器能降低系統(tǒng)復(fù)雜性，確保安全性與保密性，并提升次世代車輛架構(gòu)與功能的性能與效率?？蛻艨山宕丝s短開(kāi)發(fā)時(shí)間，專注于為軟件定義車輛（Software-Defined Vehicle；SDV）帶來(lái)創(chuàng)新與差異化，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中脫穎而出。正因如此，Stellar 產(chǎn)品在亞洲和歐洲的客戶間愈加受到青睞。

Stellar是業(yè)界首個(gè)進(jìn)入 eFlash 之后的嶄新技術(shù)產(chǎn)品系列，代表目前市面上最成熟、內(nèi)存組件體積最小的汽車級(jí)解決方案。Stellar系列針對(duì)電氣化進(jìn)行優(yōu)化，包括X-in-1車輛動(dòng)作控制運(yùn)算、新型車輛架構(gòu)、分區(qū)與域控制，以及專為關(guān)鍵安全子系統(tǒng)（如ADAS）設(shè)計(jì)的安全微控制器。
它全面支持汽車的轉(zhuǎn)型發(fā)展，將多項(xiàng)功能整合至單一裝置，同時(shí)持續(xù)增加車輛功能。這得益于多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，包括精確選定的核心技術(shù)、虛擬化、以太網(wǎng)絡(luò)支持，以及嵌入汽車MCU的突破性內(nèi)存技術(shù)，這對(duì)于面臨應(yīng)用內(nèi)存容量挑戰(zhàn)的客戶而言，帶來(lái)了革命性的改變。
Stellar微控制器采用Arm Cortex-R52+技術(shù)，這款高效能處理器提供實(shí)時(shí)虛擬化功能，專為時(shí)間關(guān)鍵型的安全與保密系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它能夠同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，且相互之間不會(huì)干擾。此外，透過(guò)全可編程的輔助核心，可加速特定功能，例如路由、低功耗管理和數(shù)字濾波，同時(shí)減輕主核心的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。
Arm汽車業(yè)務(wù)線資深副總裁暨總經(jīng)理Dipti Vachani表示，「隨著駕駛體驗(yàn)在人工智能與軟件定義車輛的時(shí)代不斷演進(jìn)，提升汽車的功能安全、靈活性及實(shí)時(shí)效能能力至關(guān)重要。Stellar微控制器系列以Arm技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合Arm運(yùn)算平臺(tái)的先進(jìn)安全與實(shí)時(shí)功能，以及廣泛的Arm軟件生態(tài)系統(tǒng)。這不僅能幫助汽車制造商遵守嚴(yán)格的安全法規(guī)，同時(shí)也能導(dǎo)入創(chuàng)新功能，保持其在汽車產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)先地位?！?br/>Stellar 微控制器為車輛導(dǎo)入以太網(wǎng)絡(luò)功能，并成為 ST 首款內(nèi)建以太網(wǎng)絡(luò)交換器的微控制器。透過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸更加高效且靈活，能支持所需的千兆吞吐量，并提供更高等級(jí)的安全性。透過(guò)支持多種車內(nèi)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)路，車用微控制器能有效縮短車內(nèi)電線長(zhǎng)度并降低制造成本，達(dá)成將電線長(zhǎng)度和成本減半的目標(biāo)。


