隨著我國(guó)汽車產(chǎn)量突飛猛進(jìn)的增長(zhǎng)，尤其是轎車產(chǎn)量占汽車總產(chǎn)量的比例大幅提高，我國(guó)汽車微控制器(MCU)市場(chǎng)也在持續(xù)增長(zhǎng)，汽車已經(jīng)是MCU最主要的應(yīng)用市場(chǎng)之一。此外，由于汽車對(duì)低油耗、車載娛樂，以及高精度輔助駕駛系統(tǒng)的追求，高性能、低功耗MCU受到市場(chǎng)歡迎。因此更高的集成密度，也就是采用更精細(xì)的制造工藝是不可缺少的。在日前召開的“2016上海慕尼黑電子展”上，瑞薩電子重點(diǎn)展示了其采用40納米工藝的RH850 MCU。此前瑞薩電子還發(fā)布應(yīng)用于MCU的28納米閃存工藝知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)。車用MCU向40納米以至更加先進(jìn)的工藝演進(jìn)將成為大趨勢(shì)。

應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求，MCU將采用更先進(jìn)工藝

車用市場(chǎng)已經(jīng)成為中國(guó)整體MCU市場(chǎng)中最重要的組成部分。之所以出現(xiàn)這種狀況，一方面得益于汽車產(chǎn)量的快速增加。根據(jù)iSuppli公司的預(yù)測(cè)，從2014年到2018年間，中國(guó)汽車產(chǎn)量增長(zhǎng)率都將維持在8%～10%左右。另一方面，汽車智能化也是一個(gè)重要因素，MCU等集成電路產(chǎn)品越來越多地應(yīng)用于汽車當(dāng)中。IC Insights估計(jì)，在2014年至2019年間，來自汽車產(chǎn)業(yè)的芯片需求每年平均增長(zhǎng)6.7%，比整體芯片產(chǎn)業(yè)在期間的平均年增長(zhǎng)速度4.3%高出2個(gè)百分點(diǎn)以上。

“汽車電子面對(duì)當(dāng)代全球化的節(jié)能、安全和智能化的挑戰(zhàn)，每個(gè)挑戰(zhàn)的背后都有汽車半導(dǎo)體的創(chuàng)新。汽車電子的創(chuàng)新需要通過MCU的運(yùn)算控制功能來實(shí)現(xiàn)。相比其他領(lǐng)域?qū)CU應(yīng)用的要求，汽車控制系統(tǒng)中對(duì)MCU的要求更加苛刻，既有速度和性能上的要求，又要保證系統(tǒng)的可靠性和安全性，多核MCU是一個(gè)有效的應(yīng)對(duì)方案。”瑞薩電子應(yīng)用技術(shù)中心汽車電子部統(tǒng)括經(jīng)理趙坤表示。

同時(shí)，由于集成多個(gè)MCU內(nèi)核以及控制算法本身的復(fù)雜性日益提高，閃存MCU將要求片上閃存的容量要比先前的器件大幅增加;加之提高汽車控件以及汽車MCU上各項(xiàng)需求的安全性和保密性極為重要，因此高級(jí)功能安全已成為重中之重。因此更高的集成密度，也就是采用更精細(xì)的外形尺寸制造工藝勢(shì)在必行。

致力推動(dòng)MCU的高集成度發(fā)展

在近日召開的“2016上海慕尼黑電子展”上，瑞薩電子舉辦媒體發(fā)布會(huì)，再次重點(diǎn)展示此前推出的RH850系列32位MCU，強(qiáng)調(diào)采用40納米工藝的RH850已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。這將使瑞薩電子成為首個(gè)在汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域提供此項(xiàng)先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體廠商。“瑞薩目前的40 nm制程工藝可以滿足MCU搭載的控制系統(tǒng)精密程度不斷提高所提出的要求。”趙坤表示。

此前瑞薩電子還宣布其已研發(fā)出業(yè)內(nèi)首項(xiàng)應(yīng)用于28 納米工藝的微控制器的閃存知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)。“新研發(fā)的MCU用28nm閃存IP可為對(duì)可靠性提出高標(biāo)準(zhǔn)要求的汽車行業(yè)提供設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。”趙坤介紹。“在高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)領(lǐng)域，存儲(chǔ)容量和性能的提升將能夠支持復(fù)雜的3D雷達(dá)數(shù)據(jù)處理，從而提高汽車的安全性。此外，在動(dòng)力傳動(dòng)領(lǐng)域，這項(xiàng)新技術(shù)將通過增加用于燃油噴射的映射數(shù)據(jù)量以及提高數(shù)據(jù)處理能力對(duì)燃油噴射以及點(diǎn)火裝置實(shí)現(xiàn)更為精細(xì)的控制。”

采用更小的工藝規(guī)格是一種提高閃存集成密度以及擴(kuò)充集成在單個(gè)芯片上的外設(shè)功能的方法。瑞薩電子表示，瑞薩電子一直致力于推動(dòng)MCU將朝著可靠性更高、集成密度更大的方向發(fā)展。2004年發(fā)布150 nm制程MCU，2007年發(fā)布90 nm MCU以及2012年發(fā)布40 nm MCU中采用了相對(duì)更適用于更加精細(xì)的外形尺寸制程的MONOS結(jié)構(gòu)閃存。