徽州骆驼 · 2023年06月02日

MCU是否会从ADAS域控制器消失

ADAS的装机量和渗透率再提升,尤其L2及L2+级;那么随着ADAS域控制器主控芯片的增强,未来,MCU是否还会存在?今天和大家探讨,欢迎文章尾部投票

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转自佐思汽车研究

本文目录:

  • ADAS架构及MCU功能概览
  • 未来ADAS架构的两种方案
  • MCU是否从ADAS域消失的一点思考

1 ADAS架构概览

如下图,ADAS一般由功能安全MCU和大算力SoC组成,SoC负责传感器数据融合,跑算法模型,执行计算;

MCU负责系统的安全,对供电/通信/其他芯片工作状态进行监控,当监测到自动驾驶系统发生故障时,切换至安全状态;

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2 未来ADAS架构的两种方案

一种是算力SoC把MCU给吃掉了,如下图Renesas的R-CAR-V3H,内部集成了LockStep的Cortex-R7@800MHz (2DMIPS),可以通过Real-Time CPU完成之前外部功能安全MCU的功能

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另外一种,是增强的功能安全MCU,可以在算力SoC出现问题时候接管,保证最小功能安全的ADAS功能,如Infineon最新的TC4X,内部集成一个轻量级的神经网络加速内核,PPU (Parallel Processing Unit) ,PPU可以对成象雷达进行聚类跟踪等后数据处理,来保证safety相关的ADAS/AD功能在SoC失效的情况下也可以借助ASIL D MCU做到Fail safe 甚至Fail operational

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3 MCU是否从ADS域消失的一点思考

  • 安全

首先,ADAS最重要的一个特性应该还是安全;那么是第一种架构更加安全还是第二种架构? 

安全小二理解安全需要独立的冗余备份,需要保证两个单元的绝对隔离和独立;从这个角度,算力 SoC集成MCU,其是相同工艺的设计,且在同一颗DIE上,如果受到外部辐射干扰或者工艺缺陷影响或者系统干扰,更有可能带来相同的失效;

从这个角度,除非AI SoC的安全性被产业认证,不然应该还是第二种架构更加好接受;

另一方面,当前的功能安全MCU,主流的工艺还是在40nm和28/22nm,而AP的工艺更先进; 目前汽车功能安全MCU能够做到150°C的高工作温度;从这个角度,有一颗外置MCU似乎更加安全

  • 成本

算力SoC集成MCU,真正能带来成本的降低吗? 这里我们不把定价问题考虑进来,只是从设计角度出发,就是考虑DIE的面积及封装测试成本;这个部分小二没有账本,理解上为了保障隔离和独立,减掉的DIE面积会有限; (错了欢迎指正)

而封装测试角度,应该算力SoC集成MCU会更加有优势;

但是,这里有一个很重要的成本容易忽视,就是软件成本 

MCU需要AUTOSAR的支持,而AUTOSAR是需要授权费的;客户系统里面需要不同算力的芯片,这里可能会带来等数的授权费用;而选用一颗MCU,只需要一套AUTOSAR的授权;这应该是需要解决的一个成本问题;

  • 模拟性能
  
看网上部分讨论,算力SoC用了更高工艺,其模拟性能可能会更差;小二觉得这个影响相对有限,以ADC举例,在ADAS里面主要做监控功能,而非精确测量,因此这部分模拟性能的降低应该不是主要影响考虑因素

  
  • 行业潜规则

最后就是行业潜规则了:目前行业主流的都是算力SoC+MCU方案,要颠覆这个行业默认规则,需要领头羊,而且需要实实在在的利益;

行业潜规则背后的一个考虑点就是可替代性,如果选择算力SoC集成MCU,万一缺货或其他影响,替代性和算力SoC+MCU相比是不是更加挑战?

作者:芯小二
文章来源:芯小二的下午茶

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