相變內(nèi)存將重新定義車輛軟件的可能性
Stellar微控制器內(nèi)建的相變內(nèi)存（Phase Change Memory；PCM）技術(shù)及其靈活性，徹底改變了無(wú)線（OTA）更新的實(shí)施方式。在汽車產(chǎn)業(yè)中，OTA 更新是新增功能、安全補(bǔ)丁或保密性更新的關(guān)鍵技術(shù)，且無(wú)需實(shí)體介入。然而，這種靈活性通常需要提前慎重考慮未來(lái)的內(nèi)存需求，這可能導(dǎo)致成本增加和規(guī)劃的復(fù)雜化。
ST的PCM技術(shù)并非普通的內(nèi)存。不僅是業(yè)界車用微控制器中體積最小的內(nèi)存單元，還開(kāi)創(chuàng)了一項(xiàng)在汽車領(lǐng)域的革命性突破，重新定義車輛軟件的可能性。憑借ST的創(chuàng)新PCM技術(shù)，內(nèi)存功能達(dá)到了全新的精密層次。這不僅是提升內(nèi)存效能，而是一項(xiàng)前瞻性的解決方案，為汽車產(chǎn)業(yè)帶來(lái)高度適應(yīng)性與長(zhǎng)期價(jià)值，使最終開(kāi)發(fā)者能夠不斷改良與升級(jí)車輛功能。
隨著車輛逐漸轉(zhuǎn)向以軟件為主導(dǎo)的設(shè)計(jì)，導(dǎo)引新功能與升級(jí)能力變得不可或缺。PCM的突破性技術(shù)支持這一的轉(zhuǎn)變，使車輛更加靈活并專注于未來(lái)發(fā)展，為汽車制造商提供全新方式來(lái)改善駕駛體驗(yàn)，伴隨車輛技術(shù)持續(xù)進(jìn)步。
此外，PCM 提供不中斷 OTA 更新的能力。PCM 可安全地儲(chǔ)存更新檔案，而不影響車輛當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。憑借同步讀寫(xiě)功能，新軟件的下載過(guò)程不會(huì)干擾微控制器上已在運(yùn)行的應(yīng)用程序代碼，確保在更新期間維持穩(wěn)定的性能。
Stellar P系列專為多功能整合而設(shè)計(jì)，Stellar G系列則針對(duì)軟件定義車輛（SDV）分區(qū)控制器的需求進(jìn)行優(yōu)化。這兩個(gè)系列采用 ST內(nèi)部研發(fā)的eNVM 技術(shù)，使用28納米FD-SOI 制程，具備更高的頻率表現(xiàn)、更低的功耗，以及更強(qiáng)的抗輻射能力。Stellar是首款通過(guò)功能安全認(rèn)證的 28 納米產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將于2024年年底開(kāi)始量產(chǎn)。
Stellar系列支持 X-in-1動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，加速?gòu)幕剂宪囕v轉(zhuǎn)向電動(dòng)車的進(jìn)程。X-in-1動(dòng)力系統(tǒng)解決方案將多個(gè)組件整合到單一的電子控制單元 （Electronic Control Unit；ECU）中，使制造商能夠打造高效、小巧且具成本效益的車輛。
Stellar提供可擴(kuò)充的X-in-1解決方案，能滿足從低度整合到高度整合的多種ECU需求。此解決方案透過(guò)增加核心數(shù)量、模擬組件與I/O功能的靈活性，支持日益復(fù)雜的X-in-1系統(tǒng)。
欣旺達(dá)創(chuàng)辦人王明旺表示，「欣旺達(dá)為汽車供貨商提供穩(wěn)定可靠的電子系統(tǒng)解決方案。此次我們與意法半導(dǎo)體展開(kāi)的新合作，專注于使用ST先進(jìn)的 Stellar 微控制器及其專有制程研發(fā)的解決方案，主要包括電池管理系統(tǒng)（BMS）、車輛動(dòng)態(tài)控制（Vehicle Dynamic Control；VDC）／分區(qū)控制及車身控制功能。我們的目標(biāo)是共同為中國(guó)及全球的下一代能源車輛提供智慧解決方案。」
Stellar 微控制器的核心元素，包括：1.Arm Cortex-R52+ 技術(shù)：可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，且互不干擾；2.FD-SOI 技術(shù)：達(dá)到更高的運(yùn)算頻率，同時(shí)降低功耗，并提升抗輻射能力；3.全新強(qiáng)大的無(wú)線更新方式與真正的 EEPROM 功能；4.系列以太網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)（MAC、MACSec、交換器）：可分配大量數(shù)據(jù)，支持多種車內(nèi)通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并降低車輛制造成本；5.完全可編程的輔助核心：用于加速特定功能，例如路由、低功耗管理與數(shù)字濾波，同時(shí)減輕主核心的負(fù)擔(dān)。


進(jìn)軍車用領(lǐng)域
作為汽車微控制器擴(kuò)展藍(lán)圖的一部分，ST 將導(dǎo)入先進(jìn)的 STM32 通用微控制器平臺(tái)進(jìn)入車用領(lǐng)域。STM32 平臺(tái)具有成本優(yōu)化、簡(jiǎn)易性與穩(wěn)定性。在加強(qiáng)汽車級(jí)質(zhì)量與安全性的基礎(chǔ)上，STM32A 將達(dá)到最高 ASIL B 標(biāo)準(zhǔn)。該平臺(tái)將專為邊緣執(zhí)行裝置設(shè)計(jì)，從最簡(jiǎn)單的功能到更復(fù)雜的單一任務(wù)，都能以優(yōu)化的成本處理。這尤其適合于車輛系統(tǒng)中的應(yīng)用，如車窗、后視鏡與車頂?shù)鸟R達(dá)控制等功能。

工業(yè)與汽車領(lǐng)域的最佳融合：邁向統(tǒng)一的未來(lái)
隨著時(shí)間的推移，工業(yè)與汽車硬件及軟件平臺(tái)的融合將結(jié)合這兩個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)。汽車領(lǐng)域帶來(lái)了強(qiáng)大的安全技術(shù)專長(zhǎng)，而工業(yè)領(lǐng)域則具備深厚的物聯(lián)網(wǎng)與人工智能解決方案基礎(chǔ)。未來(lái)的融合將共享硬件技術(shù)、核心架構(gòu)，以及統(tǒng)一的工具與軟件生態(tài)系統(tǒng)，讓客戶能在不同解決方案間無(wú)縫切換，提供簡(jiǎn)化流程與全面的擴(kuò)充能力，加速創(chuàng)新。
邊緣AI技術(shù)便是工業(yè)應(yīng)用現(xiàn)已采用，而且未來(lái)將惠及汽車領(lǐng)域的典范之一。神經(jīng)加速器技術(shù)及相關(guān)工具讓開(kāi)發(fā)者能輕松將AI導(dǎo)入應(yīng)用中，無(wú)論其數(shù)據(jù)科學(xué)的專業(yè)程度如何，都能有效加強(qiáng)汽車系統(tǒng)功能。ST 在過(guò)去十年間致力于開(kāi)發(fā)微控制器、智能傳感器和 AI 軟件工具，以滿足客戶需求并充分利用邊緣 AI 的潛力。
雖然 AI 在汽車領(lǐng)域（超越自駕車應(yīng)用）仍處于初始階段，但已有一些具有潛力的應(yīng)用趨勢(shì)正在浮現(xiàn)，例如系統(tǒng)優(yōu)化、能源效率提升及問(wèn)題解決。舉例來(lái)說(shuō)，虛擬傳感器可以測(cè)量轉(zhuǎn)子溫度，預(yù)測(cè)性維護(hù)則可確保車輛可靠性。隨著車輛內(nèi)傳感器數(shù)量大幅增加，AI 將在虛擬化許多傳感器發(fā)揮關(guān)鍵作用，進(jìn)一步提升汽車性能。同時(shí)，在安全性領(lǐng)域，工業(yè)與汽車的融合也將帶來(lái)顯著的益處。
未來(lái)將采用最先進(jìn)且更高效的 18 納米制程技術(shù)。ST 為車用微控制器打造的先進(jìn)技術(shù)組合涵蓋 40 納米、28 納米及 18 納米制程技術(shù)，以優(yōu)化產(chǎn)品性能與成本，滿足不同應(yīng)用需求。


IDM 模式為客戶帶來(lái)的價(jià)值
作為一家垂直整合制造商（IDM），ST 開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)的半導(dǎo)體制程技術(shù)，建立核心智慧財(cái)產(chǎn)（IP），并利用這些技術(shù)和 IP 設(shè)計(jì)產(chǎn)品，同時(shí)透過(guò)自有工廠或合作伙伴進(jìn)行制造、測(cè)試及封裝。這種模式為客戶帶來(lái)多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：制程技術(shù)針對(duì)客戶在不同市場(chǎng)的應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，專為特定功能與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的IP模塊，制造過(guò)程透過(guò)制程、產(chǎn)品及運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)之間的緊密合作，達(dá)到性能與良率的優(yōu)化，控制制造產(chǎn)能并建立靈活且可靠的供應(yīng)鏈。上述這些優(yōu)勢(shì)對(duì)于汽車客戶尤為重要，能確保其產(chǎn)品的穩(wěn)定性與競(jìng)爭(zhēng)力。
這些優(yōu)勢(shì)的典范是 ST 為其 Stellar 微控制器開(kāi)發(fā)的 FD-SOI 與 PCM 技術(shù)結(jié)合。ST 是這兩項(xiàng)技術(shù)的重要?jiǎng)?chuàng)新者之一，并與合作伙伴攜手將其推向市場(chǎng)。ST 對(duì)技術(shù)的精通及針對(duì)汽車應(yīng)用的調(diào)整能力，打造出具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品。ST 的 PCM 技術(shù)應(yīng)用，使其創(chuàng)造出業(yè)界體積最小的內(nèi)存單元，記憶密度達(dá)到其他選項(xiàng)的兩倍。
由于這項(xiàng)內(nèi)存技術(shù)具備高能源效率、高可靠性與抗輻射能力，采用 FD-SOI 設(shè)計(jì)且嵌入 PCM 的芯片能滿足汽車應(yīng)用最嚴(yán)苛的要求。ST 的 PCM 技術(shù)符合 AEC-Q100 Grade 0 汽車標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)作溫度可達(dá) +165°C。這項(xiàng)專利技術(shù)還支持高溫?cái)?shù)據(jù)保存，包括焊接回流過(guò)程，確保韌體能在焊接前完成上傳。


生態(tài)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)型中扮演關(guān)鍵角色
從開(kāi)發(fā)工具到針對(duì)安全性、保密性及數(shù)據(jù)交換與分配的專用庫(kù)，ST 建立一個(gè)廣泛的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)一步加強(qiáng)其技術(shù)產(chǎn)品組合的能力。這不僅補(bǔ)充了領(lǐng)先的技術(shù)，還簡(jiǎn)化了流程，幫助客戶在邁向軟件定義車輛（SDV）的轉(zhuǎn)型過(guò)程中更加順利。
Green Hills Software創(chuàng)辦人暨執(zhí)行長(zhǎng)CEO Dan O’Dowd 表示，「意法半導(dǎo)體與Green Hills Software 密切合作，致力于提供創(chuàng)新的整合硬件與軟件解決方案，以因應(yīng)汽車 OEM 和 Tier 1 供貨商在下一代車輛分區(qū)架構(gòu)中面臨的日益成長(zhǎng)的挑戰(zhàn)。Green Hills 量產(chǎn)驗(yàn)證的安全認(rèn)證 RTOS 和工具，結(jié)合 ST Stellar SR6 的獨(dú)特通訊技術(shù)，提供先進(jìn)的容錯(cuò)分區(qū)網(wǎng)絡(luò)，大幅降低單一車輛成本成本并縮短上市時(shí)間?！?br/>Vector嵌入式軟件與系統(tǒng)產(chǎn)品線總監(jiān)Jochen Rein進(jìn)一步表示，「透過(guò) MICROSAR Classic，我們?yōu)榭蛻籼峁┌踩曳€(wěn)定的ECU基礎(chǔ)軟件，涵蓋廣泛的應(yīng)用范例。由于多年來(lái)與 ST 的密切合作，針對(duì)全新Stellar微控制器的相應(yīng)支持已經(jīng)到位。將 Stellar 的先進(jìn)硬件與Vector穩(wěn)定的軟件結(jié)合，客戶能夠?yàn)锳DAS應(yīng)用提供最高等級(jí)的安全性與可靠性，同時(shí)成功因應(yīng)邁向軟件定義車輛的轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。」
普華基礎(chǔ)軟件副總裁羅通說(shuō)道，「普華基礎(chǔ)軟件是中國(guó)領(lǐng)先的車用操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)商，也是 AUTOSAR 在中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施軟件的首選合作伙伴。自 2016 年與 ST 開(kāi)始合作以來(lái)，普華基礎(chǔ)軟件已成為 ST 在中國(guó)的 MCAL 代理商，支持多款微控制器產(chǎn)品，包括 SPC58、SPC56 和 STM8A。雙方未來(lái)將在新推出的 Stellar 系列產(chǎn)品上展開(kāi)更深入的策略合作，并將支持 EasyXMen 開(kāi)源操作系統(tǒng)?！?br/>東軟睿馳NeuSAR CP 產(chǎn)品事業(yè)部總監(jiān)王繼鵬進(jìn)一步表示，「東軟睿馳的軟件平臺(tái) NeuSAR 是中國(guó)全堆棧『AUTOSAR + 中間件』量產(chǎn)的領(lǐng)先者，廣泛應(yīng)用于下一代 ADAS、底盤(pán)、動(dòng)力和車身控制系統(tǒng)。東軟睿馳提供完整的解決方案，涵蓋 ST SPC5 和 Stellar E 系列車用微控制器，并包括應(yīng)用層與基礎(chǔ)層軟件、啟動(dòng)加載程序、韌體更新與模擬，未來(lái)將延伸至新一代 Stellar P 和 G 系列。雙方將攜手打造更高層次的汽車級(jí)軟硬件整合解決方案，幫助 OEM 和一級(jí)供貨商提升效率、提供個(gè)人化與差異化功能，加速推動(dòng)軟件定義車輛（SDV）的創(chuàng)新發(fā)展。」


結(jié)論
ST 以產(chǎn)品架構(gòu)的共同基礎(chǔ)與高可靠性的汽車級(jí)質(zhì)量為核心，提供廣泛且深入的產(chǎn)品系列?！笍V泛性」指其涵蓋范圍從128 KB到64 MB的內(nèi)存，以及從單核到多核虛擬化運(yùn)算；「深入性」則在于每個(gè)系列的專屬功能設(shè)計(jì)，例如Stellar P和G系列著重于多功能整合，而 STM32A 則針對(duì)單核應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化，聚焦于效能與簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

ST 擴(kuò)展的車用微控制器藍(lán)圖著重于協(xié)助客戶簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提升運(yùn)作效率，同時(shí)確保次世代汽車的最高安全性與可靠性標(biāo)準(zhǔn)。該藍(lán)圖涵蓋電氣化、個(gè)性化、自動(dòng)化以及連結(jié)性等關(guān)鍵領(lǐng)域。